Классификация и систематика. 5 страница

Значительным бактерицидным действием обладает гексахлоро­фен, причем грамположительные кокки более чувствительны к нему, чем грамотрицательнве палочки. Гексахлорофен применяется для обеззараживания кожи в виде мыла, содержащего 2-5% этого вещест­ва; для санации полости носа в виде мази, содержащей 1%, для са­нации носоглотки путем орошения с целью борьбы со стафилококко­вым носительством - 0,1%-ный раствор.

Влияние биологических факторов.

Микроорганизмы в природе являются составной частью биоцено­за, развиваясь совместно с растениями, животными, другими видами бактерий, грибов, вирусов. Взаимоотношения различных микроорга­низмов между собой могут быть взаимовыгодными, например, при совместном культивировании дрожжей и молочнокислых бактерий они развиваются лучше, чем каждый в отдельности. Возможна стимуляция размножения одного микроорганизма другим. Например, размножение палочки чумы усиливается в присутствии сарцин. Во многих случаях один вид микробов в результате своей жизнедеятельности создает благоприятные условия для развития другого вида. Например, раз­витие анаэробов в почве невозможно без аэробов, которые поглоща­ют кислород почвы.

В процессе эволюции у микробов выработались также антаго­нистические отношения. Молочнокислые бактерии являются антаго­нистами гнилостных микробов, бактерий дизентерии. Некоторые мик­роорганизмы вырабатывают вещества, угнетающие и убивающие микро­бов других видов, так называемые бактериоцины.

Явления антагонизма используются в медицине с целью получе­ния антибиотков и создания препаратов для бактериотерапии.

Асептика, антисептика, дезинфекция, стерилизация.

Асептика - комплекс мероприятий, направленных на предупреж­дение попадания микробов в рану, или в пробирку с питательной

средой, в ампулу с лекарственным средством и т.д.

Антисептика - способ обеззараживания ран, операционного по­ля, рук хирурга, а также воздействие на инфекцию в организме па­циента с помощью химических веществ - антисептиков.

Дезинфекция - уничтожение патогенных микробов в окружающей среде и различных объектах с целью прервать путь передачи и распространения инфекционного заболевания. Для дезинфекции ис­пользуют химические вещества, лучевые и другие воздействия.

Стерилизация - процесс, направленный на полное уничтожение всех микроорганизмов в каком-либо объекте. Для стерилизации ис­пользуют физические, химические методы и их сочетание.

К физическим способам относятся: стерилизация высокой тем­пературой, УФ-облучением, ионизирующим излучением, уьтразвуком, фильтрованием через бактериальные фильтры.

Наиболее часто применяют следующие методы:

Стерилизация высокой температурой.

Прокаливание на огне. Это надежный метод стерилизации, но он имеет ограниченное применение из-за порчи предметов. Таким способом стерилизуются бактериологические петли.

Стерилизация сухим жаром. Проводится в печи Пастера (су-

шильный шкаф) при температуре 160-170^оС в течение 1-го часа.

Этим способом стерилизуют лабораторную стеклянную посуду, пипет­ки, завернутые в бумагу, пробирки, закрытые ватными пробками. При температуре выше 170^оС начинается обугливание бумаги, ваты, марли.

Стерилизация паром под давлением (автоклавирование). Наибо­лее универсальный метод стерилизации. Проводится в автоклаве - водопаровом стерилизаторе. Принцип действия автоклава основан на зависимости температуры кипения воды от давления.

Автоклав представляет собой двустенный металлический котел с герметически закрывающейся крышкой. На дно автоклава наливают воду, в рабочую камеру помещают стерилизуемые предметы, закрыва­ют крышку, сначала не завинчивая ее герметически. Включают наг­ревание и доводят воду до кипения. Образующийся при этом пар вы­тесняет из рабочей камеры воздух, который выходит наружу через открытый выпускной кран. Когда весь воздух будет вытеснен, и из крана пойдет непрерывной струей пар, кран закрывают, крышку зак-

рывают герметически. Доводят пар до нужного давления под контро­лем манометра. Температура пара зависит от давления: при нор­мальном атмосферном давлении стрелка манометра стоит на 0 атм. - температура пара 100^оС, при 0,5 атм. - 112^оС, при 1 атм. -121^оС, при 1,5 атм. - 127^оС, при 2 атм. - 134^оС. По окончании стерили­зации автоклав отключают, ждут, пока давление не снизится, вы­пускают постепенно пар и открывают крышку. Обычно при давлении 1 атм. в течение 20-40 минут стерилизуют простые питательные среды и растворы, не содержащие белков и углеводов, перевязочный мате­риал, белье. Стерилизуемые материалы должны быть проницаемы для пара. При стерилизации материалов в больших объемах (хирургичес­кие материалы) время увеличивают до 2 часов. При давлении 2 атм. производят обеззараживание патологического материала и отрабо­танных культур микробов.

Питательные среды, содержащие сахара, нельзя стерилизовать при 1 атм., так как они карамелизуются, поэтому их подвергают дробной стерилизации текучим паром, или автоклавированию при 0,5 атм.

Для контроля режима стерилизации применяются биологический и физический методы. Биологичесжй метод основан на том, что од­новременно со стерилизуемым материалом помещают споры Bacillus stearothermophilus, которые погибают при 121^оС за 15 минут. Пос­ле проведения стерилизации споры не должны дать рост на пита­тельной среде. Физический метод основан на применении веществ, имеющих определенную точку плавления, например, серу (119^оС), бензойную кислоту (120^оС). Запаянные трубки, содержащие вещество в смеси с сухим красителем (фуксин) помещают в автоклав вместе со стерилизуемым материалом. Если температура в автоклаве доста­точна, вещество расплавится и окрасится в цвет красителя.

Стерилизация текучим паром проводится в аппарате Коха или в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране. Воду в аппарате нагревают до 100^оС. Образующийся пар проходит через заложенный материал и стерилизует его. Однократная обра­ботка при 100^оС не убивает споры. Поэтому применяют дробный ме­тод стерилизации - 3 дня подряд по 30 минут, в промежутках ос­тавляя на сутки при комнатной температуре. Прогревание при 100^оС вызывает тепловую актвиацию спор, вследствие чего они прорастают до следующего дня в вегететивные формы и погибают при втором и третьем прогревании.

Для материалов, разрушающихся при 100^оС (например, сыворот­ки, питательные среды, содержащие белок) применяют другой вид дробной стерилизации - тиндализацию. Стерилиземый материал прог­ревают на водяной бане при 56-60^оС в течение 5-6 дней подряд - в первый день в течение 2 часов, в остальные дни по 1 часу.

Методы частичного обеспложивания.

Кипячение - применяется для обработки шприцев, игл, инструментов. Стерилизацию проводят в течение 30 минут в специ­альных стерилизаторах для инструментов, в воду для устранения ее жесткости и повышения температуры кипения рекомендуется добавить 1-2% бикарбоната натрия. При кипячении споры бактерий не погиба­ют, поэтому для стерилизации питательных сред этот способ не применяется.

Пастеризация. Метод был предложен Пастером для частичного обеспложивания жидкостей, теряющих свои качества под действием высокой температуры. Применяется для обработки вина, молока, других пищевых продуктов. При нагревании жидкости при 50-60^оС в течение 30 минут, 70-80^оС 5-10 минут и 90^оС 2 минуты погибает большинство бесспоровых микробов. Споры остаются живыми. Поэтому во избежание их прорастания пастеризованный продукт необходимо хранить в холодильнике.

Холодная стерилизация.

Фильтрование - освобождение жидкостей от микробов, применя­ется в тех случаях, когда материал не может быть подвергнут наг­реванию. Фильтры должны быть настолько мелкопористыми, чтобы за­держивать микробы. Бактериальные фильтры изготовляются из мелко­пористых веществ в виде фарфоровых свечей, асбестовых пластинок Зейтца или мембранных фильтров. Фильтрование производят, созда­вая с помощью насоса разрежение в приемнике. Перед употреблением фильтрующее устройство должно быть простерилизовано. Вирусы про­ходят через бактериальные фильтры, поэтому метод фильтрования можно отнести к методам частичного обеспложивания. Этот метод используют не только для стерилизации питательных сред и раство­ров, но и для того, чтобы освободить от микробов токсины, анти­биотики, бактериофаги, вирусы.

Стерилизация облучением.

УФ-лучи. Лампы ультрафиолетового излучения используют для обеззараживания воздуха лечебных учреждений, бактериологических боксов и лабораторий, а также для стерилизации жидкостей с по­мощью особых аппаратов.

Стерилизации ионизирующим излучением подвергаются в меди­цинской и микробиологической промышленности разнообразные объек­ты: лекарственные средства, перевязочные материалы, шелк, хирур­гические перчатки, одноразовые шприцы, пластмассовые трубки для внутривенного введения и многие другие материалы.

Применение ионизирующей радиации имеет ряд преимуществ пе­ред тепловой стерилизацией. При стерилизации с помощью ионизиру­ющего излучения температура стерилизуемого объекта поднимается незначительно, в связи с чем такие методы называют холодной сте­рилизацией. При стерилизации в больших масштабах может быть соз­дан конвейер. Материалы стерилизуют в упакованном виде. Имеется два вида оборудования для облучения - гамма-установки с кобаль­том-60 и ускорители электронов.

Химическая и физико-химическая стерилизация.

Химическую стерилизацию применяют для обработки рук хирур­га, операционного поля пациента, хирургических инструментов и перчаток, анестезирующих масок. Применяют дезинфицирующие средс­тва, хлоргексидин и многие другие вещества.

Газовую стерилизацию проводят с помощью таких веществ, как окись этилена, метилбромид, окись пропилена, формальдегид, глю­таральдегид, бета-пропиолактан, озон и другие. Такие вещества вводят в небольшое замкнутое пространство (автоклав, специальный контейнер), куда предварительно помещают стерилизуемые объекты. Газовая стерилизация - более сложный процесс, чем стерилизация с помощью высокой температуры и требует более строгого контроля.

Для упаковки объектов применяют материал, через который легко проходят газ и влага, но не проходят мелкая пыль и микро­организмы. Лучше всего применять прозрачные полимерные пленки, через которые можно видеть предметы, не нарушая целостности упа­ковки. При проведении биологического контроля газовой стерилиза­ции применяются материалы, содержащие лиофилизированные живые

культуры золотистого стафилококка, кишечной палочки и споры сен­ной палочки.

После стерилизации для удаления газа камеры продувают сте­рильным воздухом, а затем выдерживают стерилизованный материал в течение нескольких суток. Проводится контроль остаточной кон­центрации газа в материале, так как газы токсичны.

Физико-химические методы - это сочетание физических и хими­ческих воздействий на микроорганизмы, например, действие дезин­фицирующего вещества и нагревания.

Глава 10. ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ

Организация генетического материала у бактерий.

Генотип и фенотип.

Материальной основой наследственности бактерий является ДНК. По сравнению с геномом эукариотов геном бактерий устроен более просто - это молекула ДНК, замкнутая в кольцо, которое прикреплено к одной из мезосом. В отличие от парных хромосом эу­кариотов, у бактерий одна хромосома, то есть гаплоидный набор генов, поэтому у них нет явления доминантности.

Кроме хромосомы, у бактерий имеются внехромосомные генети­ческие элементы - плазмиды. Это молекулы ДНК, которые или нахо­дятся вне хромосомы, в автономном состоянии, в виде колец, прик­репленных к мезосомам, или встроены в хромосому (интегрированное состояние). Плазмиды придают бактерии дополнительные наследс­твенные признаки, но не являются обязательными для нее. Плазмида может быть элиминирована (удалена) из бактерии, что не влияет на ее жизнеспособность.

В настоящее время известно свыше 20 плазмид у бактерий. F-плазмида, фактор фертильности (лат. fertilis - плодови-

тый), или половой фактор, определяет способность бактерий к об­разованию половых ворсинок и к конъюгации.

R-плазмиды определяют резистентность бактерий к лекарствен­ным средствам. Передача R-плазмид от одних бактерий к другим приводит к быстрому распространению лекарственноустойчивых бак­терий.

Col-плазмиды кодируют синтез бактериоцинов - антибактериальных веществ, вызывающих гибель других бактерий того же или родственных видов. Впервые были обнаружены у Escherichia coli,отсюда название - колицины. Известны бактериоцины стафилококков (стафилоцины), палочек чумы (пестицины) и других бактерий. Нали­чие плазмиды бактериоциногенности придает бактериям селективные преимущества в биоценозах. Это может иметь для организма челове­ка положительное значение, если колицины кишечной палочки губи­тельно действуют на патогенные энтеробактерии, и отрицательное, если бактериоцины продуцируются патогенными микробами.

Ent-плазмиды определяют продукцию энтеротоксина. Hly-плаз­мида - гемолитическую активность.

Дополнительными генетическими элементами являются также профаги - геномы умеренных фагов, которые, встраиваясь в хромо­сому бактерии, могут придавать ей определенные свойства. Напри­мер, tox-гены, кодирующие образование экзотоксинов коринебакте­рий дифтерии, клостридий ботулизма и др.

Генотип - это общая сумма генов микроба. В отношении микро­организмов "генотип" означает то же, что "геном".

Фенотип - это весь комплекс свойств микроба, проявление ге­нотипа в определенных, конкретных условиях существования.

Генотип - это возможные способности клетки, а фенотип - ви­димое их проявление.

Гены, ответственные за синтез какого-то соединения, обозна­чают строчными буквами латинского алфавита по названию соедине­ния, например, при наличии гена, кодирующего синтез лейцина, - leu⁺, при отсутствии - leu^-. Гены, отвественные за резистент­ность к лекарственным средствам, бактериофагам, ядам, обозначают буквой r (лат. resistеntia), а чувствительные - буквой s (лат. sensitiv - чувствительный). Например, чувствительность к стреп­томицину обозначают str^s, резистентность str^r. Фенотип бактерий обозначается теми же знаками, но с прописной буквы: соотвествен­но Leu⁺, Leu^-, Str^r, Str^s.

Изменчивость микроорганизмов.

Наследственность - способность сохранения постоянства спе­цифических свойств организма на протяжении ряда поколений, то есть способность воспроизводить себе подобных.

Изменчивость - различие в свойствах между особями одного вида. Различают изменчивость наследственную и ненаследственную.

Ненаследственная или фенотипическая изменчивость (модифика­ции) не затрагивает геном микроба, не передается по наследству. Модификации возникают в ответ на изменяющиеся условия окружающей среды. При устранении фактора, вызвавшего модификацию, изменение исчезает. Например, кишечная палочка только в присутствии лакто­зы продуцирует ферменты, разлагающие этот углевод. Стафилококки образуют фермент, разрушающий пенициллин, только в присутствии этого антибиотика. Примером модификаций является также образова­ние L-форм бактерий под действием пенициллина и возврат к исход­ной форме после прекращения его действия.

Наследственная или генотипическая изменчивость возникает в результате изменения самого генома. Изменение генома может нас­тупить в результате мутаций или рекомбинаций.

Мутации (лат. mutatio - изменение) - изменение последова­тельности нуклеотидов в молекуле ДНК, в результате которого про­исходит появление или потеря признака. Таким признаком может быть способность синтезировать какую-либо аминокислоту или ре­зистентность к антибиотику.

По происхождению мутации могут быть спонтанными или индуци­рованными. Индуцированные мутации получают в эксперименте под влиянием мутагенов: радиации, некоторых химических веществ. Спонтанные мутации возникают под влиянием естественных факторов. Частота спонтанных мутаций невелика, в среднем 1 на 10 млн. Об­разовавшиеся микробы называют мутантами. Если возникшая мутация выгодна для микроба и создает для него преимущества в определен­ных условиях среды, то мутанты выживают и дают многочисленное потомство. Если же мутация не создает преимуществ, мутанты поги­бают.

Мутации микроорганизмов могут иметь важное практическое значение. Получены штаммы-мутанты грибов и актиномицетов, являю­щиеся продуцентами антибиотиков во много раз более активных, чем исходные культуры. Из мутантов с ослабленной вирулентностью мо­гут быть получены вакцинные штаммы для получения живых вакцин.

Диссоциация бактерий (лат. dissociatio - расщепление) - од­но из проявлений мутаций. В популяции микроорганизмов появляются особи, вырастающие при посеве на плотную питательную среду в ви­де гладких S-форм и шероховатых R-форм колоний (англ. smooth - гладкий, rough - шероховатый). S-формы колоний – круглые , влаж-

ные, с гладкой блестящей поверхностью, с ровными краями. R-формы

колоний неправильной формы, непрозрачные, сухие, с изрезанными

краями и шероховатой поверхностью.

Процесс диссоциации, то есть расщепления особей в популя­ции, обычно протекает в одном направлении: от S- к R-форме, иногда через промежуточные формы. У большинства видов бактерий вирулентными являются S-формы. Исключение составляют возбудители чумы, сибирской язвы, туберкулеза.

Генетические рекомбинации - (лат. recombinatio - переста­новка) у бактерий - это передача генетического материала (ДНК) от клетки-донора к клетке-реципиенту, в результате появляются рекомбинанты с новыми свойствами.

Известны три типа генетических рекомбинаций: трансформация, трансдукция, конъюгация (Рис.11, Таблица 2).

+

Таблица 2

ФОРМЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ МИКРОБОВ

1. НАСЛЕДСТВЕННАЯ 2. НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ

(генотипическая) (модификация)

- мутации (диссоциация)

- рекомбинации (трансформация, трансдукция, коньюгация)

Трансформация(лат. transformatio -превращение) - передача ДНК в виде свободного растворимого вещества, выделенного из клетки донора, в клетку реципиента. При этом рекомбинация проис­ходит, если ДНК донора и реципиента родственны друг другу, и мо­жет произойти обмен гомологичных участков своей и проникшей изв­не ДНК. Впервые явление трансформации открыл Ф. Гриффитс в 1928 г. Он ввел мышам живой невирулентный бескапсульный штамм пневмо­кокка и одновременно убитый вирулентный капсульный штамм пневмо­кокка. Мыши погибли, из их крови была выделена живая культура вирулентного капсульного пневмококка. Сам Гриффитс считал, что трансформация произошла путем поглощения невирулентным пневмо­кокком капсульного вещества вирулентного штамма. Позже, в 1944 г. О. Эвери, К. Мак Леод и М. Мак-Карти доказали, что трансфор­мирующее вещество - это ДНК, которая является носителем генети­ческой информации. Так впервые была доказана роль ДНК как мате­риального субстрата наследственности.

Трансдукция (лат. transductio - перенос) - передача ДНК от бактерии-донора к бактерии-реципиенту с помощью бактериофага. Различают неспецифическую трансдукцию, специфическую и абортив­ную.

При неспецифической трансдукции может быть перенесен любой фрагмент ДНК донора. При этом ДНК донора попадает в головку бак­териофага, не включаясь в его геном. Принесенный бактериофагом фрагмент ДНК донора может включиться в хромосому реципиента. Та­ким образом, бактериофаг в этом случае является только перенос­чиком ДНК, сама фаговая ДНК не участвует в образовании рекомби­нанта.

При специфической трансдукции гены хромосомы донора замеща­ют собою некторые гены бактериофага. В клетке реципиента фаговая ДНК вместе с фрагментом хромосомы донора включается в строго оп­ределенные участки хромосомы реципиента в виде профага. Реципи­ент становится лизогенным и приобретает новые свойства.

Трансдукция называется абортивной, если фрагмент ДНК, при­несенный бактериофагом, не вступает в рекомбинацию с хромосомой реципиента, а остается в цитоплазме и может кодировать синтез какого-то вещества, но не реплицируется при делении, передается только одной из двух дочерних клеток и затем утрачивается.

Конъюгация (лат. conjugatio - соединение) - это переход ДНК из клетки-донора ("мужской") в клетку-реципиент ("женскую") че­рез половые пили при контакте клеток между собой. Донором явля­ется "мужская" клетка (F⁺-клетка), она содержит F-фактор - поло-

вой фактор, который кодирует образование половых пилей. Клетки,

не содержащие F-фактора (F^-клетки), являются женскими. При конъ­югации клетки-доноры соединяются с клетками-реципиентами с по­мощью F-пилей, через которые происходит переход ДНК. Если клет­ка-реципиент получает F-фактор, она становится "мужской" F⁺-клеткой.

Если F-фактор включен в хромосому, то бактерии способны пе­редавать фрагменты хромосомы и называются Hfr-клетками (англ. high frequency of recombination - высокая частота рекомбинации). При конъюгации хромосома разрывается в месте нахождения F-факто­ра и реплицируется, причем одна нить ДНК передается в клетку ре­ципиента, а копия остается в клетке донора. F-фактор включается в хромосому в определенном ее участке, поэтому перенос отдельных генов хромосомы совершается в строго определенное время. Таким образом, прерывая процесс конъюгации через разные промежутки времени путем встряхивания взвеси бактерий, можно выяснить, ка­кие признаки передаются за это время. Это позволяет построить карту хромосомы, то есть последовательность расположения генов в хромосоме. Перенос всей хромосомы может длиться до 100 минут. F-фактор при этом переносится последним.

Особенности генетики вирусов.

Модификации. Ненаследуемые изменения у многих вирусов про­исходят в результате включения в состав их внешней оболочки ли­пидов и углеводов клеток хозяина, в которых вирус репродуцирует­ся.

Мутации. Спонтанные мутации возникают в результате ошибок при репликации генома вируса. Индуцированные мутации происходят под действием мутагенов. Одни из них (азотистая кислота) влияют на внеклеточный вирион, другие (акридин, аналоги азотистых осно­ваний) - на процесс репликации вирусной нуклеиновой кислоты в клетке. Мутанты отличаются от исходных вирусов по строению и ве­личине бляшек, которые они образуют в культуре клеток, по анти­генам, по чувствительности к температуре.

Рекомбинации. При одновременном паразитировании двух виру­сов в одной клетке хозяина возможен обмен генетическим материа­лом между ними. В результате г е н е т и ч е с к о й р е - к о м б и н а ц и и происходит обмен участками ДНК между разны-

ми вирусами, и образуются рекомбинанты, обладающие генами двух

исходных вирусов. Вирус гриппа имеет геном, состоящий из восьми

фрагментов РНК. При одновременной репродукции в одной клетке

двух разных вирусов гриппа между ними может происходить обмен

генами. Образовавшинеся рекомбинанты будут представлять собой

новый тип вируса гриппа.

При одновременном паразитировании двух видов вируса в одной клетке в момент формирования зрелых вирионов возможно ф е н о т и п и ч е с к о е с м е ш и в а н и е, когда геном одного вируса одевается капсидом другого вируса (феномен транскапсида­ции). Так, например, известны случаи, когда геном вируса иммуно­дефицита человека (ВИЧ) оказывается включенным в белковый капсид другого вируса. В результате такой вирус приобретает способность поражать такие виды клеток, которые были нечувствительны к ис­ходному вирусу.

Практическое значение учения о генетике микробов.

При микробиологической диагностике инфекционных заболеваний возникают затруднения в определении вида атипичных микробов, например, бактерий дизентерии, не агглютинирующихся сыворотками. Для их идентификации приходится применять другие методы.

В процессе лечения больных инфекционными болезнями создают­ся препятствия в виде устойчивости возбудителей к антибиотикам, и требуются специальные методы для преодоления лекарственной ус­тойчивости. Селекция в условиях стационаров штаммов микроорга­низмов, обладающих множественной лекарственной устойчивостью и высокой вирулентностью для человека, привело к формированию так называемых "госпитальных" штаммов, вызывающих внутрибольничные инфекции. Такие штаммы известны среди стафилококков, а также среди сальмонелл и других грамотрицательных палочек.

Методами направленной мутации и селекции получены живые вакцины, с успехом применяющиеся для профилактики инфекционных болезней. Достижения молекулярной генетики используются для современ­ных методов идентификации микробов: ДНК-зондополимеразная цеп­ная реакция (ПЦР).

Генетическая инженерия.

Генетическая инженерия основана на создании рекомбинантных организмов, содержащих встроенные в их хромосому гены, кодирую­щие продукцию необходимых для производства соединений.

Последовательные этапы рекомбинации:

1)Получение ДНК. Участки ДНК, то есть гены, кодирующие син­тез необходимого вещества, выделяют из хромосомы путем разреза­ния ферментами (рестриктазами). В некоторых случаях удается по­лучить методом химического синтеза небольшие гены, аналогичные природным.

2)Полученный ген (отрезок ДНК) с помощью ферментов лигаз соединяют ("сшивают") с другим отрезком ДНК, который будет слу­жить вектором для встраивания гибридного гена в клетку. В ка­честве вектора можно использовать плазмиды, бактериофаги, виру­сы.

3)Вектор, несущий встроенный в него ген, встраивается в бактериальную или животную клетку, которая приобретает способ­ность продуцировать не свойственное этой клетке вещество. В ка­честве таких реципиентов используют клетки E. coli, P. aЙrugino­sa, дрожжи, вирус оспы. Подбирая подходящего реципиента, учиты­вают выраженность синтеза необходимого вещества. Некоторые штам­мы бактерий, получивших чужой ген, способны переключать половину своего потенциала на синтез соединения, кодируемого этим геном. Учитывается также возможность секреции вещества в окружающую среду, возможность культивирования в промышленных масштабах, экологическая безопасность.

Биологические препараты, полученные методом генетической инженерии: интерфероны, интерлейкины, инсулин, гормон роста, вакцина против гепатита В, антигены ВИЧ для диагностики и другие препараты.

Методы генетической инженерии перспективны:

- для получения антигенов с целью диагностики заболеваний, возбудители которых или не культивируются на питательных средах (сифилис, малярия) или опасны для культивирования;

- для получения препаратов, сырье для которых дорогостоящее или дефицитное: интерфероны, инсулин, гормон роста, интерлейкины и другие цитокины, регулирующие иммунитет, а также антитела.

Глава 11. АНТИБИОТИКИ.

По современной классификации, термин "антибиотики" объедин­яет все лекарственные препараты, избирательно подавляющие мик­роорганизмы и не повреждающие органы и клетки человека. Их раз­деляют на следующие группы:

а)природные - продуцируемые живыми организмами;

б)полусинтетические - полученные в результате модификации структуры природных антибиотиков;

в)синтетические - полученные методом синтеза (химиотерапев­тические средства).

Исторически сложилось так, что вначале были получены синте­тические препараты, получившие название химиотерапевтических, а лечение этими препаратами - химиотерапии. Основоположником хими­отерапии является немецкий химик Пауль Эрлих (1854-1915), кото­рый установил возможность создания химических соединений, изби­рательно действующих на определенные виды микробов. Первыми хи­миотерапевтическими средствами, синтезированными Эрлихом, были сальварсан и неосальварсан, обладающие противосифилитическим действием. Эрлих сформулировал основные положения химиотерапии, понятие об этиотропном лечении (греч. aitia - причина), направ­ленном против возбудителей заболевания, а также впервые обнару­жил явление лекарственной устойчивости микробов.

В 1932 г. Г. Домагк синтезировал первый сульфаниламидный препарат - стрептоцид.

В дальнейшем были получены препараты биологического проис­хождения, по своей антимикробной активности на несколько поряд­ков превосходящие синтетические препараты. Их действие основано на антагонизме микробов. Чаще всего антагонизм наблюдается среди почвенных микробов. Еще в 1887 г. Л. Пастер обнаружил подавление роста бацилл сибирской язвы гнилостными бактериями при совмест­ном их выращивании. Идея об антагонизме микробов нашла практи­ческое применение в трудах И.И. Мечникова, предложившего исполь­зовать антагонистическое действие молочнокислых бактерий на гни­лостные микробы кишечника и путем введения лактобактерий изме­нять кишечную флору. Идея И.И. Мечникова о возможности и целесо­образности направленного изменения кишечной микрофлоры и об ис­пользовании с этой целью микробов-антагонистов лежит в основе бактериотерапии (лечения живыми микробами) и современного учения