Микробный антагонизм. Основы химиотерапии. Химиотерапевтические препараты. Антибиотики. Методы определения антибиотикочувствительности бактерИй. Основные принципы рациональной химиотерапии инфекционных болезней.

Общая вирусология

Основные методы культивирования вирусов. Индикация вирусной репродукции.

Влияние биологических факторов

В естественных условиях микроорганизмы являются составной частью биоценоза (совокупность растений и животных, которые населяют участок среды существования из более или менее однородными условиями жизни).

Бактерии находятся в природе в ассоциациях, между которыми продолжается непрестанная борьба за существование. Одни виды, которые приспособились к соответствующей среде, имеют более выраженные антагонистические свойства относительно других видов, которые попадают в новую среду существования. Да, например, молочнокислые бактерии имеют антагонистичные свойства относительно возбудителей дизентерии, чумы и др. Синегнийна бактерия подавляет рост шигел, сальмонел, бацилл сибирки, холерного вибриона, возбудителей чумы, сапа, стафилококков, менингококков и др. Особенно сильные антагонистичные свойства имеют микроорганизмы, которые постоянно живут в человеческом организме: Е. coli, S. faecalis, молочнокислые бактерии, актиномицеты, микроорганизмы кожи, носовой части глотки и др.

Теперь доказана возможность антагонистичных взаимоотношений между патогенными штаммами одного и того же вида микроорганизмов. Такие свойства имеют некоторые штаммы Е. coli, стрептококки пневмонии, сальмонели, шигели, стафилококки и др., которые продуцируют бактериоцины.

В определенных условиях существования микроорганизмов антагонизм возникает в результате недостатка питательных веществ, и тогда одни виды вынуждены питаться за счет других. Да, например, паразитические бактерии Bdellovibrio bacteriovorus должны свойство проникать в некоторые грамотрицательные и грамположительные бактерии, размножаться в них и разрушать их. Бактерии-эндосимбионты, которые живут на простейших, насекомых, грибах, беспозвоночных и членистоногих, очень распространенные в природе (почва, морская вода, испражнения); они играют важную роль в элиминации из окружающей среды патогенных и условно патогенных видов (сальмонели, Е. coli и др.).

Антагонистичные взаимоотношения обнаружены и среди вирусов, когда один вирус защищает организм от проникновения у него другого вируса. В вирусологии это явление достало название интерференции   вирусов.

 

При антагонизме происходит борьба микроорганизмов разных видов за кислород, Питательные вещества и место существования. Бактерии, грибы, высшие растения производят вещества, которые достали названия антибиотик и в, которые пагубно действуют на другие микроорганизмы. их широко применяют в лечении многих инфекционных заболеваний.

 

Рост бактерий с антагонистичными свойствами.

 

Под химиотерапией инфекционных заболеваний понимают лечение бактериальных, вирусных, грибковых или протозойных заболеваний с помощью химиотерапевтических средств, т. е. таких лекарственных средств, которые избирательно подавляют развитие и размножение соответствующих инфекционных агентов в орга­низме человека. В том случае, когда эти же лекарственные средст­ва используют с профилактической целью, данный метод называют химиопрофилактикой.

В настоящее время получено огромное количество различных противомикробных и противопаразитарных химиотерапевтических средств, отличающихся друг от друга по своему происхождению, химическому составу, механизмам антимикробного действия и дру­гим  свойствам.  Однако их объединяют ряд общих  признаков.

1.  Отсутствие заметного токсического действия на организм человека.   Безвредность  данных  препаратов  устанавливается  с помощью   химиотерапевтического    индекса — от­ ношения минимальной терапевтической дозы к максимально пере­носимой.  При  индексе  меньше  единицы  препарат  может  быть использован для лечения  соответствующей  инфекции,  посколь­ку его терапевтическая доза будет меньше переносимой дозы.

2.  Выраженное избирательное действие на микроорганизмы, определяемое антимикробным спектром того или ино­го химиотерапевтического препарата. Одни из них преимуществен­но действуют на грамположительные бактерии, другие — на грамотрицательные, третьи — на простейшие, четвертые — на грибы и т. д.

3.  Бактериостатическое   или  бактерицидное действие. В первом случае речь идет о полном или частичном по­давлении  роста  и  размножения  бактерий,   во  втором — об  их гибели. Однако в конечном итоге бактериостатическое действие также приводит бактерии к гибели. Аналогичное действие химио­терапевтических  средств  на  другие  микроорганизмы  называют микробостатическим или  микробоцидным. Механизмы  антимик­робного действия данных препаратов различны, но, как правило, связаны с подавлением жизненно важных метаболических реак­ций, протекающих в микробных клетках.

4.  Постоянное   формирование   лекарственно-устойчивых   форм    микроорганизмов.  Механизмы этого  явления разнообразны. Однако к одним из этих препаратов резистентные микроорганизмы    образуются    быстро,    к    другим — медленно.

Перечисленные признаки указывают на то, что химиотерапевтические средства принципиально отличаются от антисептиков и дезинфектантов.

 

Химиотерапевтические препараты:

галогенные (хлорамин, хлорцин, пантоцид) (йодоформ, йодикол, раствор Люголя);

окислители (перекись водорода, перстерил, дезоксон-1);

соли тяжелых металлов (ртути, серебра, меди, цинка, свинца, висмута);

нитрофураны (фурацилин, фурадонин, фуразолидон, фурапласт);

красители (производные хинолину, хиноксалину);

альдегиды (формальдегид, лизоформ, цитраль);

кислоты (бензойная, салициловая, борная, бикарминт, цигерол);

поверхностно активные вещества;

сульфаниламидни препараты (сульфадимезин, фталазол, сульгин, сульфадиметоксин, бисептол).

 

 

ВАЖНЕЙШИЕ ГРУППЫ ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И МЕХАНИЗМЫ ИХ АНТИМИКРОБНОГО ДЕЙСТВИЯ

Первые химиотерапевтические средства были синтезированы основоположником химиотерапии П. Эрлихом. Это были произ­водные мышьяка — сальварсан и неосальварсан. Исследования, проведенные П. Эрлихом, позволили установить, что структурные особенности химического вещества (например, радикалы) опре­деляют характер его противомикробного действия. Так, ОН-группы синтезированного соединения усиливали его спирохетоцидные, a другие — трипаноцидные свойства. Синтез сальварсана подтвердил правильность рецепторной концепции П. Эрлиха, поскольку механизм его спирохетоцидного действия был связан с наличием у спирохет меркапторецепторов, которые, специфиче­ски фиксируя препарат, приводили последних к гибели.

В 1932 г. Г. Домагк синтезировал первый сульфаниламидный препарат — стрептоцид, явившийся родоначальником многочис­ленной группы сульфаниламидных соединений, к ко­торым чувствительны ряд грамположительных и грамотрицательных бактерий, прежде всего пиогенные стрептококки, менин­гококки, гонококки, кишечная палочка и др. Кроме того, некото­рые сульфаниламиды активны в отношении хламидий — возбу­дителей трахомы.

К данным препаратам резистентные формы бактерий обра­зуются сравнительно медленно.

Изучение механизма антибактериального действия сульфа­ниламидов привело к открытию антиметаболитов — соединений, имеющих структурное сходство с важнейшими метаболитами, участвующими в анаболических или катаболических реакциях. Включение антиметаболита в эти реакции приводит соответст­вующие бактерии к задержке размножения и последующей ги­бели. Сульфаниламиды оказывают бактериостатическое действие, которое главным образом связано с нарушением в клетках мик­роорганизмов синтеза жизненно важных для них ростовых ве­ществ — фолиевой, дигидрофолиевой кислот и др., в молекулу которых входит парааминобензойная кислота (ПАБК). Струк­турное сходство сульфаниламидов с ПАБК приводит к тому, что бактерии усваивают первые вместо вторых, в результате чего блокируются соответствующие метаболические реакции. Неко­торые лекарственные препараты, содержащие ПАБК (новокаин и др.), обладают выраженным антисульфаниламидным дейст­вием.

В настоящее время наиболее широко применяются норсуль­фазол, сульфазин, сульфадимезин, сульфапиридазин, сульфамоно- и сульфадиметоксин. К трем последним препаратам чув­ствительны стафилококки, стрептококки, гонококки, менинго­кокки, эшерихии, шигеллы, а также хламидий трахомы. Бакте­рии, резистентные к другим сульфаниламидам, сохраняют эти свойства и к упомянутым препаратам.

В урологической практике применяют уросульфан, который обладает бактериостатическим действием в отношении стафило­кокков и кишечных палочек, являющихся возбудителями цисти­тов, пиелитов, пиелонефритов и других инфекций мочевыводящих путей.

К комбинированным сульфаниламидным препаратам отно­сится бактрим (син. бисептол, сульфатон), представляющий собой смесь двух веществ: сульфаметоксазола и производного диаминопиримидина — триметоприма. Он оказывает бактерицид­ное действие на многие грамположительные и грамотрицательные бактерии, в частности стафилококки, гонококки, клебсиеллы, протей, шигеллы, синегнойную и гемофильную палочки, риккетсии, хламидии.

Помимо сульфаниламидов, к антиметаболитам относятся аналоги изоникотиновой кислоты, азотистых оснований и других соединений.

Из аналогов изоникотиновой кислоты в качестве химиотерапевтических препаратов применяются ее гидразиды — изониазид, фтивазид, обладающие бактериостатическим действием в отношении микобактерий туберкулеза.

Однако антиметаболиты нашли сравнительно ограниченное применение в химотерапии инфекционных заболеваний.

Это объясняется однотипностью многих биохимических реак­ций, протекающих в клетках бактерий и человека, поэтому один и тот же антиметаболит блокирует образование продуктов, не­обходимых для жизнедеятельности микробов и организма чело­века.

Производные нитрофурана (фурацилин, фуразолидон, фуразолин и др.) оказывают антибактериальное действие главным образом за счет нарушения биоэнергетических процессов, про­текающих в бактериальных клетках. Они оказывают микробоцидное действие на ряд грамположительных (стафилококки, стрептококки, клостридии раневой инфекции) и грамотрицательных бактерий (шигеллы, сальмонеллы), а также хламидии и некоторые простейшие (трихомонады). Особенности химиче­ского строения производных нитрофурана отражаются на их антимикробном спектре. Резистентность бактерий к данным пре­паратам развивается медленно и является перекрестной, т. е. бактерии, резистентные к одному из производных, приобретают устойчивость к другим.

Производные оксихинолинов имеют другие механизмы противомикробного действия. Препараты этого ряда обладают анти­микробной активностью. Среди них нитроксолин (синоним 5-НОК) оказывает антибактериальное действие на ряд грам­положительных и грамотрицательных бактерий, встречающихся при инфекциях мочевыводящих путей.

К производным нафтиридина относится налидиксовая кис­лота, которая оказывает бактериостатическое и бактерицидное действие на энтеробактерии (кишечная палочка, шигеллы, саль­монеллы, протей, клебсиеллы), в том числе и на их антибиотикорезистентные формы. Она неактивна в отношении стафило­кокков, стрептококков, клостридии и других грамположительных бактерий.

Резистентность бактерий к налидиксовой кислоте развивается постепенно.

Из производных тиосемикарбазона применяется фарингосепт, обладающий бактериостатической активностью в отноше­нии пиогенного стрептококка и других гемолитических стрепто­кокков, встречающихся на миндалинах при ангинах, а также в полости рта при гингивитах и стоматитах.

 

В 1942 г. появился термин «антибиотик», которым ста­ли обозначать образуемые различными микроорганизмами хи­мические вещества, способные подавлять размножение и вызы­вать гибель определенных бактерий. Более полным является определение антибиотиков как высокоактивных метаболических продуктов микроорганизмов, избирательно подавляющих рост различных бактерий и некоторых опухолей. Наряду с микро­организмами некоторые растения (чеснок, лук и др.) также об­разуют антибактериальные вещества, называемые фитонци­дами.

Появление термина «антибиотик» было связано с получением и внедрением в лечебную практику нового химиотерапевтического препарата пенициллина, активность которого в отношении патогенных (гноеродных) кокков и некоторых других бактерий значительно превосходила действие сульфаниламидов.

Антибиотики классифицируют и характеризуют по происхож­дению, химическому составу, механизмам ингибирующего дей­ствия на микробные клетки, антимикробным спектрам, частоте возникновения антибиотикорезистентных форм бактерий.

Антибиотические вещества образуют некоторые бактерии, многие актиномицеты и грибы.

 

В основе открытия антимикробного действия лежит явление бактериального антагонизма. Оно характеризуется тем, что один вид микроорганизмов (бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли) способен подавлять или  задерживать рост других.

Яркой формой антагонизма, широко распространенной в мире микробов, есть образование специфических продуктов обмена, которые подавляют развитие организмов других видов. Такие вещества получили название  антибиотиков  (греч. anti – против, bios – жизнь).  Ввел этот стермин в 1942 г. З. Ваксман. По его определению это химические вещества, которые образуются микробами, и способные подавлять рост или разрушать бактерии и другие микророганизми.

 

 

Антибиотики – это химиотерапевтические средства, которые образуются микроорганизмами или полученные из других

естественных источников, а также их производные и синтетические продукты, которые имеют способность

избирательно подавлять в организме больного возбудителей заболеваний.

 

 

 

Антибиотики имеют характерные особенности, которые отличают их от других продуктов жизнедеятельности.

1.Высокая биологическая активность. Антибиотические вещества вызывают биологический эффект в очень низких концентрациях.  (Пенициллин в концентрации 0,000001 г/мл имеет выраженное бактерицидное действие на бактерии).

2.Выраження избирательная специфичность. Каждый антибиотик проявляет активность только  по отношению к определенным группам организмов, не нанося вреда другим. Так, бензилпенициллин задерживает рост граммположительных  бактерий (стафилококков, стрептококков) и практически не действует на грамотрицательные микробы, грибы.

Биологическую активность антибиотиков оценивают в условных единицах, которые содержатся в 1 мл раствора (од/мл) или 1 мг препарата (од/мг).

За единицу антибиотической активности принимают минимальное количество препарата, способное задержать рост определенного числа клеток стандартного штамма тестовых микробов в единице объема питательной среды.

Единицей активности пеницилина является минимальное количество препарата, способное задерживать рост  штама Staphylococcus aureus 209 в 50 мл питательного бульйона.

Единица активности  стрептомицина – минимальное количество вещества, которое задерживает рост E. coli  в 1 мл питательного бульйона.

 

Колонии Streptomycetes, которые продуцируют стрептомицин

 

Химиотерапевтичний индекс – отношение максимальной дозы препарата, который переносится больным (Dosis tolerantia), к минимальной лечебной (Dosis curativa). Этот показатель не должен быть меньше 3.

 

Бактериостатична действие препарата– препарат задерживает рост и размножение бактерий.

Бактерицидное действие препарата – препарат предопределяет гибель микроорганизмов.

 

Классификации антибиотиков

по биологическому происхождению

 

 

 

 

Классификации антибиотиков

по спектру биологического действия

 

По химическому составу антибиотики подразделяют на не­сколько групп.

1.  Беталактамные   антибиотики, или   беталактамиды,— азот­содержащие   гетероциклические   соединения   с   бета-лактамным кольцом.   К  ним  относится   группа   пенициллина,   включающая природный   антибиотик  бензилпенициллин  и  полусинтетические пенициллины   (метициллин,   оксациллин,   ампициллин,   карбенициллин и др.), и группа цефалоспорина (цефалоридин, цефалексин,  цефамандол, цефурексим, кефзол,  мандал, кефлор и др.).

2.  Тетрациклин и его полусинтетические производные:  окситетрациклин, хлортетрациклин, морфоциклин, метациклин, диоксициклин,   вибромицин.   Они  состоят  из   четырех  конденсиро­ванных бензольных колец с разными радикалами.

3.  Аминогликозиды, к которым относятся группа стрептоми­цина  (стрептомицина сульфат и его производные, состоящие из трех  частей:   стрептидина,  стрептозы,   N-метилглюкозамина)   и аминогликозидные антибиотики, содержащие дезоксистрептамин: неомицин, мономицин, канамицин, амикацин,  пентамицин, тобрамицин и др.

4.  Макролиды — соединения, содержащие  макроциклическое лактонное кольцо (эритромицин, олеандомицин).

5.  Левомицетин, представляющий собой синтетическое веще­ство,   идентичное  природному  антибиотику  хлорамфениколу,   в состав которого входит нитрофенил, дихлорацетамин и пропандиол.   

6.  Рифамицины, к которым относятся природный антибиотик рифамицин  и  его  полусинтетическое  производное рифампицин. Они имеют своеобразную сложную химическую структуру, в ко­торую входит макроциклическое кольцо.

7.  Полиеновые антибиотики — нистатин, леворин, амфотерицин   В,   имеющие   несколько   сопряженных   двойных   связей — (СН=СН)—.

Наряду с перечисленными имеются антибиотики другого хи­мического состава, которые реже используются в лечебной прак­тике.

 

Механизм действия антибиотиков

По механизму антимикробного действия антибиотики в зна­чительной мере отличаются друг от друга. «М и ш е н ь ю» для их ингибирующего действия служит одна или несколько биохи­мических реакций, необходимых для синтеза и функционирова­ния определенных морфологических компонентов или органелл микробной клетки: клеточной стенки, цитоплазматической мем­браны, рибосом, нуклеоида.

Антибиотики оказывают на микроорганизмы, главным обра­зом на бактерии, бактериостатическое или бак­терицидное   действие,   которое  определяется  in  vitro.

Большинство антибиотиков (бензилпенициллин и его полу­синтетические производные, все цефалоспорины, аминогликози­ды, рифамицины) обладают бактерицидным действием. Неко­торые антибиотики (левомицетин, тетрациклин, макролиды) оказывают на чувствительные к ним бактерии бактериостатиче­ское действие.

В настоящее время активность подавляющего боль­шинства антибиотиков измеряется в микрограммах. Обычно 1 мкг химически чистого препарата соответствует 1 ЕД. Для некоторых ранее выпускавшихся антибиотиков соотношения другие. Так, в 1 мкг натриевой соли бензилпенициллина содержится 1,67 ЕД, а в 1 мкг нистатина — не менее 4 ЕД.

 

 

По антимикробному спектру антибиотики подразделяют на две группы: узкого и широкого спектра действия.

К антибиоти­кам узкого спектра относится бензилпенициллин, ока­зывающий губительное действие только на гноеродные кокки, некоторые грамположительные бактерии и спирохеты. В эту же группу входят полиеновые антибиотики нистатин, леворин, амфотерицин В, обладающие антимикробным действием только в отношении некоторых грибов и простейших.

Антибиотики с широким спектром действия обла­дают антибактериальной активностью в отношении многих грамположительных и грамотрицательных бактерий. Некоторые из них эффективны в отношении риккетсий, хламидий, микоплазм и др. К антибиотикам широкого спектра действия относятся цефалоспорины 3-го поколения, тетрациклины, левомицетин, аминогликозиды, макролиды, рифампицин.

 

ВАЖНЕЙШИЕ ГРУППЫ АНТИБИОТИКОВ И МЕХАНИЗМЫ ИХ ПРОТИВОМИКРОБНОГО ДЕЙСТВИЯ

Антибиотики, подавляющие синтез бактериальной клеточной стенки

К данной группе относятся пенициллины, цефалоспорины, циклосерин.

Пенициллины. Продуцентами пенициллинов являются плес­невые грибы рода Penicillium, которые в процессе своей жизне­деятельности образуют несколько видов пенициллинов. Наиболее активным  природным  соединением  является бензилпенициллин

Остальные виды пенициллинов отличаются от него тем, что вместо бензильного радикала (С2Н5—СН₂—) содержат другие. Основной частью молекулы всех пенициллинов является 6-ами-нопенициллановая кислота — сложное гетероциклическое соеди­нение, состоящее из бета-лактамного и тиазолинового колец. Путем присоединения к пенициллановой кислоте вместо бен­зильного различных других радикалов были получены полусинтетические   пенициллины   нескольких   поколений,   отличающиеся друг от друга антибактериальными спектрами, устойчивостью к пенициллииазе и фармакологическими свойствами.

К 1-му поколению относят: а) природные пенициллины — бензилпенициллин; б) пенициллиназоустоичивые полусинтетиче­ские пенициллины — метициллин, оксациллин, клоксациллин, нафциллин; в) аминопенициллины с расширенным антибакте­риальным спектром — ампициллин (петриксил), амиксициллин, циклоциллин и др. Ко 2—3-му поколениям — карбоксипенициллины — карбенициллин, тикарциллин и др.; к 4-му поколению — пенициллины с широким антибактериальным спектром: а) уреидопенициллины — мезлоциллин, азлоциллин, пиперациллин и др.; б) амидинопенициллины  (мециллины).

Пенициллиназа относится к ферментам бета-лактамазной группы, вызывающим гидролитическое расщепление бета-лактамного кольца с образованием неактивной бензилпенициллановой кислоты. Как уже отмечалось (см. 6.2.1), синтез данного фермента контролируется R-плазмидами многих видов бактерий. Устойчивость метициллина, оксациллина и других полусинтети­ческих пенициллинов к пенициллиназе связана с защитой бета-лактамного кольца от данного фермента.

Антибактериальный спектр пенициллины 1-го поколения имеют сравнительно узкий: природные антибиотики (бензилпенициллин) действуют преимущественно на гноеродные кокки и некоторые грамположительные бактерии (палочки диф­терии, клостридии и др.). Типичными представителями противостафилококковых пенициллинов являются оксациллин, мети­циллин и другие препараты, устойчивые к пенициллиназе. У аминопенициллинов и карбоксипенициллинов антибактериальный спектр расширен за счет ряда грамотрицательных бактерий (прежде всего энтеробактерий). Уреидопенициллины активны в отношении некоторых других грамотрицательных бактерий, в частности псевдомонад. Это объясняется их способностью проникать через липополисахарид клеточных стенок грамотри­цательных бактерий. Особый интерес приобретают фиксирован­ные комбинации пенициллинов с другими препаратами, устой­чивыми и чувствительными к пенициллиназе (ампиокс, синоним тотоциллин, апроксил), а также с ингибиторами бета-лактамаз (тиментин, аугментин и др.). Эти комбинации позволяют устра­нить многие недостатки пенициллинов при сохранении их дос­тоинств.

Резистентность стафилококков к пенициллинам связана с продукцией пенициллиназы, а грамотрицательных бактерий — с данным ферментом, а также с особенностями структуры и хи­мического состава (содержание большого количества липополисахарида) в клеточных стенках.

Механизм антибактериального действия всех пенициллинов связан с нарушением синтеза клеточной стенки за счет блокирования реакции транспептидирования  в синтезе пеитидогликана   (муреина). Таким, образом, пенициллин действует только на растущие клетки, в которых осуществляются процессы биосинтеза пептидогликана. Вслед­ствие отсутствия пептидогликана в клетках человека пеницил­лин не оказывает на них ингибирующего действия (отсутствие «мишени»), т. е. является практически нетоксичным антибио­тиком.

 

Полусинтетические пенициллины

 

 

Цефалоспорины — большая группа природных антибиотиков, продуцируемых грибами рода Cephalosporium, и их полусинте­тических производных. Основным структурным компонентом цефалоспоринов является 7-аминоцефалоспориновая кислота (7-АЦК), которая имеет сходство с 6-аминопенициллановой кислотой (6-АПК), основой пенициллинов.

Однако различия в химической структуре этих двух групп антибиотиков делают цефалоспорины устойчивыми к пенициллиназам, продуцируемым стафилококками.

К цефалоспоринам относятся антибиотические препараты нескольких поколений, отличающиеся друг от друга по антибак­териальному спектру и фармакологическим свойствам. К цефа­лоспоринам 1-го поколения относятся цефалоридин (цепорин), цефалексин, цефалотин (кефлин) и др.; 2-го поколения — цефамандол, цефуроксим, цефазолин (кефзол), мандол и др.; 3-го поколения — кефлор, цефтазадим (фортум), клафоран, кетоцеф и др.

Антибактериальный спектр цефалоспоринов 1-го поколения в целом достаточно широк. Они характеризуются высокой активностью против грамположительных бактерий и вы­борочно в отношении грамотрицательных. По действию на ста­филококки и эшерихии они превосходят, пенициллины. В тера­певтических концентрациях преобладает бактерицидное действие Цефалоспорины 2-го поколения отличаются более высокой устойчивостью к бета-лактамазам грамотрицательных бактерий и более широким антибактериальным спектром, хотя к ним так­же устойчивы вышеперечисленные микроорганизмы.

Цефалоспорины 3-го поколения относятся к антибиотикам широкого спектра действия с высокой стабильностью к боль­шинству микробных бета-лактамаз. Они отличаются от анти­биотиков предыдущих поколений значительно большей актив­ностью в отношении синегнойных бактерий, бактероидов и др. Высокоактивны в отношении бактерий, резистентных к пенициллинам и цефалоспоринам 1-го и 2-го поколений, в частности метициллинрезистентных и цефазолинрезистентных штаммов, а также к аминогликозидным антибиотикам, левомицетину, суль­фаниламидам. Инфекции, вызванные псевдомонадами, хорошо поддаются лечению цефтазадимом.

Механизм антибактериального действия цефалоспоринов такой же, что и у пенициллинов.

Цефалоспорины оказывают на чувствительные к ним бакте­рии бактерицидное действие, блокируя синтез клеточной стенки.

Развитие резистентности бактерий ко многим цефалоспори­нам встречается редко и происходит медленно. Отмечается пе­рекрестная устойчивость бактерий к цефалоспоринам 1-го и 2-го поколений.

 

Варианты цефалоспоринов

 

Циклосерин. Антибиотик, образующийся в процессе жизне­деятельности некоторых актиномицетов. Он получен синтетиче­ским путем.

Антибактериальный спектр. Циклосерин оказы­вает бактериостатическое действие на некоторые грамположительные и грамотрицательные бактерии. Важной особенностью данного антибиотика является его способность задерживать размножение микобактерий туберкулеза, хотя она выражена слабее, чем у стрептомицина, фтивазида и тубазида. Циклосерин действует на устойчивые к перечисленным препаратам микобак­терий туберкулеза. Его относят к антибиотикам «резерва».

Механизм антибактериального действия циклосерина объясняется изменениями в синтезе сшивающей тетрапептидной цепи в пептидогликане клеточной стенки за счет включения L-циклосерина вместо D-аланина.

Антибиотики, нарушающие функции цитоплазматической мембраны (ЦПМ) микроорганизмов

К данной группе относятся полимиксины, полиеновые анти­биотики  (нистатин, леворин, амфотерицин В).

Полимиксины. Группа родственных антибиотиков, продуци­руемых спорообразующими почвенными бактериями Bacillus polymyxa и др. По химическому строению представляют собой сложные соединения, включающие остатки полипептидов. К дан­ной  группе  относятся  полимиксин  М,   полимиксин  В,   которые отличаются друг от друга главным образом фармакологическими свойствами.

Антибактериальный спектр этих антибиотиков включает преимущественно грамотрицательные бактерии (ки­шечная и синегнойная палочки, шигеллы, протей, клебсиеллы). Резистентны к полимиксинам грамположительные бактерии, ми-коплазмы, грибы. На чувствительные бактерии полимиксины оказывают бактерицидное действие, резистентность к ним раз­вивается медленно.

Полиеновые антибиотики. К данной группе относятся нис­татин, леворин, амфотерицин В, продуцируемые актиномицетами.

Антимикробный спектр нистатина и леворина включает дрожжеподобные грибы рода Candida и грибы рода Aspergillus. К амфотерицину В чувствительны возбудители глу­боких микозов.

Резистентность чувствительных микроорганизмов к данным антибиотикам развивается редко.

Механизм антимикробного действия полиеновых антибиотиков связан с адсорбцией на цитоплазматической мембране грибов и взаимодействием с ее стерольным компонен­том. Это приводит к повышению проницаемости мембраны, в ре­зультате чего клетка обезвоживается, теряет некоторые микро­элементы  (калий) и в конечном итоге погибает.

Таким образом, чувствительность микроорганизмов к ниста­тину, леворину и другим полиеновым антибиотикам объясняется наличием стеролов в составе их мембраны, а устойчивость бак­терий, спирохет, риккетсий и других микроорганизмов — отсут­ствием данного компонента. Возникновение резистентности к этим антибиотикам у дрожжеподобных грибов наблюдается редко.

Антибиотики, ингибирующие синтез белка на рибосомах бактериальных клеток

Это самая многочисленная группа антибиотиков, включаю­щая разнообразные по своему химическому составу природные соединения, преимущественно продуцируемые актиномицетами. К ним относятся аминогликозидные антибиотики, группа тетра­циклина, левомицетин, макролиды и др.

Аминогликозидные антибиотики

Первый антибиотик этой группы стрептомицин был выделен 3. Ваксманом с соавторами еще в 1943 г. вслед за пеницилли­ном. В настоящее время в группу включены стрептомицина суль­фат, стрептосульфамицина сульфат, дегидрострептомицина суль­фат и др.

Стрептомицин является сложным органическим основанием, молекула которого состоит из трех частей: стрептидина, стрептозы и N-метилглюкозамина.

Антибактериальный спектр стрептомицина и его производных включает большое число видов грамотрицательных бактерий: кишечная палочка, шигеллы, клебсиеллы, бруцеллы, бактерии туляремии, чумы, вибрион холеры. К ним чувствитель­ны гноеродные кокки, в том числе устойчивые к пенициллину. Основной особенностью стрептомицинов является их способность подавлять размножение микобактерии туберкулеза.

Механизм антибактериального действия стрептомицина заключается в способности блокировать субъ­единицу рибосомы 30S, а также нарушать считывание генети­ческого кода. При этом кодоны иРНК неправильно считываются антикодонами тРНК- Например, кодон УУУ, кодирующий фенилаланин, считывается как АУУ, в результате чего его место занимает изолейцин, что приводит к образованию ненужного для бактериальной клетки полипептида.

Недостатком стрептомицина является быстрое возникновение к нему резистентных бактерий.

К аминогликозидам 1-го поколения наряду со стрептомици­ном относятся мономицин, неомицин, канамицин; аминогликозиды 2-го поколения — гентамицин, тобрамицин, сизомицин, амикацин (полусинтетическое производное канамицина).

Перечисленные антибиотики отличаются друг от друга по химической структуре и фармакологическим свойствам.

Антибактериальный спектр этих антибиотиков в основном сходен со стрептомициновым. Однако чувствительность к каж­дому из них варьирует в зависимости от вида и штамма пере­численных бактерий. Например, к мономицину более чувстви­тельны стафилококки, шигеллы, клебсиеллы, малочувствитель­ны стрептококки, чувствительность протеев широко изменяется. Гентамицин более активен, чем другие аминогликозиды, в отношении протеев, тобрамицин — синегнойной палочки. Сизомицин по антибактериальному спектру близок к гентамицину, но отличается от него более высокой активностью. Амикацин является одним  из  наиболее активных аминогликозидов.

Резистентность бактерий к аминогликозидным антибиотикам в отличие от стрептомицина формируется постепенно. Кроме того, бактерии, резистентные к одному из препаратов группы стрептомицина, приобретают устойчивость и к другим препара­там этой группы, но сохраняют чувствительность к аминоглико­зидным антибиотикам. Вместе с тем бактерии обычно приобре­тают перекрестную устойчивость к неомицину, мономицину, канамицину или к гентамицину, тобрамицину, сизомицину. Однако многие из них сохраняют при этом чувствительность к амикацину.

Группа тетрациклинов

К группе тетрациклинов относятся родственные по химичес­кому строению, антимикробному спектру и механизму действия природные антибиотики и их полусинтетические производные: тетрациклин, тетрациклина гидрохлорид, окситетрациклина гид­рохлорид, морфоциклин, метациклина гидрохлорид (синоним рондомицин), доксициклина гидрохлорид (синоним вибромицин) и др.

Тетрациклины являются антибиотиками широкого спектра действия. Они оказывают на чувствительные микроорганизмы бактериостатическое действие. Их антимикробный спектр включает грамположительные и грамотрицательные бактерии, спирохеты, риккетсии, хламидии, микоплазмы. Тетра­циклины неэффективны в отношении микобактерии туберкулеза, протея, синегнойной палочки, грибов. Вместе с тем отмечается более высокая активность морфоциклина и рондомицина в отно­шении микоплазмы пневмонии и вибриомицина в отношении гонококков.

Хотя резистентность чувствительных к тетрациклинам бакте­рий нарастает постепенно, многие виды приобрели к ним довольно высокую устойчивость. Вместе с тем отмечается перекрестная резистентность бактерий к тетрациклину и его производным. Механизм антибактериального действия тетрациклинов разнообразен. Ингибирующий эффект обусловлен нарушением связывания аминоацил-тРНК. с рибосомально-матричным комплексом, что приводит к подавлению синтеза белка на рибосомах бактериальных клеток. Ингибирующее дей­ствие тетрациклинов в отношении риккетсий Провацека объясня­ется подавлением окисления глутаминовой кислоты, которая у этих микроорганизмов является исходным продуктом в реак­циях энергетического метаболизма.

Левомицетин

Левомицетин представляет собой синтетический антибиотик, идентичный природному хлорамфениколу, который образуется некоторыми видами актиномицетов Он имеет относительно простой химический состав. В его молекуле содержится два ассиметричных атома углерода (обве­дены кружком). Антибактериальной активностью обладает толь­ко левовращающая форма. Отсюда название левомицетин.

Антибактериальный спектр левомицетина вклю­чает грамположительные и грамотрицательные бактерии, спиро­хеты, риккетсий, хламидии. К нему высокочувствительны многие штаммы пиогенных кокков, особенно пневмококки, а также возбудители дифтерии и сибирской язвы.

Резистентность бактерий к левомицетину развивается относи­тельно медленно. Левомицетин действует на штаммы .бактерий, устойчивые к пенициллину, стрептомицину, сульфаниламидам. В обычных дозах вызывает бактериостатический эффект. Прак­тически не влияет на микобактерии туберкулеза, синегнойную палочку, анаэробные бактерии и простейшие.

Механизм антибактериального действия левомицетина состоит в подавлении пептидилтрансферазной ре­акции с 50 S субъединицей рибосомы, в результате чего прекра­щается синтез белка в бактериальной клетке.

Линкомицин

Антибиотик, продуцируемый некоторыми видами актиномицетов. По химической структуре является 4-алкилзамещенным соединением гиграновой кислоты Антибактериальный спектр. Линкомицин обла­дает бактериостатическим действием. Наиболее чувствительны к нему патогенные кокки, а также бактерии дифтерии, сибирской язвы,. некоторые возбудители анаэробной раневой инфекции. На грамотрицательные бактерии не действует. Активен в отно­шении бактерий, резистентных к пенициллину и другим анти­биотикам. Резистентность к линкомицину развивается посте­пенно.

Механизм антибактериального действия связан с подавлением синтеза белка при взаимодействии с 50 S субъединицей рибосомы.

Макролиды

К макролидам относятся эритромицин, его фосфорнокислая соль (эритромицина фосфат) и олеандомицин. Эти антибиотики продуцируются определенными видами актиномицетов и имеют сходное химическое строение, характеризующееся наличием в их молекуле макроциклического лактонного кольца.

Антибактериальный спектр макролидов включа­ет главным образом грамположительные бактерии (группа гноеродных кокков, клостридии), некоторые грамотрицательные бактерии (бруцеллы, гемофильная палочка). Кроме того, эри­тромицин — один из немногих антибиотиков, который оказался эффективным в отношении кампилобактерий и легионелл. Он также действует на микоплазму пневмонии. Оба антибиотика характеризуются бактериостатическим действием и быстрым образованием резистентных форм бактерий. При комбинирован­ном применении эритромицина со стрептомицином или тетрациклинами наблюдается усиление антибактериального действия. Применяется также комбинированный препарат, состоящий из олеандомицина и тетрациклина,— олеотетрин. Он обладает более широким антибактериальным спектром. Резистентность бактерий к олеотетрину развивается медленнее, чем к его отдельным компонентам.

Механизм антибактериального действия макролидов состоит в их способности взаимодействовать с субъединицей рибосомы 50 S, что приводит к нарушению синтеза белка.

Антибиотики, ингибирующие РНК-полимеразу

К данной группе относятся рифамицины — родственные ан­тибиотики,  продуцируемые  разными  видами  актиномицетов.

В результате химической модификации одного из них был полу­чен полусинтетический аналог рифамицина, получивший название рифампицин,   с  -более   ценными   антибиотическими   свойствами.

Рифампицин обладает широким антибактериальным спектром, оказывает бактерицидное действие на грамположительные и грамотрицательные бактерии, неспорообразующие анаэробы (бактероиды и др.), клостридии, иерсинии, гемофильную палочку, лептоспиры. Кроме того, рифампицин активен в отношении микобактерий туберкулеза. Устойчивыми к нему являются спирохеты, микоплазмы, грибы, простейшие. Рифампи­цин применяется главным образом для лечения туберкулеза легких и других органов, особенно если он вызван бактериями, резистентными к другим противотуберкулезным химиотерапевтическим веществам. Рифампицин применяют обычно в сочета­нии с другими противотуберкулезными препаратами, поскольку резистентность бактерий к данному антибиотику развивается быстро.

Механизм антибактериального действия рифампицина заключается в его способности подавлять актив­ность ДНК-зависимой РНК-полимеразы и тем самым блокиро­вать синтез белка на уровне транскрипции.

 

К препаратам, которые используются во врачебной практике, ставятся определенные требования:

– высокая избирательность антимикробного эффекта в дозах, нетоксичных для организма;

– отсутствие или медленное развитие резистентности возбудителей к препарату во время его применения;

– сохранение антимикробного эффекта в жидкостях организма, экссудатах, тканях, отсутствие или низкий уровень связывания белками сыворотки крови, инактивации тканевыми ферментами;

– всасывание, распределение препарата, который обеспечивает терапевтические концентрации в крови, тканях, жидкостях, которые быстро достигаются и поддерживаются в течение  длительного периода; создание высоких концентраций препарата в моче,  желчи, калении, очагах поражения;

– удобная врачебная форма, которая обеспечивает  максимальный эффект, и остается стабильной  при обычных условиях хранения.

 

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ МИКРОРГАНИЗМОВ К АНТИБИОТИКАМ

 

Под резистентностью микроорганизмов к антибактериальным средствам понимают сохранение их способности к размножению в присутствии  таких концентраций этих веществ, которые создаются  при введении терапевтических доз.

 

Антибиотикорезистентные бактерии возникли и стали распро­страняться сразу после внедрения антибиотиков в клиническую практику. Как тревожный сигнал прозвучали сообщения о появлении   и   распространении   пенициллинорезистентных   стафилококков. В настоящее время повсеместно возрастает число лекар­ственно-устойчивых форм бактерий. Так, частота обнаружения пенициллиноустойчивых стафилококков доходит до 90—98 %, стрептомициноустойчивых — 60—70 % и выше, резистентность шигелл к ампициллину достигает 90 % и более, к тетрациклину и стрептомицину — 54 % и т. д. Устойчивость к антибиотикам чаще возникает у бактерий, реже у других микроорганизмов (спирохет, риккетсий, хламидий, микоплазм, дрожжеподобных грибов).

 

Механизмы резистентности микроорганизмов к антибиотикам и другим химиотерапевтическим препаратам сложны и разнооб­разны. Главным образом они связаны со следующими причи­нами:

1) превращением активной формы антибиотика в неактив­ную форму путем ферментативной инактивации и модификации;

2) утратой проницаемости клеточной стенки для определенного химиотерапевтического препарата;

3) нарушениями в системе специфического транспорта данного препарата в бактериальную клетку;

4) возникновением у микроорганизмов альтернативного пути образования жизненно важного метаболита, заменяющего основной путь, блокированный препаратом.

 

Типы устойчивости бактерий к антибиотикам

Механизмы резистентности могут быть подразделены на пер­вичные и приобретенные.

К первичным механизмам относятся те, которые связаны с отсутствием «мишени» для действия данного препара­та; к   приобретенным — изменением «мишени» в результате модификаций, мутаций, рекомбинаций. В первом случае речь идет о естественной (видовой) резистентности, например у микоплазм к пенициллину из-за отсутствия у них клеточной стенки. Однако чаще всего резистентность к химиотерапевтическим препаратам, в том числе антибиотикам, приобретается микробными клетками с генами резистентности (г-гены), которые они получают в процессе своей жизнедеятельности от других клеток данной или соседней популяции. При этом наиболее эффективно и с высокой частотой r-гены передаются плазмидами и транспозонами (см. 6.2). Один транспозон передает резистент­ность только к одному препарату. Плазмиды могут нести не­сколько транспозонов, контролирующих резистентность к разным химиотерапевтическим препаратам, в результате чего формиру­ется множественная резистентность бактерий к различным препаратам.

Устойчивость к антибиотикам бактерий, грибов и простейших также возникает в результате мутаций в хромосомных генах, контролирующих образование структурных и химических компо­нентов клетки, являющихся «мишенью» для действия препарата. Так, например, резистентность дрожжеподобных грибов рода Candida к нистатину и леворину может быть связана с мутацион­ными изменениями цитоплазматическои мембраны.

Биохимические механизмы резистентности бактерий к бета-лактамным антибиотикам разнообразны. Они могут быть связаны с индуцибельным синтезом бета-лактамазы, изменениями в пенициллиносвязывающих белках и других «мишенях». Описано око­ло 10 пенициллиносвязывающих белков — ферментов, участвую­щих в синтезе бактериальной клеточной стенки. Кроме того, ре­зистентность к ампициллину и карбенициллину можно объяснить снижением проницаемости наружной мембраны грамотрицательных бактерий. Развитие того или другого типа резистент­ности определяется химической структурой антибиотика и свойст­вами бактерий. У одного и того же вида бактерий могут сущест­вовать несколько механизмов резистентности.

Механизм быстрого развития резистентности к новым цефалоспоринам, устойчивым к действию цефалоспориназ, зависит от образования комплекса антибиотика с индуцибельными латамазами, При этом гидролиза антибиотика не происходит. Такой ме­ханизм обнаружен у протеев.

Биохимические механизмы приобретенной резистентности к аминогликозидным антибиотикам и левомицетину связаны со способностью бактерий образовывать ферменты (ацетилтрансферазу, аденилтрансферазу, фосфотрансферазу), которые вызыва­ют соответственно ацетилирование, аденилирование или фосфорилирование данных антибиотиков. Устойчивость к тетрациклину обусловлена главным образом специфическим подавлением тран­спорта данного антибиотика в бактериальные клетки и т. д.

Таким образом, происходит образование отдельных резистент­ных особей в бактериальной популяции. Их количество крайне незначительно. Так, одна мутировавшая клетка (спонтанная му­тация), устойчивая к какому-либо химиотерапевтическому препа­рату, приходится на 10⁵—10⁹ интактных (чувствительных) кле­ток. Передача г-генов с плазмидами и транспозонами повышает число резистентных особей в популяции на несколько порядков. Однако общее число лекарственно-резистентных бактерий в попу­ляции остается весьма низким.

Формирование лекарственно-устойчивых бактериальных попу­ляций происходит путем селекции. При этом в качестве селек­тивного фактора выступает только соответствующий химиотерапевтический препарат, селективное действие которого состоит в подавлении размножения огромного большинства чувствитель­ных к нему бактерий.

Массовой селекции и распространению антибиотикорезистентных бактериальных популяций способствуют многие факторы. Например, бесконтрольное и нерациональное применение анти­биотиков для лечения и особенно для профилактики различных инфекционных заболеваний без достаточных к тому оснований, а также использование пищевых продуктов (мясо домашних птиц и др.), содержащих антибиотики (тетрациклин), и другие фак­торы.

 

Первый тип – природная устойчивость , которая определяется  свойствами данного вида или рода микроорганизмов.      (Устойчивость    грамотрицательных    бактерий к  бензилпенициллину, бактерий – к противогрибковым, грибов – к антибактериальным препаратам).

Второй тип – приобретенная устойчивость.

Она может быть первичной и вторичной.

Термин “приобретенная устойчивость ” применяют в случаях, когда в чувствительной к  данному  препарату  популяции  микроорганизмов  находят резистентные варианты.  Она возникает, в основном, в результате мутаций, которые происходят в геноме клетки.

Первичная устойчивость  (как результат мутации) оказывается  в отдельных клетках популяции через ее гетерогенность до начала лечения антибиотиками.

Вторичная устойчивость  формируется также за счет мутаций может расти  при контакте бактерий с антибиотиками. Мутации ненаправлены и не связаны  с действием антибиотиков. Последние играют лишь роль селекционирующих агентов.  Они елиминують чувствительные особи популяции и, соответственно, начинают преобладать резистентные клетки.

В зависимости от скорости возникновения мутантов приобретенная вторичная устойчивость бывает два типов:  стрептомициного     и      пеницилинового.

Стрептомициновий тип возникает как “одноступенчатая мутация“, когда быстро происходит образование мутантов с высокой устойчивостью после одно-двукратного контакта микроба с антибиотиком. Степень ее не зависит от концентрации препарата (стрептомицина, рифампицина, новобиоцина). 

Пенициллиновий тип резистентности формируется  постепенно, путем “многоступенчатых мутаций”. Селекция стойких вариантов при этом происходит медленно (пеницилин, ванкомицин, левомицетин, полимиксин, циклосерин)

 

Резистентность микробов к антибиотикам обеспечивается генами, которые локализуются или в хромосоме, или в составе внехромосомних элементов наследственности (транспозоны, плазмиды).

 

Хромосомные мутации – самая частая причина изменения рецептора, мишени, с которой взаимодействуют лекарства. Так, белок Р10 на 30s субъединице бактериальной рибосомы является рецептором для прикрепления стрептомицина. У бактерий, устойчивых к действию эритромицина, может повреждаться сайт на 50s субединице рибосомы в результате метилирования 23s рРНК.

 

R-плазмиды могут содержать от одного до десяти и больше разных генов лекарственной резистентности, которая делает микроба нечувствительным к подавляющему большинству антиибиотикив, которые используются в клинике. Некоторые из них (конъюгативные, трансмиссивные) способны передаваться от одного бактериального штамма к другому не только в пределах одного вида, но и часто разных видов и даже родов микробов. Кроме конъюгации возможна передача детерминант устойчивости  с помощью трансдукции (у стафилококков), а также трансформации.

 

Плазмиды резистентности

 

У некоторых микроорганизмов описан еще один класс мигрирующих генетических элементов – транспозоны. Часто такие элементы бывают у стафилококков, энтеробактерий (транспозон Tn551 несет маркеры резистентности к эритромицину, Tn552 – к пенициллину, Tn554 – к эритромицину и спектиномицину).  Опасность их заключается в том, что они могут интегрироваться как с конъюгативними R-плазмидами, так и с трансдуцирующими r-факторами.

 

Плазмиды кодируют синтез ферментов, которые разрушают антибиотики. Например, стафилококки, резистентные к пенициллину, цефалоспоринам, продуцируют  b-лактамазу.

Грамотрицательные бактерии (штаммы Proteus, Klebsiella, Escherichia) также способны синтезировать этот фермент, который расщепляет ампициллин, некоторые цефалоспорины (цефалотин, цефалоридин, цефазолин и др.).

 

Резистентные к левомицетину бактерии синтезируют хлорамфеникол-ацетилтрансферазу, штаммы, устойчивые к аминогликозидам, – ферменты аденилирования, фосфорилирования, ацетилирования, которые направлены против соответствующих антибиотиков.

Рис. Возникновение резистентных форм

а)культура микробиологических клеток; б) ликвидация чувствительных клеток; с) клетки которые имеют резистентность

 

Возникновение резистентных форм

Борьба с лекарственно-устойчивыми бактериями проводится разными путями. К. ним относятся систематическое получение но­вых химиотерапевтических препаратов, которые отличаются от существующих механизмом антибактериального действия. Пер­спективным направлением является химическая модификация известных антибиотиков с защищенными активными группами, устойчивыми к бактериальным ферментам. Кроме того, проводят­ся исследования по изысканию ингибиторов, подавляющих актив­ность бактериальных ферментов, а также препаратов, препят­ствующих адгезии бактерий на клетках макроорга­низма.

Особое значение приобретают мероприятия, рекомендованные ВОЗ для ограничения распространения лекарственно-устойчивых форм бактерий. Это прежде всего систематическое изучение ти­пов лекарственной устойчивости патогенных и условно-патоген­ных бактерий, циркулирующих в пределах отдельных регионов.

Своевременная информация лечащих врачей о циркулирую­щих в данном регионе лекарственно-устойчивых бактериях помо­гает в выборе наиболее подходящего по спектру действия пре­парата без предварительного определения чувствительности вы­деленных бактерий. Это позволяет избежать слепого использо­вания большого числа антибиотических средств.

Рекомендуется также по мере возможности определять чувст­вительность выделенных бактерий к антибиотикам, а также огра­ничивать их применение без достаточных показаний. Запреща­ется использовать применяемые в медицине антибиотики в ка­честве консервантов пищевых продуктов и кормовых добавок, для ускорения роста, профилактики и лечения различных заболеваний животных (сальмонеллезов и др.)- В животноводстве ре­комендуется применять такие антибиотики, которые не использу­ются в медицинской практике. Большое значение имеет проведе­ние эпидемиологического надзора за заражением окружающей среды лекарственно-устойчивыми бактериями, которые передают­ся с пищевыми продуктами, сточными водами, больничными от­ходами. С этой целью необходимо систематически выявлять носительство антибиотикоустойчивых бактерий и проведение дру­гих мероприятий.

 

Предупредить формирование антибиотикоустойчивых популяций можно за счет  использования комбинаций двух антимикробных соединений или антибиотиков с препаратами, которые повышают адсорбцию и проникновение их в микробную клетку, способных интенсифицировать их деление, улучшать доступ  препарата к бактериям.

При наличии устойчивых форм бактерий в организме можно  применить препараты с другим механизмом действия; элиминацию плазмид соединениями, которые действуют на ДНК микробов и их мембраны,  использованием антибиотиков с соединениями, которые блокируют ферменты, которые разрушают препараты (пенициллини, цефалоспорины, аминогликозиды, хлорамфеникол), повышают адсорбцию и проникновение  антимикробных препаратов в клетку и повышают естественную чувствительность  последних.

 

 

 

Комбинированное действие антибиотиков

 

Осложнения антибиотикотерапии

1.     Аллергические реакции:

– опасные для жизни (анафилактический шок, ангионевротический отек гортани)

– неопасные для жизни (кожный зуд, крапивница, высыпания, астматические приступы, отек Квинке, ринит, глоссит, конъюнктивит, эозинофилия, фотодерматозы от тетрациклина, гризеофульвина

2.     Токсические реакции:

–  опасные для жизни (токсическое действие на кровь, агра нулоцитоз, апластическая анемия, эндотоксиновый шок – феномен Яриш-Герксгеймера

– неопасные для жизни (поражения вестибулярного  и слухового аппаратов от аминогликозидных антибиотиков, периферический неврит, тошнота, рвота, гиперемия ротоглотки, диаррея, гепатотоксичность, нефротоксичность, эмбриотоксическоен действие стрептомицина, тетрациклина (пигментация зубов, задержка скелетообразования)

Эффект тетрациклина на деколоризацию зубной эмали                        Побочный эффект после приема рифампина

3.     Дисбактериозы:

–       опасные для жизни (генерализованный кандидозный сепсис, стафилококковый энтероколит, вторичные пневмонии, что вызываются грамотрицательными бактериями

–       неопасные для жизни (местные кандидозы – молочница)

 

Слева – дрожжеподобные грибы Candida, справа – кандидоз  языка

 

Результат лечения ангины антибиотиками

 

Определение чувствительности бактерий  к антибиотикам

Оценка чувствительности микробов к антибиотикам и изучению их фармакокинетики в организме больного является основными лабораторными показателями, которые при их сопоставлении позволяют прогнозировать эффективность антибактериальной терапии. Кроме того, результаты определения антибиотикочутливости используют в качестве маркера, что позволяет обнаруживать и контролировать изменения антибиотикограммы возбудителей в динамике, использовать детерминанты резистентности, которые чаще всего встречаются, или их комбинации как дополнительные маркеры при диагностике внутрибольничных инфекций, для выявления источников инфицирования и путей распространения полирезистентних штаммов. Такие данные, полученные и обобщенные в разных регионах страны в течение фиксированных промежутков времени, используются при формировании политики антибактериальной терапии и определении номенклатуры антибиотиков, которые выпускаются в  стране.

 

Наиболее распространенными методами определения антибиотикочутливости возбудителей инфекций является диско-дифузионный (метод дисков) и серийных разведений.

 

Питательные среды для определения чувствительности бактерий к антибиотикам должны отвечать таким требованиям:

• быть стандартными и обеспечивать оптимальные условия роста микроорганизмов;

• не содержать ингибиторов бактериального роста и большого количества стимуляторов;

• не иметь веществ, которые подавляют активность препаратов.

 

На результаты исследование может существенно влиять значение рН среды. Целесообразнее всего выбирать нейтральное или слабо щелочную среду (рН 7,0-7,4), поскольку эти значения пригодны для большинства антибиотиков. При определении чувствительности бактерий используют бульйон и 1,5-2 % агар на переваре Хоттингера, обычный мясо-пептонний бульйон и 1,5-2 % агар на нем, среда АГВ (агар Гивенталя-Ведьминой), агар Mueller-Hinton 2. Они пригодны при определении антибиотикочутливости стафилококков, энтеробактерий, псевдомонад. Однако стрептококки и гемофильные бактерии требуют добавки ростовых факторов; дрожжи и анаэробные бактерии – специальных сред и определенных условий культивирования. На результаты определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам-аминогликозидам, полимиксинам, тетрациклинам влияет содержание в питательных средах катионов кальция, магния, что особенно важно при исследовании P. aeruginosa. Оптимальное содержание – 50 мг/л Са2+ и 25 мг/л Mg2+. Большинство сред, которые выпускаются странами СНГ, за этим показателем, как правило, не стандартизируются. Это приводит к существенным колебаниям содержания двувалентных катионов в разных сериях сред, даже если они выпускаются одним предприятием, и искажает результаты.

 

Диско-диффузионный метод определения антибиотикочутливости является самым простым качественным методом и широко используется для эпидемиологического контроля резистентности. Достоверность результатов обеспечивается путем стандартизации проведения теста на всех этапах исследования: выбор и изготовление питательных сред с учетом всех свойств возможных возбудителей, взятия проб и условия их доставки, изготовления и разливания посевного материала на поверхность агара, выбор дисков (использование набора дисков в соответствии с видом выделенного возбудителя и локализацией инфекции).

Чувствительность микроорганизмов к антибиотикам следует определять только в чистой культуре. Однако в ряде случаев для быстрого получения ориентировочных данных об антибиотикограмме бактерий используют непосредственно патологический материал. Плотные субстраты (мокрота, гной, кал и др.) растирают, жидкости (моча, экссудаты и др.) центрифугируют, а для посева используют осадок. Исследуемый материал наносят на поверхность питательной среды петлей или ватным тампоном. После получения чистой культуры исследования повторяют.

Для изготовления инокулюма 5-10 однородных колоний суспендируют в 2 мл жидкой среды или физраствора. Бактериальную суспензию (10³-10⁵ колониеобразующих единиц в 1 мл в зависимости от вида микробов) в объеме 1 мл равномерно распределяют по поверхности среды при покачивании чашки, избыток жидкости удаляют пипеткой. Чашки подсушивают при комнатной температуре в течение 20-30 мин, а затем на них на одинаковом расстоянии кладут диски с антибиотиками.

Равномерность газона, которая определяется величиной посевной дозы, – самый главный фактор получения достоверных результатов и подлежит количественной оценке и качественной стандартизации. Если диаметры зон угнетения роста контрольных штаммов находятся в определенных границах, это свидетельствует о достаточной стандартизации и точности проведенных экспериментов. Не следует размещать на чашке Петри свыше 6 дисков, так как при больших диаметрах зон задержки роста это может быть источником ошибок и влиять на количественную интерпретацию результатов. Правильный подбор набора дисков является фактором, который определяет корректность исследований и, без сомнения, интерпретацию результатов. Ориентировочные данные относительно выбора наборов дисков с учетом вида выделенного возбудителя и локализации инфекции приведены в таблице.

Оценку результатов проводят за таблицей, которая содержит предельные значения диаметров зон задержки роста для резистентных, умеренно резистентных и чувствительных штаммов, а также значения минимальной подавляющей (ингибирующей) концентрации (МПК, МИК) антибиотиков для стойких и чувствительных штаммов.

Полученные значения диаметров зон задержки роста сравнивают с контрольными значениями таблицы и относят исследуемые штаммы к одной из трех категорий чувствительности.

 

 

Метод диффузии с помощью дисков является качественным методом. Он позволяет установить лишь факт чувствительности или резистентности возбудителей инфекции. Однако установлена коррелятивная связь размеров зон угнетения роста исследуемых штаммов и значений МИК (минимальная концентрация препарата, которая ингибирует рост исследуемого штамма) антибиотиков позволяет оценить степень чувствительности и количественно, используя данные, приведенные в специальных таблицах. За своей степенью чувствительности к антибиотикам микроорганизмы разделяются на три группы:

1 группа – чувствительные к антибиотикам (возбудители уничтожаются в организме при использовании обычных терапевтических доз препаратов);

2 группа – умеренно резистентные (для них лечебный эффект может быть достигнут при использовании максимальных терапевтических доз препаратов);

3 группа – резистентные (бактерицидных концентраций препаратов в организме создать невозможно, потому что они будут токсичными).

Предельные границы диаметров зон задержки роста эталонных штаммов

 

Предельные значения диаметров зон задержки роста и значения МПК антибиотиков

для интерпретации результатов

 

 

 

При определении стойкости к антибиотикам, близким по химическому строению и спектром антибактериального действия, возможно использование диска, пропитанного одним из антибиотиков определенной группы. Так, с помощью диска из бензилпенициллином можно определять чувствительность к бицилину, феноксиметилпенициллину; цефалексиновым – к цефазолину, цефаклору, цефалотину. Однако, не рекомендуется использовать тетрациклиновые диски для определения чувствительности к доксициклину.

Сроки и температура хранения дисков указаны на этикетке упаковок. Диски с малостабильными антибиотиками (бензилпенициллином, ампициллином, карбеницилином, метицилином, оксацилином) следует хранить при 4 °С или 14 °С. После того, как флакон с дисками открыто, его хранят в течение недели при 4 °С. Перед применением его в течение 1 год оставляют при комнатной температуре для предупреждения образования конденсата на внутренних стенках флакона. Диски с просроченным сроком хранения, где силикагель имеет розовый цвет, использовать нельзя.

VIDEO

 

Метод серийных разведений. Показаниями для определения антибиотикочутливости за методом серийных разведений является необходимость получения количественных данных (преимущественно при тяжелом ходу инфекционных процессов) для проведения регулируемой антибиотикотерапии.

Установление степени чувствительности микробов к антибактериальным препаратам влияет на выбор антибиотика (например, отказ от лекарств с высокой токсичностью при умеренной степени чувствительности возбудителя к ним), его дозирования (концентрация антибиотика в крови должна в 2-3 разы превышать его минимальную подавляющую концентрацию по отношению к возбудителю) и режим введения. Кроме того, ее количественное определение необходимо также для установления бактерицидного действия избранного препарата (как гарантии быстрого терапевтического эффекта и безрецидивного ходу) по отношению к данному возбудителю.

Существуют две модификации метода серийных разведений – определения чувствительности на жидком и густом питательных средах. Метод дает возможность определить МПК препарата для выделенного штамма возбудителя.

Для определения антибиотикочутливости по методу серийных разведений в жидкой питательной среде готовят ряд (8-10 и больше) пробирок с двукратными последовательными разведениями препарата.

 

Определение чувствительности по методу серийных разведений

 

Среду предварительно разливают в пробирки по 2 мл. В первую добавляют 2 мл раствора антибиотика определенной концентрации, перемешивают и переносят к следующей пробирке, продолжая разведение к предпоследней, из которой удаляют 2 мл смеси. Последняя пробирка служит контролем роста культуры. В том же бульйони, который используют для разведения антибиотиков, готовят суспензию суточной агаровой или бульйоннои культуры бактерий из расчета 105-106 микробных тел в 1 мл в зависимости от вида возбудителя. Потом к каждой пробирке с разведениями, а также к контрольной добавляют по 0,2 мл изготовленной суспензии. При определении чувствительности к пеницилинив пеницилиназоутворюючих стафилококков рекомендуют использовать одновременно большую и малую микробную нагрузку (100, 100000 и выше микробных тел в 1 мл). В зависимости от величины посевной дозы значения МПК препарата может колебаться: при увеличении дозы чувствительность снижается за счет роста количества пеницилинази, что образуется в среде.

Пробирки инкубируют в термостате при 37 °С в течение 18-24 год. Результаты учитывают, определяя наличие или отсутствие роста в среде с разными разведениями препарата.

 

Последняя пробирка, в которой наблюдают задержку роста культуры (прозрачный бульйон), отвечает МПК (минимальной подавляющей концентрации) или МБсК (минимальной бактериостатической концентрации) препарата относительно данного микроба и указывает на степень его чувствительности.

 

 Если признаки роста появляются во всех пробирках, исследуемый штамм резистентный к максимальной концентрации препарата, которая была взята в опыт. Отсутствие роста бактерий во всех пробирках, кроме контрольной, свидетельствует, что МПК препарата ниже, чем и, что используется в опыте.

 

Для определения бактерицидного эффекта антибиотика из нескольких последних пробирок, в которых нет признаков роста, делают висел на секторы агара в чашках Петри.

Через 24-48 год инкубации при оптимальной температуре отмечают ту наименьшую концентрацию препарата в пробирке, занял из которой

 

VIDEO

Принцип метода серийных разведений в плотной питательной среде аналогичен предыдущему. Для этого готовят серию разведений антибиотика в агаре, добавляя один объем, который содержит определенное количество препарата до 9 объемов агара. Для этого удобно разлить агар во флаконы или широкие пробирки по 13,5 мл. Перед постановкой агар расплавляют на водяной бане и после охлаждения до 60-65 °С в каждую пробирку добавляют 1,5 мл соответствующего разведения антибиотика (в бульйоне), тщательным образом перемешивают и выливают в чашку Петри. В контрольную пробирку с агаром вместо раствора антибиотика вносят 1,5 мл дистиллированной воды. Чашку разделяют на секторы, на каждый из которых засевают исследуемый штамм. Посевы делают бактериологической петлей или пастеровской пипеткой. Для посева удобно использовать специальный штамп-репликатор, который позволяет нанести одновременно на поверхность агара 25-50 исследуемых культур. Результаты учитывают после 18-24 год инкубации в термостате при оптимальной температуре.

 

За МПК (минимальную подавляющую концентрацию) антибиотика для данного штамма принимают ту, при которой отсутствуют признаки роста колоний на поверхности агара (или вместо бляшки есть рост одиночных колоний).

 

Из двух способов определения антибиотикочутливости микробов до антибиотиков (разведений в густой и жидкой средах) точнее является метод серийных разведений в жидкой среде. Результаты, которые получают с помощью разведений в агаре, менее постоянны. Метод не следует применять при оценке чувствительности тех микробов, которые дают тонкий, разрежен рост на поверхности чашки (стрептококки, пневмококки) или, напротив, имеют тенденцию к ползучему росту (протей).

Недостатком методов серийных разведений является их высокая трудоємнисть, что ограничивает использование в обычных бактериологических лабораториях. С целью упрощение было предложено модификацию метода с заменой ряда из 10 пробирок, которые содержат разные количества препарата, тремя концентрациями антибиотика. Первая из них отвечает максимальной, что находится в крови при введении терапевтических доз, вторая – уровню, который наблюдается через Т1/2 (время снижения концентрации антибиотика на 50 %). Третья является минимальной, то есть той, которая равняется МПК для высокочувствительных штаммов. В соответствии с использованными концентрациями антибиотиков исследуемые штаммы можно отнести за уровнем чувствительности до трех основных групп: резистентные (МПК для которых превышает значение максимальной концентрации антибиотика в крови), умеренно чувствительные (значения МПК приближаются к максимальной или средней концентрации) и высокочувствительные (чувствительность которых к антибиотику находится на уровне минимальной концентрации, которая используется в опыте). Такими концентрациями при определении чувствительности к бензилпеницилину является соответственно 0,05-0,2, 0,5 и 2,0 ОД/МЛ, к макролидам – 0,1, 0,5-1,0 и 4,0 мкг/мл, к аминогликозидив – 0,5-1,0, 6,0-8,0 и 15,0-20,0 мкг/мл.

 

Ускоренные методы определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам. Используя обычные методы, ответ может быть получен через 18-20 год от начала исследования, не учитывая этапов выделения чистой культуры. Это приводит к тому, что в большинстве случаев особенно при затяжном и тяжелом течении болезни, лечение антибиотиками начинают задолго до получения данных лабораторного обследования. В зависимости от принципов, на которых они базируются, ускоренные методы предусматривают:

• определение изменений ферментативнои активности микроорганизмов под воздействием антибиотиков;

• определение цвета редокс-индикаторов при изменении окислительно восстановительного потенциала во время роста бактерий в питательной среде;

• цитологичну оценку изменений морфологии бактериальных клеток под воздействием антибиотиков.

 

К первой группе принадлежит метод Роджерса, ориентированный на способность антибиотиков подавлять ферментативну активность чувствительных микроорганизмов, которая сопровождается изменением цвета соответствующего индикатора. Суть его заключается в дифференцированном изменении красного цвета фенолового красного на желтый или фиолетовый в зависимости от чувствительности исследуемого штамма. В случае чувствительности к действию антибиотика не происходит разложение глюкозы при культивировании в среде, которое содержит ее и определены концентрации препарата. При этом среда окрашивается в фиолетовый цвет в результате сдвига рН в щелочную сторону. Изменение красного цвета на желтый свидетельствует о расщеплении глюкозы с образованием кислоты в результате роста штамма, резистентного к действию антибиотика. Если к среде прибавить 0,25 % дрожжевого экстракта, результаты могут быть учтенными уже через 2-2,5 год от начала исследования.

Следующая группа методов регистрирует изменения окислительно восстановительного потенциала среды в процессе роста микроорганизмов, о чем свидетельствует изменение цвета резазурина, 1,3,5-трифенилтетразолия хлорида, 2,6-дихлорфенолиндофенола и других, которые добавляются к среде. Этот метод технически простой, а результаты получают через 2-6 год. Принцип его сводится к тому, который растоплен и охлажден до 50 °С агар засевают исследуемой культурой бактерий из расчета 200 млн. микробных тел, а на поверхность налагают диски с антибиотиками. Чашки инкубируют при оптимальной температуре в течение 3-5 год, потом обрабатывают индикатором и повторно инкубируют при 37 °С в течение 20-30 хв. Результаты учитывают за изменением цвета вокруг дисков с антибиотиками. Если используют 1 % раствор 1,3,5-трифенилтетразолия хлорида, участка агара с бактериальным ростом в результате образования формазану приобретают красный цвет, а зоны притеснения роста вокруг дисков остаются бесцветными.

Судить о степени чувствительности микробов к антибиотикам можно с такой же точностью, как и с помощью стандартного метода дисков, однако время исследования уменьшается до 3-5 год.

Образование инволюционных форм бактерий под воздействием антибиотиков исследуют под фазово-контрастным или антоптральним микроскопом в специальных микрокапсулах. Они образуются в результате действия бактериостатичних концентраций препарата. Под воздействием суббактериостатичних концентраций, а также при резистентности исследуемого штамма на поверхности агара вырастают нормальные микроколонии.

Метод может быть применен для определения чувствительности штаммов кишечной палочки, стафилококков, холерных вибрионов. Полученные даны в большинстве случаев совпадают с теми, которые дают классические методы.

За последние годы разработаны многочисленные модификации метода серийных разведений в питательных бульйонах. В частности, экспресс-методы с титрованием антибиотика в объеме 0,25 мл.

Выпускаются коммерческие наборы длительного хранения, которые состоят из планшетов из лиофильно высушенными разведениями антибиотика, куда вносится по 0,1 мл суспензии чистой культуры микроорганизмов. Результаты определения антибиотикочутливости можно оценивать визуально (при наличии в среде индикатора) или с помощью спектрофотометров, когда регистрируется изменение оптической плотности среды.

Определять чувствительность бактерий к антибиотикам можно и с помощью автоматизированных микробиологических систем (“Autobac MS-2”, “Cobas Micro”, Quantum 2, Sceptor и др.). При их использовании результаты получают уже через 3-10 год. Одно из их преимуществ заключается в том, что они позволяют получать результаты одновременно до 18-20 антибиотиков. Эти методы широко используют в микробиологических лабораториях, они хорошо коррелируют с другими методиками и за их помощью можно не только выбирать рациональную схему антибиотикотерапии, но и проводить эпидемиологический контроль резистентности.

Однако при пользовании такими автоматизированными системами частота выявления резистентных штаммов может быть снижена в результате медленного роста устойчивых вариантов. В большинстве подобных систем результаты учитывают путем сравнения роста (или гибели) бактериальных клеток в присутствии антибиотиков с контролем, где есть только микробы. При этих условиях достаточно трудно дифференцировать клетки, которые погибают, от тех, что медленно размножаются.

К другим факторам, которые влияют на результаты, принадлежит действие субингибиторних концентраций препаратов на ультраструктуру бактериальных клеток. Они приводят к изменению формы, набухания клеток, которое может сопровождаться изменением оптической плотности суспензии и искажением результатов. В свою очередь, это дает неправильную информацию о чувствительности возбудителей.

Таким образом, применение любого метода позволяет определить антибиотикограму возбудителя – спектр его чувствительности и антибиотикостийкости.

Все методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам имеют свои преимущества и свои недостатки. Потому постоянный контроль за объективностью результатов и соблюдением правил проведения исследований способствуют получению достоверных данных.

В большинстве случаев результаты определения антибиотикоустойчивости in vitro совпадают с клиническими последствиями антибиотикотерапии. Случаи разногласия объясняются рядом причин, среди которых чаще всего встречается ошибочная трактовка полученных лабораторных данных.

Причиной таких ситуаций может быть использование при посеве не чистой культуры бактерий, а патологического материала. Потому определяется не чувствительность инфекционного агента, а микробной ассоциации, в том числе и сапрофитной флоры. Ошибки встречаются при исследовании содержания двенадцатиперстной кишки, фекалиий, харкотиння, выделений из ран, мочи и тому подобное.

Плазмиды делают бактерии нечувствительными к подавляющему большинству антибиотиков, которые используются в клиниках, поскольку кодируют синтез ферментов, которые разрушают препараты. Одним из наиболее исследованных ферментов является бета-лактамаза, которая разрушает антибиотики, которые принадлежат к группе бета-лактамив. Разработано несколько методических приемов, которые позволяют быстро определить ее активность. Один из них заключается в том, что на фильтровальную бумагу размером 2х2 см, который находится в чашке Петри, капают одну каплю 2 % водного раствора крахмала. Потом на эту бумагу наносят петлей агаровую культуру микробов и растирают ее, формируя бляшку диаметром до 5 мм. На ее поверхность наносят рабочий йодный раствор пенициллина.

Учет результатов проводят через 10 минут инкубации системы при комнатной температуре. При наличии бета-лактамазы на темно-синем фоне наблюдается ярко выраженная четкая зона просветления вокруг бляшки, которая содержит агаровую культуру микробов. При негативном результате зона просветления отсутствует, а края бляшки нечетки.

 

Основные принципы рациональной антибиотикотерапии

І. Обоснованные показания  до назначения антибиотика.

ІІ. Выбор наиболее активного и наименее токсического  препарата.

Наиболее эффективные при определенном виде возбудителя, до каких чувствительно большинство штаммов данного возбудителя, называются препаратами первого  выбора (первого ряда , первой группы).

Альтернативные препараты (второго ряда) назначаются тогда, когда препараты первой  группы неэффективны или когда  штамм  возбудителя чувствителен именно к ним.

Препараты резерва используют толко в крайних случаях (при неэффективности первой и второй групп антибиотиков); как правило, они вызывают много  осложнений.

ІІІ. Введение оптимальных доз препарата з оптимальной частотой и учетом тяжести инфекционного процесса.

ІV. Выбор оптимального способа введения препарата с учетом тяжести и локализации инфекционного процесса и особенностей фармакокинетики данного антибиотика.

  V. Установление длительности курау антибиотикотерапии.

   VI. Контроль за излечением.

   VII. Мониторинг и профилактика отрицательных побочных реакций и осложнений.

  VIII. Решение вопроса про целесообразность комбинированной антибиотикотерапии с учетом явлений синнергизма и антагонизма между препаратами.

 

 

 

 

 

Морфология и ультраструктура вирусов.

Индикация вирусной репродукции.

 

      Современная вирусология представляет собой бурно разви­вающуюся отрасль естествознания, оказывающую большое влия­ние на развитие многих медико-биологических и клинических дисциплин. Изучение механизмов репродукции вирусов показало возможность их воспроизведения только из одной нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК- Открытие и последующее изучение явлений лизогении и вирогении, свидетельствующих о возмож­ности сохранения вирусной информации и передаче ее потомству, потребовало пересмотра сложившихся понятий о механизмах формирования, персистирующих инфекций и онкологических за­болеваний. Открытие нового вируса иммунодефицита человека ВИЧ доказало возможность образования новых видов, вызываю­щих определенные нозологические формы инфекций человека в современных условиях. Вместе с тем в области общей вирусоло­гии продолжает оставаться ряд нерешенных проблем, связан­ных с происхождением, генетикой и молекулярной биологией вирусов, изысканием путей химиотерапии вирусных инфек­ций и т. д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРУСОВ

Стремительные темпы развития вирусологии во второй поло­вине нашего столетия позволили получить важнейшие сведения  о структуре и химическом составе разных вирусов, в том числе их генома, а также о характере взаимодействия с клетками хозяев.

Полученные материалы свидетельствуют о том, что вирусы существуют, в двух качественно разных формах: внекле­точной — в и р и о н  и  в н у т р и к л е т о ч  н о й — в и р у с. Вирион наиболее простого вируса представляет собой нуклеопро-теид, в состав которого входит вирусный геном, защищенный белковой оболочкой — капсидом. В то же время внутрикле­точный вирус есть самореплицирующаяся форма, не способная к бинарному делению. Тем самым в определение вируса закла­дывается принципиальное различие между клеточной формой микроорганизмов, размножающихся бинарным делением, и реп­лицирующейся формой, воспроизводящейся только из вирусной нуклеиновой кислоты. Однако качественное отличие вирусов от про- и эукариот не ограничивается только одной этой стороной, а включает ряд других: 1) наличие одного типа нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК); 2) отсутствие клеточного строения и белоксинтезирующих систем; 3) возможность интеграции в клеточный геном и синхронной с ним репликации.

Вместе с тем вирусы отличаются от обычных репликонов, ка­кими являются молекулы ДНК всех микроорганизмов и любых других клеток, а также плазмид и транспозонов, поскольку упомянутые репликоны являются биомолекулами, которые нельзя отнести к живой материи.

Классификация и таксономия вирусов. Вирусы составляют царство Vira, которое подразделено по типу нуклеиновой кисло­ты на два подцарства — р и б о вирусы и дезоксирибо-вирусы. Полцарства делятся на семейства, которые в свою очередь подразделяются на роды. Понятие о виде вирусов пока еще четко не сформулировано, так же как и обозначение раз­ных видов.

В качестве таксономических характеристик первостепенное значение придается-типу нуклеиновой кислоты и ее молекуляр-но-биологическим признакам: двунитевая, однонитевая, сегменти­рованная, несегментированная, с повторяющимися и инверти­рованными последовательностями и др. Однако в практической работе прежде всего используются характеристики вирусов, по­лученные в результате электронно-микроскопических и иммуно­логических исследований: морфология, структура и размеры вириона, наличие или отсутствие внешней оболочки (суперкапсида), антигены, внутриядерная или цитоплазматическая локали­зация и др. Наряду с упомянутыми признаками учитываются резистентность к температуре, рН, детергентам и т. д.

В настоящее время вирусы человека и животных включены в состав 18 семейств (табл. 1,2). Принадлежность вирусов к определенным семействам определяется типом нуклеиновой кис­лоты, структурой, целостностью или фрагментацией генома, а также наличием или отсутствием внешней оболочки. При определении принадлежности к семейству ретровируеов обязательно учитывается наличие обратной транскриптазы.

Таблица 1.

Классификация ДНК-геномных вирусов

 

 

 

Таблица 2.

Классификация РНК-геномных вирусов

МОРФОЛОГИЯ И СТРУКТУРА ВИРИОНОВ

Размеры вирионов различных вирусов варьируют в широких пределах: от 15-—18 до 300—400 нм. Они имеют разнообразную форму: палочковидную» нитевидную, сферическую форму парал­лелепипеда, сперматозоидную.

Структура простого вириона — нуклеокапсида — свидетельствует о том, что вирусная нуклеиновая кислота — ДНК или РНК — надежно защищена белковой оболочкой — капсидом.(рис. 1.).

 

Рис. 1.  Структура простого вируса

Последний имеет строго упорядоченную структуру, в основе которой лежат принципы спираль­ной или кубической симметрии. Капсиды палочковидных и нитевидных вирионов состоят из структурных субъединиц, уло­женных в виде спирали вокруг оси (рис. 2.). При таком расположении субъединиц обра­зуется полый канал, внутри которого ком­пактно уложена молекула вирусной нук­леиновой кислоты. Ее длина может во много раз превышать длину палочковид­ного вириона. Например, длина вируса табачной мозаики (ВТМ) 300 нм, а его РНК достигает величины 4000 нм, или 4 мкм. При этом РНК настолько связана с капсидом, что ее нельзя освободить, не повредив последний. Подобные капсиды встречаются у некоторых бактериальных вирусов и у вирусов человека (например, вируса гриппа).

 

        

Рис.2. Спиральный тип симметрии

Сферическая структура вирионов определяется капсидом, по­строенном по принципам кубической симметрии, в основе кото­рой лежит фигура икосаэдра — двадцатигранника (рис. 3.). Капсид сос­тоит из асимметричных субъединиц (полипептидных молекул), которые объединены в морфологические субъединицы — к а п с о м е р ы. Один капсомер содержит 2, 3 или 5 субъединиц, расположенных по соответствующим осям симметрии икосаэдра. В зависимости от типа перегруппировки и числа субъединиц число капсомеров будет равным 30, 20 или 12.

 

        

Рис. 3. Кубический (икосаэдрический тип симметрии) вирусов. Структура капсида аденовируса

Вирионы со сложным капсидом, построенным более чем из 60 структурных субъединиц, содержат группы из 5 субъединиц — пентамеры, или из 6 субъединиц — гексамеры. Нуклеокапс и д сложноорганизованных вирионов, называемый «сердцеви­ной», покрыт внешней оболочкой — суперкапсидом(рис. 4.).

Рис. 4.  Структура сложного вируса

 

Рис. 5. Смешанный тип симметрии вирусов (бактериофаги).

 

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРИОНОВ

В состав простых вирионов входит один тип нуклеиновой кис­лоты — РНК или ДНК — и белки. У сложных вирионов в составе внешней оболочки содержатся липиды и полисахариды, которые они получают из клеток хозяина.

Вирусные ДНК. Молекулярная масса ДНК разных вирусов колеблется в широких пределах (1 • 10⁶—1 • 10 ). Она пример­но в 10—100 раз меньше молекулярной массы ДНК бактерий. В геноме вирусов содержится до нескольких сотен генов. По сво­ей структуре вирусные ДНК характеризуются рядом особен­ностей, что дает возможность подразделить их на несколько типов. К ним относятся двунитевые и однонитевые ДНК, кото­рые могут иметь линейную или кольцевую форму. Хотя в каж­дой нити ДНК нуклеотидные последовательности встречаются однократно, на ее концах имеются прямые или инвертирован­ные (повернутые на 180°) повторы. Они представлены теми же нуклеотидами, которые располагаются в начальном участке ДНК- Нуклеотидные повторы, присущие как однонитевым, так и двунитевым вирусным ДНК, являются своеобразными марке­рами, позволяющими отличить вирусную ДНК от клеточной. Функциональное значение этих повторов состоит в способности замыкаться в кольцо. В этой форме она реплицируется, транс­крибируется, приобретает устойчивость к эндонуклеазам и может встраиваться в клеточный геном.

Вирусная РНК. У РНК-содержащих вирусов генетическая информация закодирована в РНК таким же кодом, как в ДНК всех других вирусов и клеточных организмов. Вирусные РНК по своему химическому составу не отличаются от РНК клеточного происхождения, но характеризуются разной структурой. Наряду с типичной для всех РНК однонитевой формой у ряда виру­сов имеется двунитевая РНК. При этом она может быть линей­ной и кольцевой.

     У двунитевых как ДНК, так и РНК-содержащих вирусов информация обычно записана в одной цепи. Однако существуют вирусы, у которых информация может быть частично закоди­рована и во второй цепи. Таким образом, достигается экономия генетического материала. В то же время это указывает на то, что проведение оценки количества генетической информации по молекулярной массе ДНК или РНК может оказаться недостовер­ной.

Вирусные белки, так же как и белки клеточных организ­мов, подразделяют на структурные и функциональные. Первые входят главным образом в состав вирусного капсида, вторые представляют собой ферменты, участвующие в процессе репро­дукции вирусов.

Структурные белки у простых вирионов, лишенных суперкапсида, представлены капсидными белками, которые образуют фут­ляр, защищающий нуклеиновую кислоту. Кроме того, в их сос­тав входят белки, несущие «адресную» функцию, заключающую­ся в узнавании специфических рецепторов клеток хозяина. Они могут участвовать также в адсорбции вирусов на этих клетках и проникновении в них. У сложных вирионов, имеющих внеш­нюю оболочку, капсидные белки также выполняют защитную функцию. Однако они не принимают прямого участия в адсорб­ции вируса и проникновении в клетку хозяина. У многих сложных вирионов в составе капсидных белков содержатся ферменты, участвующие в репликации и транскрипции вирусных РНК или ДНК. Кроме того, в составе вирионов имеются так называемые «внутренние» гистоноподобные белки, связанные с вирусной нуклеиновой кислотой. Они образуют рибо- или дезоксирибо-нуклеопротеиды, которые обладают определенными антигенными свойствами.

Существенной особенностью капсидных белков является стро­го упорядоченная структура, обеспечивающая построение капсида из субъединиц-капсомеров, состоящих из идентичных полипеп­тидных цепей, способных к самосборке. Таким образом дости­гается экономия генетического материала вируса. В противном случае, для синтеза разных капсидных белков потребовалась бы информация, закодированная в гораздо большем количестве генов.

Внешняя оболочка сложных вирионов состоит из белков, которые входят в состав гликопротеидов и гликолипидов. У многих вирионов они располагаются в виде шиловидных отрост­ков на поверхности суперкапсида. Гликопротеидные шипы об­ладают антигенными свойствами. Многие из них ответствен­ны за адсорбцию на специфических рецепторах клетки и при­нимают участие в слиянии с клеточной мембраной, обеспечивая тем самым проникновение вириона в клетку хозяина. Наряду с упомянутыми соединениями в составе суперкапсида имеются гликолипиды.

Липидный и углеводный состав вириона  определяется  клеткой хозяина, но модифицируется суперкапсидными белками. Липиды стабилизируют структуру сложных вирионов.

Ферменты вирусов. В отличие от прокариот и клеток всех других организмов, вирусы лишены ферментов, участвующих в многочисленных метаболических реакциях. Однако многие вирусы содержат в составе капсидов одну или две группы фер­ментов. К первой относятся ферменты репликации и транскрип­ции, ко второй — ферменты, участвующие в проникновении ви­русной нуклеиновой кислоты в клетку хозяина и выходе обра­зовавшихся вирионов  (нейраминидаза, лизоцим,  АТФ-аза).

Ферменты вирусов подразделяют на вирионные и вирусиндуцированные. К первым относят ферменты транскрипции и репликации (ДНК- и РНК-полимеразы), обна­руженные у многих вирусов, обратная транскриптаза ретро-вирусов, а также эндо- и экзонуклеазы, АТФ-аза, нейраминида­за отдельных вирусов.

Вирусиндуцированными считаются те ферменты, структура которых закодирована в вирусном геноме. Прежде всего это от­носится к РНК-полимеразам пикорна-, тога-, орто- и парамик-совирусам, а также ДНК-полимеразе покс- и герпесвирусов.

Наряду с собственными вирусы используют клеточные фер­менты, которые не являются вирусспецифическими. Однако их активность может модифицироваться в процессе репродукции вируса.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА С КЛЕТКОЙ ХОЗЯИНА

Взаимодействие вируса с клеткой хозяина — это сложный многоступенчатый процесс, который начинается с адсорбции вирусных частиц на рецепторах клетки хозяина и продолжа­ется после их проникновения внутрь клетки. В результате та­кого взаимодействия развивается либо продуктивная, либо абор­тивная, либо интегративная форма клеточной инфекции. При продуктивной форме происходит размножение, точнее репродукция (лат. reproduce — воспроизводить) вируса, при абортивной — ее нарушение на одном из этапов, при и н-тегративной — интеграция вирусной нуклеиновой кислоты в клеточный геном.

РЕПРОДУКЦИЯ ВИРУСОВ

Как отмечалось выше, вирусы являются самореплицирую­щейся формой, неспособной к бинарному делению, в отличие от микроорганизмов с клеточной организацией. В 50-х годах было установлено, что размножение, или репродукция, вирусов про­исходит путем репликации их нуклеиновой кислоты и биосинте­за белков с последующей самосборкой вириона. Этот процесс происходит в   разных  частях   клетки — ядре   или  цитоплазме,  вследствие чего получил название

дизъюнктивного, т. е. разобщенного размножения.

Вирусная репродукция представляет собой уникальную форму выражения чужеродной (вирусной) информации в клетках че­ловека и животных, насекомых, растений и бактерий, которая состоит в подчинении клеточных матрично-генетических меха­низмов вирусной информации (рис. 6.).

1-я стадия — адсорбция — характеризуется прикреплением вириона к клеточным рецепторам, представляющим собой глико-протеины клеточной мембраны, содержащей нейраминовую кис­лоту. Такие рецепторы имеются у ряда клеток, в частности эритроцитов, на которых адсорбируются многие вирусы. Для орто- и парамиксовирусов специфическими рецепторами являются гликолипиды, содержащие сиаловую кислоту (ганглиозиды), для других — белки или липиды клеточной мембраны.

Рецепторами вирусов являются так называемые «прикре­пительные» белки, располагающиеся в составе капсидов прос­тых вирионов и суперкапсидов сложных вирионов. Они могут иметь форму нитей (фибры у аденовирусов) или шипов (глико-протеиновые образования на внешней оболочке орто- и парамик-со-, рабдо-, арено- и буньявирусов).

Первый этап адсорбции определяется неспецифическими си­лами межмолекулярного притяжения, второй — специфической структурной гомологией или комплементарностью рецепторов чувствительных клеток и вирусов.

2-я стадия — проникновение вируса в клетку хозяина — происходит путем виропексиса и слияния мембран. Виропексис есть не что иное, как частный случай рецепторного эндоцито-за, который состоит в инвагинации участка плазматической мембраны, где имеются углубления, покрытые рецепторами снаружи, на которых адсорбируется вирус. Затем происходит образование вакуоли вокруг вируса, в составе ко­торой он находится в цитоплазме клетки хозяина. (рис.7, 8.). Описанный способ проникновения вирусных частиц характерен для аденови­русов, вируса гриппа и др.

 

 

3-я стадия — «раздевание» вирионов — заключается в их депротеинизации и освобождении от суперкапсида и капсида, пре­пятствующих репликации вирусной нуклеиновой кислоты. «Раз­девание» вириона начинается сразу же после его прикреп­ления к клеточным рецепторам и продолжается в эндоцитарной вакуоли и ее слиянии с лизосомами при участии протеолити-ческих ферментов, а также в ядерных порах и околоядерном пространстве при слиянии с ядерной мембраной.

4-я стадия заключается в транскрипции и репликации ви­русных геномов. Транскрипция вирусного генома двунитевых ДНК-содержащих вирусов происходит, так же как и клеточно­го генома, по триаде ДНК->«РНК->- белок (рис. 5.5, а). Раз­личия касаются только происхождения фермента ДНК-зависимой РНК-полимеразы, необходимой для данного процесса. У вирусов, геном которых транскрибируется в цитоплазме клетки хозяина (например, вирус оспы), имеется собственная вирусспецифичес-кая РНК-полимераза. Вирусы, геномы которых транскриби­руются в ядре (папова- и аденовирусы, вирусы герпеса), исполь­зуют содержащуюся там клеточную РНК-полимеразу II или III.

У РНК-содержащих вирусов транскрипция их генома осу­ществляется несколькими путями.

1. Вирусы с негативным геномом (минус-нитевые), к которым относятся орто-, парамиксо- и рабдовирусы (см. табл. 1), имеют в своем составе вирусспецифическую РНК-полиме­разу или транскриптазу. Они синтезируют ыРНК на матрице геномной РНК- Подобный фермент отсутствует в нормальных клетках,   но   синтезируется   клетками,   зараженными   вирусами.

Он   находится   в   составе  как  однонитевых,  так  и   двунитевых РНК-содержащих вирусов.

2.     У   вирусов    с    положительным    геномом    (плюс-нитевые), к которым относятся пикорна-, тогавирусы и др., функцию «РНК выполняет сам геном, который транслирует со­держащуюся в нем информацию на  рибосомы клетки хозяина.

3.     Особняком  стоит группа  РНК-содержащих ретровирусов, в составе которых имеется обратная транскриптаза, или ревертаза.  Уникальность этого фермента  состоит  в его способности переписывать информацию с РНК на ДНК- Этот процесс назывется обратной  транскрипцией.  

5-я стадия — сборка вириона — состоит прежде всего в образовании нуклеокапсидов. Поскольку синтез вирусных нукле­иновых кислот и белков в клетке происходит в разных структу­рах клетки, необходима транспортировка составных частей вири­она в одно место сборки. При этом вирусные белки и нуклеино­вые кислоты обладают способностью узнавать и самопроизволь­но соединяться друг с другом. В основе самосборки простых вирионов лежит способность вирусных полипептидов соединяться в капсомеры, которые, располагаясь вокруг осей симметрии, образуют многогранник. В других случаях полипептиды в виде спирали окружают вирусную нуклеиновую кислоту.

6-я стадия — выход вирусных частиц из клетки — происходит двумя путями. Простые вирусы, лишенные суперкапсида, напри­мер пикорнавирусы, аденовирусы и др., вызывают деструкцию клетки и попадают во внеклеточное

 

Рис. 9. Выход вируса иммунодефицита человека из клетки путем почкования

пространство. Другие виру­сы, имеющие липопротеидную внешнюю оболочку, выходят из клетки путем почкования, в результате чего в течение длитель­ного времени она сохраняет свою жизнеспособность (рис. 9. ). Такой путь характерен для вируса гриппа и др.

ИНТЕГРАЦИЯ ВИРУСНОЙ НУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ В КЛЕТОЧНЫЙ ГЕНОМ

Данный путь взаимодействия между вирусом и клеткой хо­зяина не одинаков для ДНК- и РНК-содержащих вирусов. В первом случае вирусная ДНК в кольцевой форме интегрирует в клеточный геном. При этом место интеграции определяется гомологичными нуклеотидными последовательностями, имеющи­мися в определенных участках — ДНК сайтах при участии ряда ферментов: рестриктаз, эндонуклеаз, лигаз. Вирус, интег­рированный в клеточный геном, называют провирусом.

В случае РНК-содержащих вирусов включение РНК в кле­точный геном происходит путем обратной транскрипции. Механизм обратной транскрипции состоит в перво­начальном образовании ДНК-транскрипта на матрице РНК при обязательном участии обратной транскриптазы. Этот транс­крипт представляет собой одну нить ДНК, являющуюся матри­цей для образования второй нити. Затем образовавшийся дву-нитевой ДНК-транскрипт замыкается в кольцо и встраивается в клеточный геном.

Данный процесс объединения вирусной нук­леиновой кислоты с хромосомой клетки хозяина называется в и р о г е н и е й. В интегрированном состоянии вирусная ДНК мо­жет транскрибироваться в составе клеточного генома при участии клеточных РНК-полимераз.

Биологический смысл интегративного типа взаимодействия между вирусом и клеткой хозяина можно видеть прежде всего в сохранении вирусной информации в составе клеточного гено­ма и ее передаче потомству. Вместе с тем это в определенной степени отражается и на эволюции некоторых вирусов (на­пример, бактериофагов), которые при выщеплении из состава клеточной хромосомы могут захватывать отдельные ее гены.

С другой стороны, подобный тип взаимодействия может отразиться на судьбе клеток хозяина в зависимости от располо­жения локуса, в котором происходит интеграция вирусного генома, вплоть до расстройства регуляции синтеза белка и неконтролируемого деления клетки. Это может при­вести к онкогенной трансформации клеток хозяина и развитию разнообразных опухолей.

 

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСОВ

На первом этапе развития вирусологии единственным мето­дом, доказывающим наличие фильтрующихся инфекционных агентов в исследуемом материале, служило заражение лабора­торных животных. В 1931 г. в вирусологической практике стали использоваться куриные эмбрионы для репродукции вирусов с диагностическими целями, а также для производства вирусных вакцин.

   Методы культивирования вирусов. Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами, потому они могут репродуцироваться только в живой клетке. Исходя из этого, предложены три основных способа культивирования вирусов: на лабораторных животных, куриных эмбрионах и культурах клеток.
     Лабораторных животных используют для выделения вирусов и их идентификации из клинического, секционного материала в биологических пробах и реакциях нейтрализации. Для этого служат многообразные виды животных: белые мыши (взрослые и сосунки), гвинейские свинки, хомяки, кролики, мартышки, которых можно заражать в мозг, внутрибрюшинно, интраназально, под кожу и тому подобное. В зависимости от вида возбудителя, у подопытных животных развиваются характерные признаки поражения (рис.10.)
  

Рис. 10. Заражение мышей-сосунков при коксаки инфекции

 

  Куриные эмбрионы используют для выделения вирусов и определения их вида. Доступность и относительная дешевизна эмбрионов, простота в работе позволяют использовать их для приготовления диагностических препаратов и получения вакцин. Как правило, работают с 5-12-14-дневными эмбрионами. Заражения проводят открытым и закрытым способом в полость алантоису, полость амниона, на хорионалантоисну оболочку, в желтковый мешок (рис.11.).

 

Рис. 11. Заражение куриных эмбрионов. Бляшки на хорионалантоисной оболочке.

 

Современную вирусологическую диагностику трудно представить без использования клеточных культур. Культуры клетки разделяют на ряд групп. Первичные культуры получают из тканей человека или животных при их ферментативной дезинтеграции с помощью трипсина, хемотрипсина или версена. Культуры могут выдерживать до 10 делений в условиях in vitro. Они чувствительные ко многим вирусам, их можно получать в лабораториях в любом количестве. Чаще всего используют культуры почек эмбриона человека, почек мартышек, свиней, фибробласты куриных эмбрионов.

 

Перевиваемые культуры – клетки, которые приобрели способность к безграничному росту. Как правило, они являются производными опухолей человека или животных. Такие культуры чувствительные ко многим вирусам, имеют тенденцию к безграничному росту, потому приобрели широкое применение в вирусологических лабораториях. Их выращивают в виде однослойных культур на поверхности стекла в флаконах или суспензии. Используют тканевые культуры HeLa (карцинома шейки матки), Hер 2 (карцинома гортани человека), КВ (карцинома ротовой полости).

 

Рис. 12. Нормальный монослой клеток (а), цитопатический эффект (b, c).

Диплоидные культуры – особенная группа клеток одного типа, которые выдерживают в лабораторных условиях до 100 пассажей, храня при этом исходный диплоидный набор хромосом. Они свободные от контаминации вирусами, микоплазмами, грибами, онкогенно безопасные, высокостабильные. Культуры линий IMR-90 (из легких 16-недельного плода человека) и J (клетки крови) используют для получения вакцинных штаммов вирусов.
   При размножении вирусов в тканевых культурах происходят многообразные изменения клеток. Всю совокупность их называют цитопатическим действием (ЦПД) или цитопатическим эффектом. Одни вирусы вызывают полную деструкцию (разрушение) клеток и отпадения их монослоя от стенки пробирки или флакона. Так действует, например, вирус полиомиелита. Другие вирусы вызывают в клетках разной степени дегенеративные изменения ядра и цитоплазмы, появление специфических включений и тому подобное. Такое цитопатическое действие проявляют вирусы натуральной оспы, бешенства, аденовирусы, герпесвирусы. При заражении культуры вирусом кори или респираторно-синцитиальним вирусом образуются гигантские многоядерные отростчатые клетки – так называемые синцитии и симпласты (рис. 13, 14, 15, 16). Онкогенные вирусы вызывают ЦПД в виде клеточной пролиферации, что предопределяет образование опухолей.

Рис. 13. Различные виды цитопатического эффекта в культуре клеток

 

 

Рис. 14. Нормальный монослой (слева)и деструкция монослоя (справа)

Рис. 15. Цитопатический эффект в почечных клетках обезьяны

 

Рис.16. Формирование синцития (многоядерных клеток).

ВИРУСЫ БАКТЕРИЙ (БАКТЕРИОФАГИ, ИЛИ ФАГИ)

Структура. Большинство фагов имеют сперматозоидную форму. Они состоят из головки, которая содержит нуклеиновую кислоту, и отростка. У некоторых фагов отросток очень корот­кий или вовсе отсутствует. Размеры фаговой частицы колеблются от 20 до 200 нм. Средний диаметр головки равен 60—100 нм, длина отростка 100—200 нм.

Различают несколько морфологических типов бактериофагов. К I типу относятся нитевидные ДНК-содержащие фаги, которые лизируют клетки бактерий, несущих F-плазмиду. II тип составляют фаги с аналогом отростка. Это мел­кие РНК-содержащие фаги и однонитевой ДНК — фаг ф%174. К III типу относятся фаги ТЗ, Т7 с коротким отростком, к IV типу — фаги с несокращающимся чехлом отростка и двуните-вой ДНК (Tl, T5 и др.). V тип представляют ДНК-содержащие фаги с сокращающимся чехлом отростка, заканчивающимся базальной пластинкой разной формы  (Т2, Т4, Т6).

Наиболее изучены Т-фаги (англ. type — типовые). Они со­ставляют Т-группу коли-дизентерийных фагов, включающую 7 представителей: 4 нечетных Т1, ТЗ, Т5 и Т7 и 3 четных Т2, Т4, Т6. Наиболее сложной оказалась структура Т-четных фагов, в частности Т2 (см. рис. 17). Он состоит из головки гексагона­льной формы и отростка. Последний образован полым стержнем диаметром около 8 нм. Снаружи стержень окружен чехлом, спо­собным к сокращению. На дистальном конце отростка имеется шестиугольная базальная пластинка, в углах которой распола­