МІКРОБІОЦЕНОЗИ ЛЮДИНИ

Мікробіоценози людини.  Мікрофлора ротової порожнини та вікові зміни в її складі.

Мікрофлора при патологічних процесах ротової порожни.  Фузоспірохетоз.

Streptococus  mutans  та його роль  в етіології карієсу.

Принципи мікробіологічної діагностики.

Основи хіміотерапії.  Хіміотерапевтичні препарати.   Визначення чутливості бактерій до хіміотерапевтичних препаратів.  Мікробний антагонізм, Антибіотики.  Визначення чутливості бактерій до антибіотиків.  Основні антимікробні препарати в стоматологічній практиці.

Учення про інфекцію. Патогенність і вірулентність мікроорганізмів. Експериментальна інфекція.

Методи визначення DLM, LD50, DCL.

 

 

 

 

Мікрофлора людини

Мікрофлора організму людини є результатом взаємного пристосування мікроорганізмів і макроорганізму в процесі еволюції.  Більша частина бактерій постійної мікрофлори організму людини пристосувалась до життя у певних його відділах.  Крім того, є мікроорганізми, що становлять непостійну (випадкову) мікрофлору.

Постійна (резидентна) – мікрофлора специфічна для даного біотопу (автохтонна).

Тимчасова – мікрофлора занесена з інших біотопів хазяїна (алохтонна),

                        мікрофлора занесена з інших біотопів довкілля (заносна).

 

Важливою особливістю нормальної мікрофлори є її індивідуальність й анатомічна стабільність.

Із розвитком вірусології і вдосконаленням вірусологічної техніки розширились уявлення про мікрофлору організму людини.  Доведено, що не тільки відкриті порожнини, а й тканини людського організму заселені персистуючими вірусами, які виділяються у навколишнє середовище з молоком, слиною, мокротинням, потом, сечею, калом. 

 

Основні представники мікрофлори різних відділів тіла людини.

Мікрофлора шкіри: коринебактерії, пропіонібактерії, стафілококи, мікрококи, сарцини, актиноміцети, плісневі й недосконалі гриби, мікобактерії, стрептококи, кандіди.

На поверхні шкіри живуть сардини, плісеневі ї дріжджові гриби, непатогенні коринебактерії та умовно-патогенні бактерії (стафілококи, стрептококи).  Живлення їх забезпечується виділеннями жирових і сальних залоз, відмерлими клітинами і продуктами розпаду.  На поверхні шкіри в однієї людини виявляли від 85 млн до І млрд особин мікроорганізмів.

При стиканні тіла людини з грунтом її одяг і шкіра обсіменяються спорами різних видів мікроорганізмів (клостридії правця, анаеробної інфекції та ін. ).  Найчастіше забруднюються відкриті частини людського тіла, головним чином руки.  На їх поверхні виявляють Е.  соlі стафілококи, стрептококи, плісеневі, дріжджові і недосконалі гриби, спори аеробних і анаеробних бацил.

Порушення санітарно-гігієнічного режиму, нормальних умов праці і побуту людей нерідко є причиною виникнення гнійних захворювань шкіри або мікозів.

 

 Електронна фотографія мікрофлори шкіри

 

Матеріал для дослідження із здорової чи патологічно зміненої шкіри найчастіше беруть стерильним ватним тампоном (див.  змиви з рук).  Він дає змогу провести лише якісний аналіз мікрофлори, що вегетує на поверхні шкіри.

Для повсякденної діагностичної роботи використовують кількісний метод Н. Н.  Клемпарської і Г. А.  Шальнової.  За цим методом на поверхню звичайних предметних скелець наносять розплавлені кровяний агар, середовища Ендо і Коростильова (на 100 см³ агару 1 г маніту і 0,3 см³ 1 % водного розчину бромтимолового синього, стерилізують 20 хв при 115 С.  Предметними скельцями із застиглими середовищами роблять посіви-відбитки на ділянці шкіри, яку попередньо ретельно протирають 0,25 % розчином аміаку для видалення поверхневої мікрофлори, яка не має діагностичного значення.  Скельця вміщують у чашки Петрі для попередження висихання агару й інкубують при 37 С протягом 24 год.  Підраховують кількість всіх колоній на кровяному агарі (окремо із зоною гемолізу), відсоток жовтих (манітпозитивних) колоній на середовищі Коростильова, кількість колоній ентеробактерій на середовищі Ендо.  Знаючи площу скельця, вираховують кількість колоній (а отже й бактерій) на 1 см² шкіри.

Для більш точного дослідження мікрофлори шкіри використовують метод змивів-зіскобів Вільямсона і Клігмана в модифікації С. І.  Ситника.  За допомогою цього методу можна визначити абсолютне число мікроорганізмів на досліджуваній ділянці шкіри.  Для цього на поверхню шкіри прикладають і щільно притискають стандартний стерильний скляний циліндр із шліфованими краями, площа перерізу якого становить точно 1 см², а висота 5 см.  У нього вносять 1 см³ 0,1 % розчину тритону Х-100 в 0,075 М фосфатному буфері рН 7,9.  Потім в циліндр опускають стерильний стальний робочий елемент масою 18 г, який має на торці дрібні насічки, які роблять зіскоб епітелію і мікрофлори.  Робочий елемент обертають руками без натиску протягом 1 хв.  Змивну рідину відсмоктують стерильною пастерівською піпеткою в пробірку.  В циліндр, ще притиснутий до шкіри, повторно вносять 1 см³ розчину тритону і процедуру змиву повторюють.  Обидві змивні рідини змішують і з суміші готують десятикратні розведення (10^-0, 10^-1, 10^-2, 10^-3) в 0,05 % розчині тритону для попередження реагрегації бактерій.  По 0,1 см³ нерозведеної, а також розведених проб засівають на селективні живильні середовища (кровяний агар; ЖСА, фуразолідоно-твіновий агар, середовища Гарро, Ендо, Сабуро, кровяний агар ВВL для анаеробів  до стандартного середовища ВВL додають 5 % дефібринованої крові барана).  Посіви інкубують при 37 С протягом 48-96 год.  Підраховують кількість колоній, що виросли, користуючись лупою або приладом ПСБ.  Результати виражають числом КУО на 1 см² шкіри за формулою:

 

число КУО = 20  m  n,

 

де 20  постійний коефіцієнт при посіві 0,1 см³ проби,

m  число колоній, що виросли,

n  розведення (в 10, 100, 1000 разів).

 

У відповіді для лікаря вказують загальне мікробне обсіменіння досліджуваної ділянки: високе  понад 10⁶, середнє  10³-10⁵, низьке  менше 10³ КУО/см²; види виділених мікроорганізмів; стан мікробіоценозу (еубіоз, дисбактеріоз).

 

Мікрофлора ротової порожнини: різні види стрептококів, пептококів, вейлонел, бактероїдів, лактобактерій, лептотриксів, фузобактерій, актиноміцетів, спірохет та інші. 

 

 Мікрофлора ротової порожнини в тушовому препараті.

 

У порожнині рота є сприятливі умови для життя мікроорганізмів.  Слина — важливий поживний субстрат.  У ній є амінокислоти, білки, ліпіди, вуглеводи, неорганічні речовини.

Через кілька годин після народження дитини бактерії можуть розможуватися в порожнині рота, і через кілька діб там виявляють окремі види стрептококів, нейсерій, актиноміцетів, лактобактерій та ін.  Кількісний і якісний склад мікрофлори порожнини рота залежить від характеру харчування та віку дитини.

У порожнині рота постійно живе S.  salivarius, якому властивий тропізм до поверхні органів порожнини рота, особливо багато його на поверхні язика.

Більшість видів мікроорганізмів порожнини рота — аероби й факультативні анаероби.  Під час прорізування зубів з’являються облігатні грамнегативні анаероби.  У збереженні мікроорганізмів у порожнині рота важливу роль відіграють глікопротеїди слини, які зумовлюють нагромадження певних бактерій на поверхні зубів, що прорізуються

Бактеріологічні дослідження вмісту ротової порожнини проводять з метою вивчення етіології патологічних процесів слизової, ясен, зубів, діагностики ряду специфічних захворювань (сифіліс, туберкульоз, ангіна Симановського-Плаута-Венсона, ВІЛ-інфекція), при виготовленні нових матеріалів для протезів та пломбування зубів.  Його треба проводити до початку лікування хіміопрепаратами, до вживання їжі й не раніше, ніж через 4-5 год після місцевого лікування.

Матеріалом для дослідження є полоскальний змив, зубний наліт, біоптати слизової щік і язика, вміст каріозних зубів і гангренозних пульп.  Найчастіше його беруть ватним тампоном, яким обтирають слизову щік, ясен, язика, мигдалики.  В разі виявлення ясневих карманів чи виразок мазок треба брати ще одним тампоном або платиновою петлею, а при ушкодженні зубних каналів  стоматологіччним зондом, обгорнутим стерильною ватою або окремими ватними чи паперовими гнотиками.  Слину забирають з-під язика.  У звязку із зростаючим поширенням СНІДу взяття матеріалів для бактеріологічного чи вірусологічного дослідження треба проводити з максимальною обережністю, щоб виключити зараження інших пацієнтів.

При бактеріоскопії мазки забарвлюють за методом Грама або Романовського-Гімзи.  Спірохети виявляють у нативних препаратах за допомогою темного поля, фазовоконтрастного чи аноптрального мікроскопів.

Бактеріологічне дослідження проводять шляхом посіву матеріалу на елективні та диференціальні середовища для аеробних і анаеробних мікроорганізмів із врахуванням біологічних особливостей вказаних вище родів і видів бактерій, грибів і найпростіших.  Виділені культури ідентифікують за їх морфологічними, культуральними, ферментативними та антигенними властивостями.

Висновок про роль того чи іншого збудника у виникненні карієсу, гінгівіту, пульпіту, парадонтозу та інших патологічних процесів роблять не лише на основі визначення виду а й щільності його популяції.  Частіше всього вказані захворювання викликає не один вид, а різноманітні асоціації мікроорганізмів.

 

Мікрофлора шлунка і кишок: шлунок – спорові та лактобактерії, дріжджі, сарцини; кишечник – біфідо- і лактобактерії (верхні відділи), анаероби – біфідобактерії, клостридії, бактероїди, лактобактерії, вейлонели (нижні відділи).

 

Бланк бактеріологічного дослідження фекалій

 

 

Мікрофлора дихальних шляхів: дифтероїди, стафілококи, нейсерії, стрептококи, пептококи.

Разом з повітрям людина вдихає величезну кількість частинок пилу й адсорбованих на них мікроорганізмів.  Дослідним шляхом доведено, що кількість мікроорганізмів у повітрі, яке ми вдихаємо, у 200—500 раз більша, ніж у тому, яке видихаємо.  Більшість їх затримується у порожнині носа і лише не-вэлика частина проникає в бронхи.  Кінцеві розгалуження бронхів і альвеоли легень звичайно стерильні.  У верхніх дихальних шляхах (носова частина глотки, зів) є кілька відносно постійних видів бактерій (стафілококи, стрептококи, непатогенні коринебактерії, пептококи та  ін. ).

При ослабленні захисних сил організму в результаті охолодження, вясначоння, нестачі вітамінів бактерії, які постійно перебувають у дихальних шляхах, стають здатними спричиняти гострі респіраторні захворювання, ангіну, пневмонію, бронхіт та ін.  Слизова оболонка носа продукує муцин і лізоцим, які мають захисну дію.  У порожнині носа є й секреторні антитіла.  Однак, незважаючи на це, мікрофлора порожнини носа відносно стала — гемолітичний, або носовий, мікрокок, непатогенні коринебактерії, стафілококи, стрептококи, сапрофітні грамнегативні диплококи, капсульні грамнегативні бактерії, Haemophilus influenzae, протей та ін.  Крім бактеріальної мікрофлори, у дихальних шляхах протягом тривалого часу можуть зберігатися, не спричиняючи патологічних процесів, багато вірусів, зокрема аденовіруси

Матеріал для дослідження повинен брати спеціаліст, оскільки вірний забір має вирішальне значення для виявлення епідеміологічно значущих мікроорганізмів. 

Слиз (секрет) із носа беруть натще або через 2 год після вживання їжі й до початку лікування стерильними ватними тампонами, виготовленими краще з негігроскопічної вати.  Для кожного носового ходу використовують окремий тампон.  Матеріал із носоглотки беруть спеціальним задньоглотковим тампоном, який вводять через зів або носовий отвір у носоглотку.  Матеріал із ротоглотки забирають одним тампоном.  Спочатку обтирають ним правий мигдалик, потім дужку піднебіння, язичок, ліву дужку й лівий мигдалик.  Важливо слідкувати, щоб тампон не торкався слизової щік і язика.  В разі виявлення чітко локалізованого патологічного осередку матеріал із нього необхідно взяти окремим тампоном.  Зеленячі стрептококи частіше виявляють у слині, яку беруть з-під язикової ямки.

При ураженні нижніх дихальних шляхів і легень досліджують харкотиння.  Останнім часом широко використовують більш точні аспіраційні методи при бронхоскопії та пункції трахеї.  При бронхоскопії вводять у бронхи 5 см³ 0,85 % розчину хлориду натрію, який потім відсмоктують в кількості 2-3 см³.  При використанні вказаних методів проводять як якісне, так і кількісне визначення мікрофлори.

Взятий матеріал сіють на кровяний, сироватковий, жовтково-сольовий та шоколадний агар, середовища Ендо й Сабуро.

Виявлення мікроорганізмів, які не є представниками нормальної мікрофлори, або збільшення кількості будь-якого виду аутофлори на фоні хвороби, свідчить про їх етіологічну роль при даному захворюванні

Мікрофлора кон’юктиви: коринебактерії, стафілококи, стрептококи, нейсерії, гемофільні бактерії.

Кількісний і якісний склад мікрофлори кон’юнктиви залежить від ступеня бактерицидності слізної рідини, в якій є фермент лізоцим і секреторний імуноглобулін А

Мікрофлора сечо-статевих органів: зовнішня частина уретри – пептококи, бактероїди, коринебактерії, кишкові палички, мікобактерії смегми.

У перші дві доби після народження піхва дівчаток стерильна.  Іноді в ній є невелика кількість грампозитивних бактерій і коків.  З 2—5 діб життя закріплюється кокова мікрофлора, яка зберігається до періоду статевого дозрівання, потім її заміняють молочнокислі бактерії (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus fermentum та ін. ).

Під час менструального циклу вміст піхви стає лужним, що сприяє розвиткові кокової мікрофлори.  У період статевого життя мікрофлора піхви змінюється, з’являється багато мікроорганізмів, внесених іззовні.  Значних змін зазнає характер мікрофлори піхви при гіне­кологічних захворюваннях і після абортів.

Вміст піхви здорової жінки має відносно високу концентрацію глюкози і глікогену, низький вміст амілази і білків та рН 4,7, при якому всі види бактерій, крім молочнокислих, не можуть розви­ватися.

Кисле середовище піхви залежить від функції яєчників, достатньої кількості глікогену, який під впливом молочнокислих бактерій піхви перетворюється в моно- і дісахариди, а потім у молочну кислоту.  Залежно від вмісту лейкоцитів і бактерій розрізняють чотири ступені чистоти піхвового вмісту; І і II ступені чистоти бувають у здорових жінок і характеризуються кислою реакцією (рН 4,в—5,5), наявністю молочнокислих бактерій і невеликої кількості лейкоцитів та грампозитивних диплококів; III і IV ступені чистоти бувають у жінок з запальним процесом у піхві, при цьому спостерігається збільшення кількості лейкоцитів і різноманітної мікрофлори, зменшення або цілковита відсутність молочнокислих бактерій, слабкокисла або слабколужна реакція  вмісту.

Бактерії піхви мають антагоністичні властивості, що відіграє захисну роль, однак ці властивості можуть порушуватись при шкідливій дії лікарських засобів (антибіотики, сульфаніламідні препарати, етакридину лактат, осарсол, калію перманганат та ін. ), де яких молочнокислі бактерії більш чутливі, ніж інша мікрофлора.

 

Ступені чистоти вагінального секрету

 

 

   

 

 І ступінь чистоти         ІІ ступінь чистоти

вагінального вмісту.                вагінального вмісту

 

      

 

ІІІ ступінь чистоти            ІV ступінь чистоти

               вагінальнгого вмісту.                       вагінальнгого вмісту.

 

Мікрофлора сечових шляхів.  У чоловіків у передній частині сечовипускного каналу знаходяться стафілококи, непатогенні коринебактерії, грамнегативні непатогенні бактерії.  На зовнішніх статевих органах, а також у сечі у чоловіків і жінок трапляються Mycobaeterium smegmatis, мікоплазми.

Сечовипускний канал жінок звичайно стерильний; інколи у ньому може бути невелика кількість непатогенних коків

 

Значення нормальної мікрофлори людини

1.           Колонізаційна резистентність

2.           Антагоністична роль

3.           Імуностимулююча

4.           Участь у всіх видах обміну речовин

5.           Синтез вітамінів, гормонів, ферментів

6.           Травна роль

 

Методи вивчення мікрофлори людини.

Мікрофлору різних біотопів досліджують при діагностиці ендогенних інфекцій, бактеріоносійства, дисбактеріозів, у космонавтів, членів екіпажу підводних човнів та полярних експедицій для уникнення бактерійної несумісності.  Бактеріоскопію і посіви найчастіше роблять із слизових оболонок рото- і носоглотки, зубного нальоту, секрету піхви, змивів із рук і шкіри, сечі та випорожнень. 

Секрет слизових оболонок, взятий стерильним ватним тампоном, сіють ним же на кров’яний або цукровий агар в чашках Петрі штрихами на невеликій ділянці середовища, а потім розсівають по поверхні петлею для отримання ізольованих колоній.  Чашки інкубують при 37 °С, виділяють та ідентифікують чисті культури. 

Із зубного нальоту, карієсних зубів маленькими тампонами роблять мазки, забарвлюють за Грамом і досліджують мікроскопічно.  Проводять також посіви на спеціальні середовища. 

Для визначення ступенів чистоти вагінального секрету його беруть стерильними ватними тампонами, виготовляють мазки, забарвлюють і розглядають під мікроскопом. 

Посіви змивів із рук і шкіри проводять стерильним ватним тампоном, змоченим 0,85 % розчином хлориду натрію, у глюкозо-пептонне середовище за допомогою стерильного пінцета.  Спочатку тампоном протирають шкіру долоні, тильного боку кисті, між пальцями, нігтьове ложе й під нігтями.  Тампон опускають у назване середовище для виявлення кишечних бактерій.  Звідси петлею роблять висів на МПА для виділення коків, грибів та інших мікроорганізмів.  Далі виділяють чисті культури й визначають види, як і при дослідженні води. 

Сечу центрифугують, із осаду виготовляють мазки і роблять посіви на живильні середовища.

 

 

 

Дисбактеріози і способи їх попередження.

Дисбактеріоз – кількісні та якісні порушення екологічного балансу між мікробними популяціями в складі мікрофлори.

Його причини різні – нераціональне тривале вживання антибіотиків, пригнічення імунітету, вплив радіації, хронічні захворювання, перебування людей в екстремальних умовах тощо.  Карієс зубів вже давно пояснюють дефектом нормальної ротової мікрофлори.  Дисбактеріози майже завжди супроводжуються значним наростанням кількості антибіотикорезистентних бактерій, із якими боротися дуже важко.

 

 Кандидоз ротової порожнини.

 

Необхідність досліджувати дисбактеріоз кишечника виникає при довготривалих проносах, при яких не виділяють патогенних ентеробактерій, після перенесення кишечних інфекцій із довгим періодом реконвалесценції, тривалої антибіотикотерапії, злоякісних пухлинах, перед операціями на органах черевної порожнини, у недоношених новонароджених та при захворюваннях, що важко піддаються лікуванню (ентероколіти, виразкові коліти, холецистити тощо).

Матеріал із шлунка й тонкої кишки беруть за допомогою спеціальних зондів або капсул, які відкриваються у певному відділі кишечного тракту й закриваються після взяття проби.  Останнім часом для цієї мети широко використовують гастрофіброскопи та гастродуоденоскопи, які дозволяють брати на аналіз не лише вміст шлунка чи кишечника, а й біоптати їх слизової оболонки для дослідження мукозних бактерій.  Матеріал із сигмовидної та прямої кишок беруть тампоном, трубкою Цімана, колонофіброскопом чи ректороманоскопом.

При діагностиці дисбактеріозу кишечника досліджують кал.  Його вносять у заздалегідь зважені флакончики в кількості 0,5-1,0 г без консерванта й доставляють до лабораторії не пізніше 2 год після забору.  Визначену наважку випорожнень розводять спеціальним буферним розчином від 10^-1 до 10^-12.

Із розведень 10^-3  10⁶ по 0,1 см³ сіють на середовища ЖСА (для виявлення стафілококів), кровяний агар (для ентерококів і виявлення гемолітичних форм), Сабуро (для грибів), Вільсона-Блера (для клостридій).

Із розведень 10^-5  10^-8 по 0,1 см³ сіють на середовище Ендо (для ентеробактерій), МРС-2 і МРС-4 (для лактобактерій), а з розведень 10^-7 10^-10 по 1,0 см³ засівають на середовище Блаурока, яке розливають високим стовпчиком (для біфідобактерій), та спеціальні середовища для бактероїдів.

Для виявлення патогенних ентеробактерій нативний рідкий кал, або з розведень 10^-1, бактеріологічною петлею сіють на середовища Ендо, Плоскірєва та вісмут-сульфіт агар.  По 1-2 см³ із розведення 10^-1 сіють на середовища збагачення (Мюллера, селенітовий чи магнієвий бульйон).  Склад і методика виготовлення всіх живильних середовищ приводиться в інструкції для діагностики дисбактеріозів.

Посіви для вирощування факультативно-анаеробних бактерій інкубують при 37 С протягом 24-48 год, біфідобактерій  48 год, анаеробів  4-5 діб в анаеростатах, грибів  96 год при 28-30 С.

Після ідентифікації виділених культур проводять розрахунки кількості мікроорганізмів тієї чи іншої групи на 1 г випорожнень.  Діагностику дисбактеріозу проводять за відхиленням показників кількісного вмісту бактерій різних таксономічних груп від нормальних величин.

Для проведення і лікування дисбактеріозів, крім раціональних методів хіміотерапії, використовують спеціальні бактерійні препарати (біфідобактерин, колібактерин, біфікол, бактисубтил тощо).

      Про існування гнотобіотів — тварин (птахів), організм яких вільний від мікрофлори або є носієм тільки певних видів мікроорганізмів, було відомо ще в минулому столітті.  Гнотобіоти поділяються на кілька груп: монобіоти (цілком вільні від мікрофлори), дибіоти (заражені одним видом мікроорганізмів) і полібіоти (що мають у своєму організмі кілька видів мікроорганізмів).

      Тепер  розвивається  нова  галузь біології — гнотобіологія, яка вивчає життя макроорганізмів, вільних від мікрофлори.  У спеціальних камерах вигодовуванням стерильною їжею вирощеногнотобіотних курчат, пацюків, морських свинок та інших тварин.

Гнотобіоти привернули увагу вчених у зв’язку з потребою глибшого вивчення ролі нормальної мікрофлори в механізмах інфекційної патології та імунітету.  У гнотобіотів порівняно із звичайними тваринами збільшена сліпа кишка, недорозвинена лімфоїдна тканина, у них менша маса внутрішніх органів, об’єм крові, менше води у тканинах й антитіл у сироватці крові.

Гнотобіологія дає змогу точніше з’ясувати роль нормальної мікрофлори в процесах синтезу вітамінів, амінокислот, прояві природженого й набутого імунітету, пригнічення інших видів мікроорганізмів, внесених іззовні, в тому числі патогенних та умовно-патогенних, визначити характер взаємодії бактерій і вірусів.  Великого значення надається гнотобіології при вивченні умов життя людини і тварин у космосі.

 

Дослідження мікрофлори людини

Організм людини населяють понад 500 видів бактерій, біля 50 видів вірусів і понад 20 видів найпростіших.  Загальна кількість мікроорганізмів досягає 10¹⁴, що в 10 разів більше, ніж всіх клітин макроорганізму.

Нормальна мікрофлора людського тіла поділяється на дві групи:

1)          постійна (резидентна), специфічна для даного біотопу (автохтонна);

2)          тимчасова, занесена з інших біотопів хазяїна (алохтонна), або з оточуючого середовища (заносна). 

В різних ділянках тіла вона неоднакова, оскільки кожний біотоп характеризується своєрідними умовами для існування мікроорганізмів.  Найбільше епідеміологічне значення мають представники мікробних угруповань шкіри, верхніх дихальних шляхів, шлунково-кишкового тракту, сечо-статевих органів.  Методи дослідження мікрофлори різних біотопів значною мірою відрізняються між собою.  Дослідження мікрофлори людини проводять при діагностиці ендогенних інфекцій, дисбактеріозів, бактеріоносійства, у космонавтів, членів екіпажів підводних човнів та полярних експедицій для уникнення бактерійної несумісності.

Мікрофлора шкіри.  Найбільш характерними мікробами шкіри є коринебактерії (Corynebacterium bovis, C. lipophylicum, C. minutissimum, C. pseudodiph­the­riticum, C. xerosis); пропіонібактерії (Propionibacterium acnes, P. avidum, P. freuden­reichii, P. granulatum); стафілококи (Staphylococcus epidermidis, S. saprophyticus, S. capitis, S. cohnii); мікрококи (Micrococcus kristinae, M. luteus, M. varians); сарцини (Sarcina maxima, S. ventriculi); актиноміцети (Actimomyces bolis, A.  israelii); гриби (Pityrosporum ovale, P. orbiculare).  У окремих осіб зустрічаються дріжджоподібні гриби Candida, Staphylococcus aureus, різні види стрептококів, анаеробні клостридії.  З епідеміологічної точки зору важливими біотопами є шкіра обличчя, пахвинних ямок, промежини, молочних залоз породіль, місця операційних розрізів.

Матеріал для дослідження із здорової чи патологічно зміненої шкіри найчастіше беруть стерильним ватним тампоном (див.  змиви з рук).  Він дає змогу провести лише якісний аналіз мікрофлори, що вегетує на поверхні шкіри.

Для більш точного дослідження мікрофлори шкіри використовують метод змивів-зскрібок Вільямсона і Клігмана в модифікації С. І.  Ситника.  За допомогою цього методу можна визначити абсолютне число мікроорганізмів на досліджуваній ділянці шкіри.  Для цього на поверхню шкіри прикладають і щільно притискають стандартний стерильний скляний циліндр із шліфованими краями, площа перерізу якого становить точно 1 см², а висота 5 см.  У нього вносять 1 см³ 0,1 % розчину тритону Х-100 в 0,075 М фосфатному буфері рН 7,9.  Потім в циліндр опускають стерильний стальний робочий елемент масою 18 г, який має на торці дрібні насічки, які роблять зскрібок епітелію і мікрофлори.  Робочий елемент обертають руками без натиску протягом 1 хв.  Змивну рідину відсмоктують стерильною пастерівською піпеткою в пробірку.  В циліндр, ще притиснутий до шкіри, повторно вносять 1 см³ розчину тритону і процедуру змиву повторюють.  Обидві змивні рідини змішують і з суміші готують десятикратні розведення (10^-0, 10^-1, 10^‑2, 10^-3) в 0,05 % розчині тритону для попередження реагрегації бактерій.  По 0,1 см³ нерозведеної, а також розведених проб засівають на селективні живильні середовища (кров’яний агар; ЖСА, фуразолідоно-твіновий агар, середовища ­Гарро, Ендо, Сабуро, кров’яний агар ВВL для анаеробів (до стандартного середовища ВВL додають 5 % дефібринованої крові барана).  Посіви інкубують при 37 °С протягом 48-96 год.  Підраховують кількість колоній, що виросли, користуючись лупою або приладом ПСБ.  Результати виражають числом КУО на 1 см² шкіри за формулою:

число КУО = 20 ´ m ´ n,

де         20 – постійний коефіцієнт при посіві 0,1 см³ проби,

   m – число колоній, що виросли,

   n – розведення (в 10, 100, 1000 разів).

У відповіді для лікаря вказують загальне мікробне обсіменіння досліджуваної ділянки: високе – понад 10⁶, середнє – 10³-10⁵, низьке – менше 10³ КУО/см²; види виділених мікроорганізмів; стан мікробіоценозу (еубіоз, дисбактеріоз).

Мікрофлора дихальних шляхів.  Серед резидентної мікрофлори дихальних шляхів найчастіше знаходять зеленячі, гемолітичні й негемолітичні стрептококи, кори­небактерії, нейсерії, стафілококи, мікрококи, пептострептококи, бактероїди.  Значно рідше виявляють актиноміцети, мікоплазми, трепонеми, ентеробактерії й гриби роду Candida.  Основна маса мікрофлори припадає на долю Streptococcus viri­dans (понад 90 % всіх мікроорганізмів).  Біля 10 % людей є носіями Staphylo­coccus aureus, а серед медпрацівників хірургічних і акушерсько-гінекологічних стаціонарів цей вид виділяють у 40-90 % обстежених осіб.  Слизова оболонка трахеї, бронхів, бронхіол і альвеол здорової людини, як правило, не містить мікроорганізмів.

Матеріал для дослідження повинен брати спеціаліст, оскільки правильний забір має вирішальне значення для виявлення епідеміологічно значущих мікро­організмів. 

Слиз (секрет) із носа беруть натще або через 2 год після вживання їжі й до початку лікування стерильними ватними тампонами, виготовленими краще з негігроскопічної вати.  Для кожного носового ходу використовують окремий тампон.  Матеріал із носоглотки беруть спеціальним задньоглотковим тампоном, який вводять через зів або носовий отвір у носоглотку.  Матеріал із ротоглотки забирають одним тампоном.  Спочатку обтирають ним правий мигдалик, потім дужку піднебіння, язичок, ліву дужку й лівий мигдалик.  Важливо слідкувати, щоб тампон не торкався слизової щік і язика.  В разі виявлення чітко локалізованого патологічного осередку матеріал із нього необхідно взяти окремим тампоном.  Зеленячі стрептококи частіше виявляють у слині, яку беруть з-під язикової ямки.

При ураженні нижніх дихальних шляхів і легень досліджують харкотиння.  Останнім часом широко використовують більш точні аспіраційні методи при бронхоскопії та пункції трахеї.  При бронхоскопії вводять у бронхи 5 см³ 0,85 % ­розчину хлориду натрію, який потім відсмоктують в кількості 2-3 см³.  При використанні вказаних методів проводять як якісне, так і кількісне визначення мікрофлори.

Взятий матеріал сіють на кров’яний, сироватковий, жовтково-сольовий та шоколадний агар, середовища Ендо й Сабуро.

Виявлення мікроорганізмів, які не є представниками нормальної мікрофлори, або збільшення кількості будь-якого виду автофлори на фоні хвороби, свідчить про їх етіологічну роль при даному захворюванні.

Мікрофлора порожнини рота.  Мікрофлора ротової порожнини – дуже складний мікробіоценоз, в якому тісно співіснують аероби й анаероби, грампозитивні й грамнегативні бактерії, гриби, віруси та найпростіші.  Найбільш характерними представниками є ротові стрептококи (Streptococcus salivarius, S. mitis, S. mutans, S. sanguis, S. viridans); анаеробні пептострептококи (Peptostreptococcus anaerobius, P. productus, P. parvulus, P. lanceolatus, P. micros);  стафілококи (Staphylococcus epidermidis, S. sapro­phyticus, S. hominis, S. hyicus);

 

 

 

Peptostreptococcus anaerobius

                        

 

Peptococus productus

 

                                          

S. sapro­phyticus ( ЕМ)

 

 мікрококи (Micrococcus luteus, M. varians); бактероїди (Bacteroides fragilis, B. melaninogenicus, B. gingivalis);

 

 

B. gingivalis

 

Bacteroides fragilis

 

 спірохети (Treponema denticola, T. macrodentium, T. orale, T. vincentii, Borrelia);

 

 

Treponema

 нейсерії (Neisseria flava, N. sicca);

 

Neisseria flava

 

Neisseria  sicca

 

 

Neisseria (ЕМ)

 

 лептотрихії (Leptotrichia buccalis); вейлонели (Veilonella parvula);

 

 

Veilonella parvula

 

 лактобацили (Lactoba­cillus casei, L. acidophilus); фузобактерії (Fusobac­terium nucleatum, F. periodenticum, F. plauti);

 

 

F. periodenticum

 

 

превотели (Prevotella disiens);

 

 

Prevotella disiens

 

 

 

 

Prevotella plauti

 

 кампілобактерії (Сampylobacter sputorum); гриби родів Actinomyces, Candida; мікоплазми (Mycoplasma orale, M. salivarium). 

 

До випадкових, але досить небезпечних представників ротової мікрофлори слід віднести Streptococcus pyogenes, S. viridans, S. pneumoniae, Corynebacterium diphtheriae, Staphylococcus aureus, віруси герпесу, епідемічного паротиту, ВІЛ-інфекції та ін.

Бактеріологічні дослідження вмісту ротової порожнини проводять з метою вивчення етіології патологічних процесів слизової, ясен, зубів, діагностики ряду специфічних захворювань (сифіліс, туберкульоз, ангіна Симановського-Плаута-Венсана, ВІЛ-інфекція), при виготовленні нових матеріалів для протезів та пломбування зубів.  Його треба проводити до початку лікування хіміопрепаратами, до вживання їжі й не раніше, ніж через 4-5 год після місцевого лікування.

Матеріалом для дослідження є полоскальний змив, зубний наліт, біоптати слизової щік і язика, вміст каріозних зубів і гангренозних пульп.  Найчастіше його беруть ватним тампоном, яким обтирають слизову щік, ясен, язика, мигдалики.  У разі виявлення ясенних карманів чи виразок мазок треба брати ще одним тампоном або платиновою петлею, а при ушкодженні зубних каналів – стоматологічним зондом, обгорнутим стерильною ватою або окремими ватними чи паперовими гнотиками.  Слину забирають з-під язика.  У зв’язку із зростаючим поширенням СНІДу взяття матеріалів для бактеріологічного чи вірусологічного дослідження треба проводити з максимальною обережністю, щоб виключити зараження інших пацієнтів.

При бактеріоскопії мазки забарвлюють за методом Грама або Романовського-Гімзи.  Спірохети виявляють у нативних препаратах за допомогою темного поля, фазово-контрастного чи аноптрального мікроскопів.

Бактеріологічне дослідження проводять шляхом посіву матеріалу на елективні та диференціальні середовища для аеробних і анаеробних мікроорганізмів із врахуванням біологічних особливостей вище вказаних родів і видів бактерій, грибів і найпростіших.  Виділені культури ідентифікують за їх морфологічними, культуральними, ферментативними та антигенними властивостями.

Висновок про роль того чи іншого збудника у виникненні карієсу, гінгівіту, пульпіту, парадонтозу та інших патологічних процесів роблять не лише на основі визначення виду, а й щільності його популяції.  Частіше всього вказані захворювання викликає не один вид, а різноманітні асоціації мікроорганізмів.

Мікрофлора шлунково-кишкового тракту.  Стравохід у здорових людей не містить мікроорганізмів, або їх дуже мало (Candida albicans, Actinomyces israelii).  У шлунку прижились дріжджі (C. albicans, C. tropicalis); сарцини (S. ventriculi); кампілобактерії (Сampylobacter fetus, C. pylori); рідко виявляють лактобацили, стафіло- і стрептококи.  У тонкому кишечнику знаходять ентерококи (Enterococcus faecalis, E. faecium, E. durans); біфідобактерії (Bifidobacterium bifidum, B. infantis, B. longum); лактобацили; E. coli.

Найбільш численна й різноманітна мікрофлора товстого кишечника.  Основну її масу складають анаеробні мікроорганізми: Bifidobacterium spp. , Bacteroides spp.  На долю цих двох родів припадає 96-99 % всіх мікробів, що населяють товсті кишки.  Тут вегетує значна кількість Escherichia spp. , Enterococcus spp. , Lactobacillus spp.  Залишкову мікрофлору товстого кишечника складають численні види родів Clostridium, Staphylococcus, Proteus, Candida, Enterobacter, Pseudomonas, Veillonella, Peptococcus, Peptostreptococcus, Actinomyces та ін.  Всього описано понад 260 видів бактерій.  У окремих людей у кишечнику знаходять ентеровіруси, які при порушенні опірності організму можуть викликати різноманітні захворювання.  В ряді випадків у випорожненнях можна виявити різні види найпростіших.

Стійкі порушення нормальних мікробіоценозів називають дисбактеріозами.  При цьому відбуваються зміни самого складу автофлори та кількісного співвідношення окремих її представників: значне зменшення видів нормальної мікрофлори аж до повного їх зникнення, або появи у великій кількості тих, які в нормі рідко зустрічаються.  Це, в основному, стафілококи, грамнегативні палички, дріж­джоподібні гриби Candida та клостридії.

Необхідність досліджувати дисбактеріоз кишечника виникає при довготривалих проносах, при яких не виділяють патогенних ентеробактерій, після перенесення кишечних інфекцій із довгим періодом реконвалесценції, тривалої антибіотикотерапії, злоякісних пухлинах, перед операціями на органах черевної порожнини, у недоношених новонароджених та при захворюваннях, що важко піддаються лікуванню (ентероколіти, виразкові коліти, холецистити тощо).

Матеріал із шлунка й тонкої кишки беруть за допомогою спеціальних зондів або капсул, які відкриваються у певному відділі кишечного тракту й закриваються після взяття проби.  Останнім часом для цієї мети широко використовують гастрофіброскопи та гастродуоденоскопи, які дозволяють брати на аналіз не лише вміст шлунка чи кишечника, а й біоптати їх слизової оболонки для дослідження мукозних бактерій.  Матеріал із сигмоподібної та прямої кишок беруть тампоном, трубкою Цімана, колонофіброскопом чи ректороманоскопом.

При діагностиці дисбактеріозу кишечника досліджують кал.  Його вносять у заздалегідь зважені флакончики в кількості 0,5-1,0 г без консерванта й доставляють до лабораторії не пізніше 2 год після забору.  Визначену наважку випорожнень розводять спеціальним буферним розчином від 10^-1 до 10^-12.

Із розведень 10^-3-10^-6 по 0,1 см³ сіють на середовища ЖСА (для виявлення стафілококів), кров’яний агар (для ентерококів і виявлення гемолітичних форм), Сабуро (для грибів), Вільсона-Блера (для клостридій).

Із розведень 10^-5-10^-8 по 0,1 см³ сіють на середовище Ендо (для ентеробактерій), МРС-2 і МРС-4 (для лактобактерій), а з розведень 10^-7-10^-10 по 1,0 см³ засівають на середовище Блаурока, яке розливають високим стовпчиком (для біфідобактерій), та спеціальні середовища для бактероїдів.

Для виявлення патогенних ентеробактерій нативний рідкий кал, або з розведень 10^-1, бактеріологічною петлею сіють на середовища Ендо, Плоскирєва та вісмут-сульфіт агар.  По 1-2 см³ із розведення 10^-1 сіють на середовища збагачення (Мюллера, селенітовий чи магнієвий бульйон).  Склад і методика виготовлення всіх живильних середовищ приводиться в інструкції для діагностики дисбак­теріозів.

Посіви для вирощування факультативно-анаеробних бактерій інкубують при 37 °С протягом 24-48 год, біфідобактерій – 48 год, анаеробів – 4-5 діб в анаеростатах, грибів – 96 год при 28-30 °С.

Після ідентифікації виділених культур проводять розрахунки кількості мікроорганізмів тієї чи іншої групи на 1 г випорожнень.  Діагностику дисбактеріозу проводять за відхиленням показників кількісного вмісту бактерій різних таксономічних груп від нормальних величин, які представлені в таблиці 10.

Мікрофлора сечостатевих органів.  Паренхіма нирок, ниркові мисочки, сечоводи, сечовий міхур, сеча, порожнина матки й маткові труби у здорових людей вільні від мікробів.  У зовнішній частині уретри і статевих органів чоловіків і жінок зустрічаються Mycobacterium smegmatis, у невеликій кількості стафілококи, стрептококи, пептококи, пептострептококи, коринебактерії, бактероїди, фузобактерії, гриби родів Candida, Torulopsis, Geotrichum.

У піхві здорових жінок переважають молочнокислі бактерії (палички Додерлайна), дифтероїди та грамнегативні Comma variabile.  Значно рідше виявляють стрепто-, стафіло-, пептококи та клостридії.  У 15-20 % вагітних жінок зустрічається Streptococcus agalactiae, дуже небезпечний для новонароджених.  Присутність грамнегативних бактерій є наслідком фекальної контамінації.

Порцію першої ранкової сечі (3-5 см³) беруть у стерильний посуд, починаючи з середини сечовипускання, і не пізніше як через 1 год проводять посів для кількісного визначення мікрофлори або каліброваною платиновою петлею (діаметр 2 мм) на агар в чашці Петрі, або в склянку ємністю 30 см³, на стінках якої є живильне середовище площею 12,5 см².  Середовище обливають мірною кількістю сечі, потім її виливають (метод Нейчева).  Після інкубації посівів підраховують число колоній і визначають кількість бактерій в 1 см³ сечі.  Критичний (небезпечний) рівень бактеріурії – 10⁵ і більше.

Матеріал для дослідження мікрофлори піхви і визначення ступеня чистоти вагінального вмісту беруть ложечкою Фолькмана, шпателем, або жолобоподібним зондом із заднього склепіння піхви й наносять тонким шаром на предметне скло.  Мазок фіксують 10 хв у суміші Никифорова, забарвлюють за методом Грама й досліджують під імерсійною системою.

У вагітних жінок визначають чотири ступені чистоти вагінального секрету:

перший – поодинокі клітини злущеного епітелію, багато паличок Додерлайна, немає лейкоцитів;

другий – клітини епітелію, палички Додерлайна і Comma variabile, поодинокі лейкоцити;

третій – дуже рідко палички Додерлайна або Сomma variabile, багато лейкоцитів, наявна кокова флора;

четвертий – відсутні палички Додерлайна і Comma variabile, дуже багато лейкоцитів, наявна гноєрідна мікрофлора (рис.  29).

Перший і другий ступінь чистоти зустрічається у здорових жінок і вважається нормою; третій і четвертий – характеризує патологічний стан статевих органів і потребує санації перед пологами.

 

Нормальна мікрофлора порожнини рота

Порожнина рота людини є унікальною екологічною системою для найрізноманітніших мікроорганізмів, що формують аутохтонну (постійну) мікрофлору.  Багато поживних речовин, постійна вологість, оптимальні значення рН і температури створють сприятливі мови для адгезії, колонізації і розмноження різних мікробних видів.  Багато умовно-атогенних мікроорганізмів з складу нормальної мікрофлори грають істотну роль в етіології і атогенезі карієсу, захворювань пародонту і слизистої оболонки.  Проте наявність в порожнині рота секрету слинних залоз — слини з її бактерицидними компонентами (імуноглобуліни, лізоцим, ферменти), а також могутнього епітеліального покриву, обмежує можливості оральних мікроорганізмів викликати патологічні зміни.  У ряді випадків чинники захисту слизистої оболонки рота не можуть перешкодити патогенній дії представників нормальної мікрофлори.  В першу чергу це торкається імуннодефіцитних станів, при яких дефекти окремих (гуморальних і клітинних) механізмів імунітету сприяють активації діяльності умовно-патогенних видів.

Характер перебігаючих в порожнині рота інфекцій визначається її анатомо-фізіологічними особливостями.  Частіше зустрічаються змішані інфекції, викликані асоціаціями бактерій, спірохет, грибів, вірусів (карієс, гінгівіт, стоматити).

Порівняльна легкість попадання бактерій із слизової оболонки рота і з місцевих гнійних вогнищ (пульпіт) в кров’яне русло визначає досить високу частоту орального сепсису.  Наявність каріозних порожнин, ясенних кишень і ін.  сприяє персистенції патогенних мікроорганізмів і обумовлює досить високу частоту формування осередків хронічної інфекції (наприклад, стрептококової) з подальшою алергізацією організму і високим ступенем  розвитку загальних аутоімунних захворювань (наприклад, ревматизм).   Недостатність або змінений характер імунологічних реакцій в поєднанні з тривалою персистенцією.

В даний час описано декілька сотень видів мікроорганізмів, що становлять нормальну мікрофлору порожнини рота.  В її склад входять бактерії, віруси, гриби і найпростіші.

Серед мікробів порожнини рота зустрічаються аутохтонні і алохтонні види іммігранти інших  біотопів   господаря   (носоглотки,   кишечника   і   ін. )   і   мікрофлора  занесена  з навколишнього   середовища.    Аутохтонну  мікрофлору  підрозділяють   на  облігатну,   яка постійно мешкає в порожнині рота, і тимчасову — транзиторну, у складі якої частіше зустрічаються патогенні або умовно-патогенні бактерії.

Основна маса грампозитивних коків порожнини рота представлена гетерогенною групою зеленящих маловірулентних стрептококів, які беруть активну участь в процесах, що приводять до уражень твердих тканин зуба і пародонту.  До цієї групи входять Streptococcus mutans, S.  sanguis, S.  mitis, S.  salivarius.  Вони відрізняються один від одного за здатністю ферментувати вуглеводи і утворювати перекис водню.  Зсув рН в кислу сторону приводить до кальцинації зубної емалі.  Важлива також здатність стрептококів синтезувати з сахарози полісахариди.  При цьому глюкозна частина молекули перетворюється в глюкан (декстран), а фруктозна частина в леван (фруктан).  Нерозчинний декстран сприяє утворенню зубних бляшок, а розчинні глюкан і леван можуть служити джерелами подальшого кислотоутворення навіть за відсутності надходження вуглеводів ззовні.  Всі види зеленящих стрептококів зустрічаються в порожнині рота в різних кількісних співвідношеннях, які залежать від дієти, гігієни порожнини рота і інших чинників.

         Друга група грампозитивних коків — пептококки.  їх сахаролітична активність слабо виражена, вони активно розкладають пептони і амінокислоти.  Частіше всього стрептококи зустрічаються в асоціаціях з фузобактеріями і спірохетами при карієсі, пульпіті, пародонтиті, абсцесах щелепно-лицьової ділянки.

Бактерії, що входять до складу зубного нальоту

Морфологія	Відношення до забарвлення по Граму
	грампозитивні мікроорганізми		грамнегативні мікроорганізми
Коки	Аероби,	Анаероби	Аероби,	Анаероби
Палички	факультативні	Пептококи	факультативні	Вейллонелли
Спірохети	анаероби	Стрептококи	анаероби	Бактероїди,
	Стрептококи	Біфідобактерії    —	Нейссерії	фузобактерії,
	Актиноміцети,	пропионибактерии	Лептоспіри	лептотрихи,
	лактобактерії,			порфіромонаси
	корінебактерії			Трепонеми, боррелії

Грамнегативні анаеробні коки представлені родом Veillonella.  Вони є постійними мешканцями порожнини рота людини і тварин.  Вейллонелли не володіють сахаролітичними властивостями відносно моно- і дисахаридів, але достатньо добре розкладають лактат, пируват, ацетат і інші вуглеводи до СОг і H О.  Згадані речовини можуть пригнічувати ріст інших мікроорганізмів, сприяючи підвищенню рН середовища.  Концентрація вейллонелл в слині приблизно така ж, як і зеленящих стрептококів.  За рахунок катаболізму утвореної зеленящими стрептококами молочної кислоти Вейллонелли можуть проявляти противокаріозну дію.

Грампозитивні палички представлені в порожнині рота родом Lactobacillus.  Вони розкладають вуглеводи з утворенням великої кількості молочної кислоти, зберігаючи життєздатність при низьких значеннях рН середовища.  Це є одним з чинників, сприяючих розвитку карієсу зубів у людини.  Найчастішим представником лактобактерій гомоферментного типу є L.  Casei, присутня в слині людини.

Грамнегативні анаеробні і мікроаерофільні бактерії частіше за все відносяться до бактероїдів.  Вони ферментируют цукри до газу, а пептони — з утворенням амінокислот, часто мають поганий запах, і не мають каталази.  До них відносяться три роди: Bacteroides, Fusobacterium, Leptotrichia.

Найбільш часто зустрічаються два види бактероїдів — B.  melaninogenicus, B.  gingivalis, є також мешканцями товстої кишки.  Вони характеризуються низькою сахаролітичною активністю, проте глюкозу розкладають з утворенням суміші кислот, причому рН середовища залишається достатньо високим (5,5-6,2).  B.  melaninogenicus  на кров’яному агарі формує чорні колонії.  Для росту на живильних середовищах цим мікроорганізмам необхідний гематин і вітамін К.  Данний вид у дорослих є постійним мешканцем десневих кишень.  Наявність протеолітичних ферментів у бактероїдів (колагенази, хондротинсульфатази, гіалуронідази і ін. ) має велике патогенетичне значення в розвитку захворювань пародонту.

Рід Fusobacterium представлений паличками веретеноподібної форми, які складають разом з бактероїдами аутохтонну мікрофлору порожнини рота.  Вони утворють з пептону або глюкози молочну кислоту.  Фузобактерії мешкають в десневих кишенях в асоціації із спірохетами.

Представники роду Leptotrichia мають вид попарно розташованих зернистих паличок, часто ниткоподібної форми.  Вони не утворють індол і сірководень, ферментують глюкозу з утворенням великої кількості молочної кислоти, що приводить до зниження рН середовища до 4,5.  При захворюваннях пародонту кількість згаданих бактерій рожнині рота зростає.  Рід Propionibacterium включає анаеробні бактерії, які при роскладанні глюкози утворюють протон, а також оцтову кислоту.

В порожнині рота зустрічаються також роди Аctinomycens I Bifidobacterium.  Перші ферментують вуглеводи з утворенням кислих продуктів без виділення газу.  Кінцевими продуктами розщеплювання глюкози є молочна, оцтова, мурашина і янтарна кислоти.  Володіють слабкою протеолітичною активністю.  Актиноміцети знаходяться на слизистій оболонці рота, складають строму зубного каменя і входять до складу зубного нальоту.  Разом вони містяться в каріозних порожнинах зубів, в патологічних десневих кишенях, в протоках слинних залоз.  Представники даного роду можуть брати участь в утворенні зубних бляшок  і  розвитку карієсу зубів, а також захворювань пародонту.  Особливо часто при патологічних процесах зустрічається А.  viscosus I A.  Israeli.  А.  viscosus приймають участь в утворенні піддесневого каменя.

В порожнині рота зустрічаються бактерії роду Corinebacterium.  Характерною властивістю коринебактерій є їх здатність знижувати окислювально-відновний потенціал,ствоючи тим самим умови для росту анаеробів.  При захворюваннях пародонту вони зустрічаються в асоціаціях з фузобактеріями і спірохетами.

Спірохети, що мешкають в порожнині рота, відносяться до трьох родів: Тreponema, Borelia, Leptospira. Трепонеми порожнини рота представлені видами Т.  macrodencium, T.  denticola, T.  orale.  Вони відрізняються один від одного за утворенням молочної, оцетової і інших органічних кислот і зброджуванню вуглеводів.

   Борелії порожнини рота представлені В.  bucalis — крупними спірохетами, які часто зустрічаються в асоціаціях з фузиформними бактеріями.      Основним   місцем   знаходження B.  bucalis  є десневі кишені.

   В порожнині рота зустрічаються мікоплазми — М.  orale трьох біоварів і М.  salivarius. Вони гідролізують аргінін, не ферментирують глюкозу і відрізняються один від одного за деякими біохімічними ознаками.

МІКРОБНА КОЛОНІЗАЦІЯ ПОРОЖНИНИ РОТА

Для колонізації порожнини рота людини мікроорганізми повинні прикріплятися до їі слизистої оболонки або зуба.  Перший етап адгезії ефективно відбувається у й з підвищеною гідрофобністю.  Зокрема, оральні стрептококи адсорбуються як на  зубах, так і на епітеліальних. Клітинах. Для колонізації порожнини рота людини мікроорганізми повинні прикріплятися до їі слизистої оболонки або зуба.  Перший етап адгезії ефективно відбувається у й з підвищеною гідрофобністю.  Зокрема, оральні стрептококи адсорбуються як на Іі зубів, так і на епітеліальних клітинах слизистої оболонки.  Значну роль в процесі зідіграють фімбрії або пілі, які є у багатьох оральних мікроорганізмів.  Особливості адгезинів багато в чому визначають локалізацію мікробів в порожнині рота.  Так,S.   sanduis достатньо міцно фіксуються на поверхні зуба, а S.  salivarium – на  поверхні епітеліальних клітин слизистої оболонки.

   Прикріплення бактерій до поверхні зуба відбувається дуже швидко.  Багато мікробних  клітин самі не здатні прикріплятися безпосередньо до зубної емалі, але можуть осідати на поверхні інших бактерій, вже адгезированих, утворюючи зв’язок «клітина до клітини», Осідання коків по периметру ниткоподібних бактерій приводить до утворення так званих «кукурудзяних качанів».  Виникнення мікробних асоціацій в різних областях ротової порожнини визначається біологічними особливостями видів, між якими виникають як синергічні, так і відносини антагоністів, що знаходяться тут.  Наприклад, молочна кислота, що утворилася в результаті метаболізму оральних стрептококів і лактобактерій, використовується як енергетичний ресурс вейллонеллами, що приводить до підвищення значення рН середовища і може мати противокаріозну дію.       Корінебактерії утворюють вітамін К — чинник росту багатьох інших бактерій, а дріжджі роду Candida здатні синтезувати вітаміни, необхідні для росту лактобактерій.  Останні в процесі свого обміну утворюють молочну кислоту, яка, закисляючи середовище, перешкоджає адгезії і колонізації дріжджів, що у свою чергу приводить до зниження кількості вітамінів, необхідних для багатьох мікроорганізмів, і затримці їх росту.

Оральні стрептококи є антагоністами фузобактерій, коринебактерій та ін.  Цей антагонізм пов’язаний з утворенням молочної кислоти, перекису водню, бактеріоцинів.  Молочна кислота, утворена оральними стрептококами, пригнічує ріст багатьох мікроорганізмів, сприяючи тим самим розмноженню лактобактерій.  Корінебактерії, знижуючи значення окислювально-відновного потенціалу, створюють умови для росту факультативних і суворих анаеробів в аеробних умовах.  В десневих кишенях, складках слизистої оболонки, криптах рівень кисню значно понижений.  Це створює сприятливі умови для розвитку суворих анаеробів — фузобактерій, бактероїдів, лептотрихів, спірохет.  В 1 мл слини може міститися до 100 млн.  анаеробних мікроорганізмів.

На кількісний і якісний склад оральної мікрофлори багато в чому впливає склад їжі: підвищена кількість сахарози приводить до збільшення частки стрептококів і лактобактерій, тоді як глюкоза такою дією не володіє.  Розпад харчових продуктів сприяє накопиченню в слині і десневій рідині вуглеводів, амінокислот, вітамінів і інших речовин, що використовуються мікроорганізмами як живильні субстрати.  Проте мікроорганізми не зникають з порожнини рота навіть при годуванні людини через зонд.  На склад мікрофлори порожнини рота і інших біотопів багато в чому впливає стан імунної, гормональної, нервової і інших систем, вживання деяких лікарських препаратів, зокрема антибіотиків, які порушують стабільність мікрофлори.  Певну роль в зміні складу мікробних асоціацій грає гігієна порожнини рота.

ВІКОВІ ЗМІНИ МІКРОФЛОРИ ПОРОЖНИНИ РОТА

В перші місяці життя в порожнині рота дитини переважають аероби і факультативні анаероби.  Це пов’язано з відсутність у дітей зубних рядів, необхідних для існування суворих анаеробів.  Серед мікроорганізмів, що живуть в цей період в порожнині рота, переважають cтрептококи, переважнo S.  salivarius, лактобактерії, нейссерії, гемофіли і дріжджі роду Candida, максимум яких доводиться на 4-й міс.  життя.  В складках слизистої оболонки рота можуть вегетувати незначні кількості анаеробів — вейллонелли і фузобактерії.  Прорізування зубів сприяє різкій зміні якісного складу мікроорганізмів, яка характеризується появою і швидким наростанням кількості суворих анаеробів.  Одночасно відбувається розподіл мікроорганізмів і «заселення» ними порожнини рота відповідно до особливостей анатомічної будови певних регіонів.  При цьому утворюються численні мікросистеми з відносно стабільними мікробними популяціями.  Спірохети і бактероїди з’являються в порожнині рота лише приблизно до 14 років, що пов’язане з віковими зсувами гормонального фону організму.      Знімні протези.  Будь-яка форма заміщення втрачених зубів завжди супроводжується введенням в порожнину рота чужорідного тіла, що може привести до різних ускладнень.  Під базисом знімного протеза майже завжди виникає запалення слизистої оболонки.  Хронічне запалення спостерігається у всіх зонах і в області протезного ложа.  Цьому сприяють порушення функції слиновиділення і зрошування слизистої оболонки слиною, зміна властивостей слини (рН і іонний склад), підвищення температури на 1-2°С на поверхні слизистої оболонки і ін.

Враховуючи, що знімними протезами користуються головним чином особи немолодого віку з пониженою імунобіологічною реактивністю і супутніми захворюваннями (гіпертонія, цукровий діабет і ін. ), то зміни у складі оральної мікрофлори є цілком закономірними.  Все це створює умови для розвитку протезного стоматиту.  В результаті різних причин під протезами створюються умови для виникнення «бляшок» подібних на суб- і супрагінгівальні.  Вони є скупченням мікроорганізмів в органічному матриксі, в якому також відбувається накопичення кислоти, зниження рН до критичного рівня 5,0.  Це сприяє посиленому входженню дріждж_із роду Сandida, що грають важливу роль в етіології протезних титів.  Їх знаходять  98% випадків на прилеглій поверхні протезів.  У 68-94% осіб, що туються протезами, виникає кандидоз.  Обсіменіння слизистої оболонки рота дріжджеподібними грибами може  привести до уражень кутів рота.

Мікроорганізми із слизистої оболонки рота можуть інфікувати шлунково-кишковий тракт і дихальні шляхи.

Окрім дріжджеподібних грибів у осіб із знімними протезами порожнини рота знаходять великуф кількість інших бактерій кишкової палички, стафілококів, ентерококів і ін.     

 

Методи визначення антибiотикочутливостi бактерiй.

Основнi принципи рацiональної хiмiотерапiї iнфекцiйних хвороб.

 

Антибіотики широко використовуються у клініці, мають високу терапевтичну ефективність і порівняно низьку токсичність для організму людини.   При проведенні мікробіологічної діагностики інфекційних хвороб у бактеріологічних і вірусологічних лабораторіях, а також при вивченні дії певних медикаментозних препаратів часто вдаються до зараження піддослідних тварин.  Знання факторів неспецифічного захисту дозволяє зрозуміти механізми захисту організму від збудників інфекційних захворювань.

               

Антагонізм – пригнічення однієї популяції іншою.  Мікроби-антагоністи виділяють антибіотики, бактеріоцини, жирні кислоти, які викликають загибель інших видів або затримують їх розмноження.

 

 

За характером взаємовідношень з рослинним і тваринним світом мікроорганізми поділяють на дві групи: сапрофіти і паразити. До сапрофітів відносять’мікроорганізми, що не мають властивості спри­чиняти захворювання. Групу паразитів становлять види, які присто­сувалися до життя за рахунок організмів рослин, тварин і людини.

Співжиття мікроорганізму з макроорганізмом, або симбіоз, трап­ляється  в  кількох формах.

Коменсалізм — симбіоз організмів, при якому один із них живе за рахунок іншого, не завдаючи йому шкоди. До мікроорганізмів-коменсалів належить переважна більшість представників нормальної мікрофлори   організму  людини.

Мутуалізм — така форма симбіозу, при якій обидва зв’язаних один з одним організми мають із свого співжиття взаємну вигоду. Наприклад, симбіоз бульбочкових бактерій з бобовими рослинами характеризується типовим мутуалізмом. Бульбочкові бактерії жи­вуть у коренях рослин, а бобові рослини, в свою чергу, використову­ють для живлення азотисті сполуки, що виробляються бактеріями з  атмосферного  азоту.

Типовим прикладом мутуалізму можуть бути численні лишайники (арктичний оленячий мох та ін.), що складаються з зеленої або синьо-зеленої водорості і гриба — аскоміцету або базидіоміцету. Водорості синтезують поживні речовини (фотосинтез), а гриби виконують захис­ну функцію і забезпечують водорості водою та мінеральними солями.

Деякі види бактерій із групи кишкової мікрофлори перебувають у симбіозі з організмами тварин, у яких вони існують. Ці мікроорга­нізми -мутуалісти живляться рештками їжі, що надходять у нижні відділи кишечника, а продуковані ними вітаміни використовуються тваринами для біокаталітичних реакцій.

Паразитизм — симбіоз, при якому один організм (паразит) живе за рахунок іншого (хазяїна) і завдає йому шкоди. Деякі мікроорганіз-ми-паразити спричиняють інфекційні захворювання рослин і тварин.

Хвороботворні види мікроорганізмів називаються патоген­ними. В процесі свого еволюційного розвитку вони пристосувались до паразитичного типу живлення у тканинах і рідинах тваринного організму. Сприйнятливий інфікований організм відповідає на про­никнення патогенного мікроорганізму неспецифічними і специфіч­ними біологічними реакціями, які виражаються в атипових або ти-по-вих проявах захворювання, а також у найрізноманітніших захисних пристосуваннях.

У свій час Я. Генле (1878), а потім Р. Кох (1882) сформулювали три умови, за яких мікроорганізм може бути визнаний збудником захворювання: 1) мікроорганізм-збудник має виявлятися в усіх ви­падках при цьому захворюванні і не траплятися ні в здорових, нї у хворих на інші захворювання; 2) мікроорганізм-збудник повинен бути виділений з організму хворого в чистій культурі; 3) чиста куль­тура виділеного мікроорганізму повинна спричиняти те саме захво­рювання у сприйнятливих тварин. Тепер ця тріада значною мірою втратила своє значення.

Для виникнення і розвитку інфекційного процесу потрібні три ланки: 1) наявність патогенного мікроорганізму; 2) проникнення його у сприйнятливий макроорганізм; 3) певні умови середовища, в якому відбувається  взаємодія  мікро-  та  макроорганізму.

Взаємовідношення збудника із сприйнятливим макроорганізмом відбуваються у складних умовах паразитоценозу, тобто в різних спів­відношеннях з іншими бактеріями, вірусами, грибами і найпрості­шими. Наслідки проникнення в організм людини патогенних видів залежать не тільки від реактивності макроорганізму, а й від нормаль­ної мікрофлори тіла людини, яка може проявляти себе як антагоні­стично, так і синергетично.

Поряд із патогенними є порівняно велика група мікроорганізмів, що дістали назву умовно-патогенних; вони живуть на шкірі, в кишках, дихальних шляхах, сечостатевих органах. За нор­мальних фізіологічних умов життя умовно-патогенні бактерії не спричиняють захворювань, але при перевтомі організму, перегрі­ванні, охолодженні, інтоксикації, діянні іонізуючого випромінювання, зниженні природної резистентності вони стають здатними спричиняти низку   аутоінфекцій.

В основі відкриття антимікробної дії лежить явище бактеріального антагонізму. Воно характеризується тим, що один вид мікроорганізмів (бактерії, актиноміцети, гриби, водоростей) здатний пригнічувати або  затримувати ріст інших.

Яскравою формою антагонізму, широко розповсюдженою у світі мікробів, є утворення специфічних продуктів обміну, що пригнічують розвиток організмів інших видів. Такі речовини одержали назву  антибіотиків  (грец. anti – проти, bios – життя).  Ввів цей термін у 1942 р. З. Ваксман. За його визначенням це хімічні речовини, що утворюються мікробами, і здатні пригнічувати ріст або руйнувати бактерії та інші мікророганізми.

 

 Визначення антагоністичних властивостей досліджуваних штамів (isolate) бактерій до тест-мікроорганізмів (Ec – E.  coli, Pf – P.  flourescens, Bs – B.  subtilis, Se – S.  epidermidis, and Ef – E.  faecalis).

 

 

 

Хіміотерапевтичні засоби можна класифікувати за багатьма ознаками:

1.           походженням (неорганічні, біоорганічні речовини та їх синтетичні аналоги, органічні речовини абіогенної природи),

2.           хімічною будовою, спрямованістю дії (протибактеріальні, протигрибкові, противірусні, протипаразитарні),

3.           метою застосування (профілактичні, терапевтичні, багатоцільові та ін. ),

4.           механізмом дії.

 

Хіміотерапевтичні препарати:

1.           галогенові (хлорамін, хлорцин, пантоцид), (йодоформ, йодикол, розчин Люголя);

2.           окисники (перекис водню, перстерил, дезоксон-1); солі важких металів (ртуті, срібла, міді, цинку, свинцю, вісмуту);

3.           нітрофурани (фурацилін, фурадонін, фуразолідон, фурапласт);

4.           барвники (похідні хіноліну, хіноксаліну);

5.           альдегіди (формальдегід, лізоформ, цитраль);

6.           кислоти (бензойна, саліцилова, борна, бікармінт, цигерол);

7.           поверхнево-активні речовини;

8.           сульфаніламідні препарати (сульфадимезин, фталазол, сульгін, сульфадиметоксин, бісептол

 

Хіміотерапевтичний індекс – відношення максимальної дози препарату, що переноситься хворим (Dosis tolerantia), до мінімальної лікувальної (Dosis curativa).  Цей показник не повинен бути меншим 3.

Mеханiзми дiї основних хiмiопрепаратiв надзвичайно різноманітні і залежать від хімічної природи діючої речовини. 

 

Препарати спричиняють

1.     деструктивні ефекти,

2.     окислювальну,

3.     мембраноатакуючу,

4.     антиметаболічну,

5.     антиферментну та іншу дію. 

 

Антибіотиками (anti – проти, bios – життя) називають речовини мікробного, рослинного або тваринного походження, їх напівсинтетичні та синтетичні аналоги і похідні, що вибірково пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, вірусів, найпростіших, грибів, а також затримують ріст пухлин.

Залежно від кінцевого наслідку впливу на бактерії, їх поділяють на препарати з бактеріостатичним (гальмування росту та розмножненння) та бактерицидним (загибель мікробів) типом дії.

Бактеріостатична дія препарату– препарат затримує ріст і розмноження бактерій.

Бактерицидна дія препарату – препарат зумовлює загибель мікроорганізмів.

 

 

Класифікації антибіотиків

 

 

 

 

 

Механізм дії антибіотиків

 

 

 

 

Напівсинтетичні пеніциліни

 

 

Варіанти цефалоспоринів

 

 

До препаратів, що використовуються в лікарській практиці, ставляться певні вимоги:

– висока вибірковість антимікробного ефекту в дозах, нетоксичних для організму;

– відсутність або повільний розвиток резистентності збудників до препарату під час його застосування;

– збереження антимікробного ефекту в рідинах організму, ексудатах, тканинах, відсутність або низький рівень зв’язування білками сироватки крові, інактивації тканинними ферментами;

– всмоктуванння, розподіл препарату, що забезпечує терапевтичні концентрації в крові, тканинах, рідинах, які швидко досягаються і підтримуються протягом  тривалого періоду; створення високих концентрацій препарату в сечі,  жовчі, калі, вогнищах ураження;

– зручна лікарська форма, яка забезпечує  максимальний ефект, і залишається стабільною  при звичайних умовах зберігання.

 

РЕЗИСТЕНТНІСТЬ МІКРОРГАНІЗМІВ ДО АНТИБІОТИКІВ

 

Під резистентністю мікроорганізмів до антибактеріальних засобів розуміють збереження їх здатності до розмноження в присутності  таких концентрацій цих речовин, які створюються  при введенні терапевтичних доз.

 

Типи стійкості бактерій до антибіотиків

      Перший тип – природна стійкість, яка визначається  властивостями даного виду або роду мікроорганізмів.      (Стійкість   грамнегативних   бактерій до  бензилпеніциліну, бактерій – до протигрибкових, грибів – до антибактеріаль- них препаратів).

     Другий тип – набута стійкість.

Вона може бути первинною і вторинною.

Термін “набута стійкість” застосовують у випадках, коли в чутливій до  даного  препарату  популяції  мікроорганізмів  знаходять резистентні варіанти.  Вона виникає, в основному, внаслідок мутацій, що відбуваються в геномі клітини.

Первинна стійкість (як результат мутації) виявляється  в окремих клітинах популяції через її гетерогенність до початку лікування антибіотиками.

Вторинна стійкість формується також за рахунок мутацій може зростати  при контакті бактерій з антибіотиками. Мутації ненаправлені та не пов’язані  із дією антибіотиків. Останні відіграють лише роль селекціонуючих агентів.  Вони елімінують чутливі особини популяції і, відповідно, починають переважати резистентні клітини.

Залежно від швидкості виникнення мутантів набута вторинна стійкість  буває двох типів:        стрептоміциного     й      пеніцилінового.

Стрептоміциновий тип виникає як “одноступенева мутація“, коли швидко відбувається утворення мутантів з високою стійкістю після одно-двократного  контакту мікроба з антибіотиком. Ступінь її не залежить від концентрації препарату (стрептоміцину, рифампіцину, новобіоцину). 

Пеніциліновий тип резистентності формується  поступово, шляхом “багатоступеневих мутацій”. Селекція стійких варіантів при цьому відбувається повільно (пеніцилін, ванкоміцин, левоміцетин, поліміксин, циклосерин)

 

Резистентність мікробів до антибіотиків забезпечується генами, які локалізуються або у хромосомі, або у складі позахромосомних елементів спадковості (транспозони, плазміди).

Хромосомні мутації – найчастіша причина зміни рецептора, мішені, з якою взаємодіють ліки. Так, білок Р10 на 30s субодиниці бактеріальної рибосоми є рецептором для прикріплення стрептоміцину. У бактерій, стійких до дії еритроміцину, може пошкоджуватись сайт на 50s субодиниці рибосоми внаслідок метилювання 23s рРНК.

 

R-плазміди можуть містити від одного до десяти і більше різних генів лікарської резистентності, що робить мікроб нечутливим до переважної більшості антиібіотиків, які використовуються в клініці. Деякі з них (кон’югативні, трансмісивні) здатні передаватись від одного бактеріального штаму до іншого не тільки в межах одного виду, але й часто різних видів і навіть родів мікробів. Крім кон’югації можлива передача детермінант стійкості  за допомогою трансдукції (у стафілококів), а також трансформації.

 

 

Плазміди резистентності

У деяких мікроорганізмів описано ще один клас мігруючих генетичних елементів – транспозони. Часто такі елементи виявляються у стафілококів, ентеробактерій (транспозон Tn551 несе маркери резистентності до еритроміцину, Tn552 – до пеніциліну, Tn554 – до еритроміцину і спектино-міцину).  Небезпека їх полягає в тому, що вони можуть інтегруватись як з кон’югативними R-плазмідами, так і з трансдукуючими r-факторами.

Плазміди кодують синтез ферментів, які руйнують антибіотики. Наприклад, стафілококи, які резистентні до пеніциліну, цефалоспоринів, продукують

b-лактамазу.

Грамнегативні бактерії (штами Proteus, Klebsiella, Escherichia) також здатні синтезувати цей фермент, який розщеплює ампіцилін, деякі цефалоспорини (цефалотин, цефалоридин, цефазолін та ін.).

 

Резистентні до левоміцетину бактерії синтезують хлорамфенікол-ацетилтрансферазу, штами, стійкі до аміноглікозидів, – ферменти аденілування, фосфорилювання, ацетилювання, які направлено проти відповідних антибіотиків.

 

Виникнення резистентних форм

 

Попередити формування антибіотикостійких  популяцій можна за рахунок  використання комбінацій двох антимікробних сполук або антибіотиків з препаратами, які підвищують адсорбцію і проникнення їх у мікробну клітину, здатних інтенсифікувати їх поділ, поліпшувати доступ  препарату до бактерій.

При наявності стійких форм бактерій в організмі можна  застосувати препарати з іншим механізмом дії; елімінацію плазмід сполуками, які діють на ДНК мікробів та їх мембрани,  використанням антибіотиків зі сполуками, що блокують ферменти, які руйнують препарати (пеніциліни, цефалоспорини, аміноглікози- ди, хлорамфенікол), підвищують адсорбцію та проникнення  антимікробних препаратів у клітину і підвищують природну чутливість  останніх.

 

                      Ефект тетрацикліну на деколоризацію зубної емалі                        Побічний ефект після прийому ріфампіну

 

Результат лікування ангіни антибіотиками

 

 

    

 

 

Визначення чутливості бактерій
до антибіотиків

 

Оцінка чутливості мікробів до антибіотиків та вивчення їх фармакокінетики в організмі хворого є основними лабораторними показниками, які при їх співставленні дозволяють прогнозувати ефективність антибактеріальної терапії. Крім того, результати визначення антибіотикочутливості використовують як маркер, що дозволяє виявляти та контролювати зміни антибіотикограми збудників у динаміці, використовувати детермінанти резистентності, які найчастіше зустрічаються, або їх сполучення як додаткові маркери при діагностиці внутрішньолікарняних інфек­цій, для виявлення джерел інфікування та шляхів розповсюдження полірезистент­них штамів. Такі дані, одержані та узагальнені у різних регіонах країни протягом фіксованих проміжків часу, використовуються при формуванні політики антибак­тері­альної терапії та визначенні номенклатури антибіотиків, які випускаються в країні.

Найрозповсюдженішими методами визначення антибіотикочутливості збуд­ни­ків інфекцій є диско-дифузійний (метод дисків) та серійних ­розведень.

Живильні середовища для визначення чутливості бактерій до антибіотиків повинні відповідати таким вимогам:

• бути стандартними та забезпечувати оптимальні умови росту мікроорганізмів;

• не містити інгібіторів бактеріального росту і великої кількості стимуляторів;

• не мати речовин, що пригнічують активність препаратів.

На результати дослідження може суттєво впливати значення рН середовища. Найдоцільніше вибирати нейтральне або дещо лужне середовище (рН 7,0-7,4), оскільки ці значення придатні для більшості антибіотиків. При визначенні чутливості бактерій використовують бульйон і 1,5-2 % агар на переварі Хоттінгера, звичайний м’ясо-пептонний бульйон і 1,5-2 % агар на ньому, середовище АГВ (агар Гівенталя-Вєдьміної), агар Mueller-Hinton 2. Вони придатні при визначенні антибіотикочутливості стафілококів, ентеробактерій, псевдомонад. Однак стрептококи та гемофільні бактерії вимагають добавки ростових факторів; дріжджі та анаеробні бактерії – спеціальних середовищ і певних умов культивування. На результати визначення чутливості мікроорганізмів до антибіотиків-аміноглікозидів, поліміксинів, тетрациклінів впливає вміст у живильних середовищах катіонів кальцію, магнію, що особливо важливо при дослідженні P. aeruginosa. Оптимальний вміст – 50 мг/л Са²⁺ і 25 мг/л Mg²⁺. Більшість середовищ, що випускаються країнами СНД, за цим показником, як правило, не стандартизуються. Це призводить до суттєвих коливань вмісту двовалентних катіонів у різних серіях середовищ, навіть якщо вони випускаються одним підприємством, і спотворює результати.

 

Диско-дифузійний метод визначення антибіотикочутливості є найпростішим якісним методом і широко використовується для епідеміологічного контролю резистентності. Достовірність результатів забезпечується шляхом стандартизації проведення тесту на всіх етапах дослідження: вибір і виготовлення живильних середовищ із врахуванням всіх властивостей можливих збудників, взяття проб і умови їх доставки, виготовлення і розливання посівного матеріалу на поверхню агару, вибір дисків (використання набору дисків у відповідності до виду виділеного збудника та локалізації інфекції).

Чутливість мікроорганізмів до антибіотиків слід визначати тільки у чистій культурі. Однак у ряді випадків для швидкого одержання орієнтовних даних про антибіотикограму бактерій використовують безпосередньо патологічний матеріал. Щільні субстрати (харкотиння, гній, кал та ін.) розтирають, рідини (сеча, ексудати та ін.) центрифугують, а для посіву використовують осад. Досліджуваний матеріал наносять на поверхню живильного середовища петлею або ватним тампоном. Після одержання чистої культури дослідження повторюють.

Для виготовлення інокулюму 5-10 однорідних колоній суспендують у 2 мл рідкого середовища або фізіологічного розчину. Бактеріальну суспензію (10³-10⁵ КУО/мл залежно від виду мікробів) в об’ємі 1 мл рівномірно розподіляють по поверхні середовища при похитуванні чашки, надлишок рідини видаляють піпеткою. Чашки підсушують при кімнатній температурі протягом 20-30 хв, а потім на них на однаковій віддалі кладуть диски з антибіотиками.

Рівномірність газону, яка визначається величиною посівної дози, – найголовніший фактор одержання достовірних результатів і підлягає кількісній оцінці та якісній стандартизації. Ступінь нестандартності результатів дослідження, який пов’язаний із зміною величини дози інокулюму, варіює залежно від виду збудників, властивостей антибіотика та інших факторів. При невеликій дозі інокулюму при визначенні чутливості до бета-лактамних препаратів пеніциліназо-утворюючих бактерій можна одержати великі розміри зон затримки росту, які створюють уявлення про високу чутливість штамів. І, навпаки, розмір зон різко знижується при збільшенні щільності інокулюму. Вирішальне значення має його величина при визначенні чутливості до бета-лактамних антибіотиків метицилінорезистентних варіантів стафілококів внаслідок гетерогенності їх саме за показником чутливості. Для виявлення стійкості до метициліну необхідно дотриму­ватись певних температурних режимів (30-35 °С). Оскільки ці стафілококи повільніше ростуть при 37 °С, слід їх культивувати на середовищах з додаванням 5 % хлориду натрію. Результати враховують через 24 та 48 год. Для контролю стандартності проведення досліджень у кожному досліді використовують тест-культури з відомою чутливістю до антибіотиків. ВООЗ рекомендує три штами типових культур: Escherichia coli, Staphy­lococcus aureus, Pseudo­monas aeruginosa. При визначенні антибіотикочутливості виділених штамів слід співставляти отримані дані з розмірами зон пригнічення росту навколо дисків з антибіотиками для контрольних культур. Їх порівнюють з допустимими контрольними значеннями.

Якщо діаметри зон пригнічення росту контрольних штамів знаходяться у певних межах, це свідчить про достатню стандартизацію і точність проведених експериментів. Не слід розміщати на чашці Петрі понад 6 дисків, так як при великих діаметрах зон затримки росту це може бути джерелом помилок і впливати на кількісну інтерпретацію результатів. Правильний підбір набору дисків є фактором, який визначає коректність досліджень і, без сумніву, інтерпретацію результатів. Орієнтовні дані щодо вибору наборів дисків із врахуванням виду виділеного збудника і локалізації інфекції наведено у таблиці.

Оцінку результатів проводять за таблицею, яка містить граничні значення діаметрів зон затримки росту для резистентних, помірно резистентних та чутливих штамів, а також значення мінімальної пригнічуючої (інгібуючої) концентрації (МПК, МІК) антибіотиків для стійких і чутливих штамів.

Одержані значення діаметрів зон затримки росту порівнюють з контрольними значеннями таблиці 14 і відносять досліджувані штами до однієї з трьох категорій чутливості.

 

 

Video

 

Метод дифузії за допомогою дисків є якісним методом. Він дозволяє встановити лише факт чутливості або резистентності збудників інфекції. Однак встановлений корелятивний зв’язок розмірів зон пригнічення росту досліджуваних штамів і значень МІК (мінімальна концентрація препарату, яка інгібує ріст дослі­джуваного штаму) антибіотиків дозволяє оцінити ступінь чутливості і кількісно, використовуючи дані, наведені у спеціальних таблицях. За своїм ступенем чутливості до антибіотиків мікроорганізми поділяються на три групи:

1 група – чутливі до антибіотиків (збудники знищуються в організмі при використанні звичайних терапевтичних доз препаратів);

2 група – помірно-резистентні (для них лікувальний ефект може бути досягнутий при використанні максимальних терапевтичних доз препаратів);

3 група – резистентні (бактерицидних концентрацій препаратів в організмі створити неможливо, тому що вони будуть токсичними).

 

Граничні межі діаметрів зон затримки росту еталонних штамів

 

Основні набори дисків, які рекомендуються для визначення чутливості
залежно від виду виділеної культури та патологічного матеріалу

Граничні значення діаметрів зон затримки росту і значення МПК антибіотиків для інтерпретації результатів

 

При визначенні стійкості до антибіотиків, близьких за хімічною будовою і спектром антибактеріальної дії, можливе використання клас-диска, просякнутого одним з антибіотиків певної групи. Так, за допомогою диска з бензилпеніциліном можна визначати чутливість до біцилінів, феноксиметилпеніциліну; цефалексиновим – до цефазоліну, цефаклору, цефалотину. Однак, не рекомендується використовувати тетрациклінові диски для визначення чутливості до доксицикліну.

Строки та температура зберігання дисків вказані на етикетці упаковок. Диски з малостабільними антибіотиками (бензилпеніциліном, ампіциліном, карбеніциліном, метициліном, оксациліном) слід зберігати при 4 °С або 14 °С. Після того, як флакон із дисками відкрито, його зберігають протягом тижня при 4 °С. Перед застосуванням його протягом 1 год залишають при кімнатній температурі для попередження утворення конденсату на внутрішніх стінках флакона. Диски із простроченим терміном зберігання, де сілікагель має рожевий колір, використовувати не можна.

 

Метод серійних розведень. Показаннями для визначення антибіотикочутливості за методом серійних розведень є необхідність одержання кількісних даних (переважно при тяжкому перебігу інфекційних процесів) для проведення регульо­ваної антибіотикотерапії.

Встановлення ступеня чутливості мікробів до антибактеріальних препаратів впливає на вибір антибіотика (наприклад, відмова від ліків з високою токсичністю при помірному ступені чутливості збудника до них), його дозування (концентрація антибіотика в крові повинна в 2-3 рази перевищувати його мінімальну пригнічуючу концентрацію по відношенню до збудника) і режим введення. Крім того, її кількісне визначення необхідне також для встановлення бактерицидної дії обраного препарату (як гарантії швидкого терапевтичного ефекту та безрецидивного перебігу) по відношенню до даного збудника.

Існують дві модифікації методу серійних розведень – визначення чутливості на рідкому та густому живильних середовищах. Метод дає можливість визначити МПК препарату для виділеного штаму збудника.

Для визначення антибіотикочутливості за методом серійних розведень у рідкому живильному середовищі готують ряд (8-10 і більше) пробірок з двократними послідовними розведеннями препарату.

Визначення чутливості за методом серійних розведень

Середовище попередньо розливають у пробірки по 2 мл. У першу додають 2 мл розчину антибіотика певної концентрації, перемішують і переносять до наступної пробірки, продовжуючи розведення до передостанньої, з якої видаляють 2 мл суміші. Остання пробірка служить контролем росту культури. У тому ж бульйоні, який використовують для розведення антибіотиків, готують суспензію добової агарової або бульйонної культури бактерій з розрахунку 10⁵-10⁶ мікробних тіл в 1 мл залежно від виду збудника. Потім до кожної пробірки з розведеннями, а також до контрольної додають по 0,2 мл виготовленої суспензії. При визначенні чутливості до пеніцилінів пеніциліназоутворюючих стафілококів рекомендують використовувати одночасно велике й мале мікробне навантаження (100, 100000 та вище мікробних тіл в 1 мл). Залежно від величини посівної дози значення МПК препарату може коливатись: при збільшенні дози чутливість знижується за рахунок зростання кількості пеніцилінази, що утворюється в середовищі.

Пробірки інкубують у термостаті при 37 °С протягом 18-24 год. Результати враховують, визначаючи наявність або відсутність росту в середовищі з різними розведеннями препарату. Остання пробірка, в якій спостерігають затримку росту культури (прозорий бульйон), відповідає МПК (мінімальній пригнічуючій концентрації) або МБсК (мінімальній бактеріостатичній концентрації) препарату відносно даного мікроба і вказує на ступінь його чутливості. Якщо ознаки росту з’являються в усіх пробірках, досліджуваний штам резистентий до максимальної концентрації препарату, яку було взято у дослід. Відсутність росту бактерій в усіх пробірках, крім контрольної, свідчить, що МПК препарату нижча, ніж та, що використовується в досліді.

Для визначення бактерицидного ефекту антибіотика з декількох останніх пробірок, в яких немає ознак росту, роблять висів на сектори агару в чашках Петрі. Через 24-48 год інкубації при оптимальній температурі відмічають ту найменшу концентрацію препарату в пробірці, посів з якої не дав росту. Її вважають мінімальною бактерицидною концентрацією (МБцК).

Video

 

 

Принцип методу серійних розведень у густому живильному середовищі анало­гічний попередньому. Для цього готують серію розведень антибіотика в агарі, додаючи один об’єм, який містить певну кількість препарату до 9 об’ємів агару. Для цього зручно розлити агар у флакони або широкі пробірки по 13,5 мл. Перед постановкою агар розплавляють на водяній бані і після охолодження до 60-65 °С у кожну пробірку додають 1,5 мл відповідного розведення антибіотика (в бульйо­ні), ретельно перемішують і виливають у чашку Петрі. У контрольну пробірку з агаром замість розчину антибіотика вносять 1,5 мл дистильованої води. Чашку поділяють на сектори, на кожний з яких засівають досліджуваний штам. Посіви роблять бактеріологічною петлею або пастерівською піпеткою. Для посіву зручно використати спеціальний штамп-реплікатор, який дозволяє нанести одночасно на поверхню агару 25-50 досліджуваних культур. Результати враховують після 18-24 год інкубації в термостаті при оптимальній температурі. За МПК антибіотика для даного штаму приймають ту, при якій відсутні ознаки росту колоній на поверхні агару (або замість бляшки є ріст поодиноких колоній).

З двох способів визначення антибіотикочутливості мікробів до антибіотиків (розведень у густому та рідкому середовищах) більш точним є метод серійних розведень у рідкому середовищі. Результати, які одержують за допомогою розведень в агарі, менш постійні. Метод не слід застосовувати при оцінці чутливості тих мікробів, які дають тонкий, розріджений ріст на поверхні чашки (стрептококи, пневмококи) або, навпаки, мають тенденцію до повзучого росту (протей).

Недоліком методів серійних розведень є їх висока трудоємність, що обмежує використання в звичайних бактеріологічних лабораторіях. З метою спрощення було запропоновано модифікацію методу із заміною ряду з 10 пробірок, що містять різні кількості препарату, трьома концентраціями антибіотика. Перша з них відповідає максимальній, що знаходиться у крові при введенні терапевтичних доз, друга – рівню, що спостерігається через Т_1/2 (час зниження концентрації антибіотика на 50 %). Третя є мінімальною, тобто тою, яка дорівнює МПК для високочутливих штамів. У відповідності до використаних концентрацій антибіотиків досліджувані штами можна віднести за рівнем чутливості до трьох основних груп: резистентні (МПК для яких перевищує значення максимальної концентрації антибіотика у крові), помірно чутливі (значення МПК наближаються до максимальної або середньої концентрації) і високочутливі (чутливість яких до антибіотика знаходиться на рівні мінімальної концентрації, що використовується у досліді). Такими концентраціями при визначенні чутливості до бензилпеніциліну є відповідно 0,05-0,2, 0,5 і 2,0 ОД/мл, до макролідів – 0,1, 0,5-1,0 і 4,0 мкг/мл, до аміноглікозидів – 0,5-1,0, 6,0-8,0 і 15,0-20,0 мкг/мл.

 

Прискорені методи визначення чутливості мікроорганізмів до антибіотиків. Використовуючи звичайні методи, відповідь може бути отримана через 18-20 год від початку дослідження, не враховуючи етапів виділення чистої культури. Це призводить до того, що у більшості випадків особливо при затяжному та тяжкому перебігу хвороби, лікування антибіотиками починають задовго до одержання даних лабораторного обстеження. Залежно від принципів, на яких вони базуються, прискорені методи передбачають:

• визначення змін ферментативної активності мікроорганізмів під впливом антибіотиків;

• визначення кольору редокс-індикаторів при зміні окисно-відновного потенціалу під час росту бактерій у живильному середовищі;

• цитологічну оцінку змін морфології бактеріальних клітин під впливом антибіотиків.

До першої групи належить метод Роджерса, орієнтований на здатність антибіотиків пригнічувати ферментативну активність чутливих мікроорганізмів, що супроводжується зміною кольору відповідного індикатора. Суть його полягає у диференційованій зміні червоного кольору фенолового червоного на жовтий або фіолетовий залежно від чутливості досліджуваного штаму. У випадку чутливості до дії антибіотика не відбувається розкладання глюкози при культивуванні у середовищі, яке містить її та певні концентрації препарату. При цьому середовище забарвлюється у фіолетовий колір внаслідок зсуву рН у лужну сторону. Зміна червоного кольору на жовтий свідчить про розщеплення глюкози з утворенням кислоти внаслідок росту штаму, резистентного до дії антибіотика. Якщо до середовища додати 0,25 % дріжджового екстракту, результати можуть бути врахованими вже через 2-2,5 год від початку дослідження.

Наступна група методів реєструє зміни окисно-відновного потенціалу середовища в процесі росту мікроорганізмів, про що свідчить зміна кольору резазурину, 1,3,5-трифенилтетразолію хлориду, 2,6-дихлорфеноліндофенолу та інших, які додаються до середовища. Цей метод технічно простий, а результати одержують через 2-6 год. Принцип його зводиться до того, що розтоплений та охолоджений до 50 °С агар засівають досліджуваною культурою бактерій із розрахунку 200 млн. мікробних тіл, а на поверхню накладають диски з антибіотиками. Чашки інкубують при оптимальній температурі протягом 3-5 год, потім обробляють індикатором і повторно інкубують при 37 °С протягом 20-30 хв. Результати враховують за зміною кольору навколо дисків з антибіотиками. Якщо використовують 1 % розчин 1,3,5-трифенилтетразолію хлориду, ділянки агару з бактеріальним ростом внаслідок утворення формазану набувають червоного кольору, а зони пригнічення росту навколо дисків залишаються безбарвними.

Судити про ступінь чутливості мікробів до антибіотиків можна з такою ж точністю, як і за допомогою стандартного методу дисків, проте час дослідження зменшується до 3-5 год.

Утворення інволюційних форм бактерій під впливом антибіотиків досліджують під фазово-контрастним чи антоптральним мікроскопом у спеціальних мікрокапсулах. Вони утворюються внаслідок дії бактеріостатичних концентрацій препарату. Під впливом суббактеріостатичних концентрацій, а також при резистентності досліджуваного штаму на поверхні агару виростають нормальні мікроколонії.

Метод може бути застосований для визначення чутливості штамів кишкової палички, стафілококів, холерних вібріонів. Отримані дані у більшості випадків збігаються з тими, які дають класичні методи.

За останні роки розроблено численні модифікації методу серійних розведень у живильних бульйонах. Зокрема, експрес-методи з титруванням антибіотика в об’ємі 0,25 мл.

Випускаються комерційні набори тривалого зберігання, які складаються з планшетів з ліофільно висушеними розведеннями антибіотика, куди вноситься по 0,1 мл суспензії чистої культури мікроорганізмів. Результати визначення антибіотикочутливості можна оцінювати візуально (при наявності у середовищі індикатора) або за допомогою спектрофотометрів, коли реєструється зміна оптичної густини середовища.

Визначати чутливість бактерій до антибіотиків можна й за допомогою автома­тизованих мікробіологічних систем (“Autobac MS-2”, “Cobas Micro”, Quantum 2, Sceptor та ін.). При їх використанні результати отримують вже через 3-10 год. Одна з їх переваг полягає в тому, що вони дозволяють отримувати результати одночасно до 18-20 антибіотиків. Ці методи широко використовують у мікробіологічних лабораторіях, вони добре корелюють з іншими методиками і за їх допомогою можна не тільки вибирати раціональну схему антибіотикотерапії, але й проводити епідеміологічний контроль резистентності.

Система “Biomic” для прискореного визначення антибіотикочутливості

 

 

Однак при користуванні такими автоматизованими системами частота виявлення резистентних штамів може бути знижена внаслідок повільного росту стійких варіантів. У більшості подібних систем результати враховують шляхом порівняння росту (або загибелі) бактеріальних клітин у присутності антибіотиків з контролем, де є тільки мікроби. За цих умов досить важко диференціювати клітини, які гинуть, від тих, що повільно розмножуються.

До інших факторів, які впливають на результати, належить дія субінгібіторних концентрацій препаратів на ультраструктуру бактеріальних клітин. Вони призводять до зміни форми, набухання клітин, що може супроводжуватись зміною оптичної густини суспензії та спотворенням результатів. В свою чергу, це дає неправильну інформацію про чутливість збудників.

Таким чином, застосування будь-якого методу дозволяє визначити антибіотикограму збудника – спектр його чутливості та антибіотикостійкості.

Усі методи визначення чутливості бактерій до антибіотиків мають свої перева­ги і свої недоліки. Тому постійний контроль за об’єктивністю результатів і дотри­ман­ням правил проведення досліджень сприяють одержанню достовірних даних.

У більшості випадків результати визначення антибіотикостійкості in vitro збігаються з клінічними наслідками антибіотикотерапії. Випадки розбіжності пояснюються рядом причин, серед яких найчастіше зустрічається помилкове трактування одержаних лабораторних даних.

Причиною таких ситуацій може бути використання при посіві не чистої культури бактерій, а патологічного матеріалу. Тому визначається не чутливість інфекційного агента, а мікробної асоціації, в тому числі й сапрофітної флори. Помилки зустрічаються при дослідженні вмісту дванадцятипалої кишки, фекалій, харкотиння, виділень з ран, сечі тощо.

Плазміди роблять бактерії нечутливими до переважної більшості антибіотиків, які використовуються у клініках, оскільки кодують синтез ферментів, що руйнують препарати. Одним з найдослідженіших ферментів є бета-лактамаза, яка руйнує антибіотики, що належать до групи бета-лактамів. Розроблено декілька методичних прийомів, що дозволяють швидко визначити її активність. Один з них полягає в тому, що на фільтрувальний папір розміром 2´2 см, що знаходиться в чашці Петрі, капають одну краплю 2 % водного розчину крохмалю. Потім на цей папір наносять петлею агарову культуру мікробів і розтирають її, формуючи бляшку діаметром до 5 мм. На її поверхню наносять робочий йодний розчин пеніциліну.

Облік результатів проводять через 10 хв інкубації системи при кімнатній темпе­­ра­турі. При наявності бета-лактамази на темно-синьому фоні спостерігається яскра­во виражена чітка зона просвітління навколо бляшки, що містить агарову культуру мікробів. При негативному результаті зона просвітління відсутня, а краї бляшки нечіткі.

Визначення концентрації антибіотиків у біологічних рідинах. При тяжких інфекційних процесах, наприклад, сепсисі інколи доводиться визначати концентрацію антибіотиків у біологічних рідинах, зокрема, сироватці крові, сечі. Для цього використовують метод серійних розведень  на рідкому середовищі з глюкозою та індикатором Андреде. У двох паралельних рядах готують серійні розведення сироватки і стандарту антибіотика. Потім до кожної пробірки, включаючи контрольні, додають стандартну суспензію тест-мікробів. Пробірки інкубують у термостаті при температурі 37 °С протягом 18 год. У тих пробірках, де концентрація антибіотика пригнічує мікроби, середовище залишається безбарвним і прозорим. Якщо мікроорганізми проростають, про це свідчить помутніння середовища і поява рожевого забарвлення.

Можна використати також фенол-сироваткове середовище з індикатором фено­ловим червоним. У цьому випадку при відсутності росту мікроорганізмів сере­до­вище залишається червоним, а при наявності ознак росту стає мутним і набуває жовтого кольору.

Виходячи із даних таблиці, розчин стандарту пеніциліну затримує ріст тест-мік­ро­бів у концентрації 0,025 ОД/мл, а досліджувана сироватка – в розведенні 1:8. Отже, вміст пеніциліну в сироватці крові буде дорівнювати 0,2 ОД/мл (0,025 ОД/мл´8).

 

Визначення концентрації пеніциліну в сироватці крові

 

 

 

За визначенням І.І. Мечнікова, “інфекція – це боротьба між двома організмами”.

Видатний вірусолог В.Д. Солов’єв охарактеризував інфекційний процес як “певного роду екологічний вибух з різким підсиленням міжвидової боротьби між організмом-господарем та патогенними бактеріями, що проникли в цей організм”.

А.Ф. Білібін та Г.П. Руднєв (1962) вважали, що “інфекційний процес” є: “складним комплексом фізіологічних, захисних і патологічних реакцій, які виникають за певних умов оточуючого середовища у відповідь на дію патогенних мікробів”.

          Узагальнене визначення інфекційного процесу:

         “інфекція” або “інфекційний процес” – це сукупність патологічних, адаптаційно-пристосувальних і репараційних реакцій, що виникають та розвиваються в макроорганізмі внаслідок конкурентної взаємодії з патогенними або за певних умов умовно-патогенними вірусами, бактеріями та грибами, що призводить до порушення внутрішнього середовища і фізіологічних функцій організму.

                Мікроорганізми порушують нормальні функції макроорганізму:

1. механічно;

2. за рахунок хімічних продуктів метаболізму;

3. як біологічні агенти, що порушують гомеостаз.

        

        Процеси взаємодії між патогенними мікробами та продуктами їх життєдіяльності, зокрема, токсинами чи ферментами з одного боку та клітинами, тканинами і органами організму господаря – з іншого боку за своїми проявами дуже різноманітні. Вони зумовлені:

по-перше, властивостями збудника;

по-друге, станом макроорганізму;

по-третє, умовами оточуючого середовища.

 

   Для розвитку інфекційного процесу обов’язковими є три компоненти:

1. мікроорганізм-збудник,

2. організм господаря (людина чи тварини)

3. певні, у тому числі й соціальні, умови навколишнього середовища.

        

Спектр зазначених реакцій може коливатися у дуже широких межах: від власне інфекційного захворювання до безсимптомної циркуляції збудника.

Суттєве значення для виникнення інфекційного процесу має:

По-перше, власне патогенний мікроорганізм, який безпосередньо викликає інфекційний процес, визначає його специфічність, впливає на перебіг захворювання.

Основними специфічними властивостями збудника є патогенність, вірулентність, токсигенність, адгезивність та інвазивність.

Ймовірність розвитку інфекційної хвороби визначають не лише видові характеристики збудника, а також його кількість, місце та шляхи проникнення в організм, швидкість розмноження.

Патогенний мікроорганізм може викликати захворювання лише за умови проникнення в макроорганізм критичної – інфікуючої дози збудника – тобто тієї мінімальної кількості мікробних клітин, що здатна викликати інфекційний процес.

Для розвитку захворювання необхідно, щоб патоген характеризувався достатньою вірулентністю, а його інфікуюча доза перевищувала певний поріг, що у кожному конкретному випадку визначається ступенем вірулентності збудника та станом резистентності організму.

Отже, у контексті патогенних властивостей збудника інфікуючу дозу слід розглядати як певну кількість мікроорганізмів, яка забезпечує можливість адгезії, колонізації та інвазії в тканини.

По-друге, не менш важливе значення для розвитку інфекції має місце проникнення патогенного збудника в організм людини, яке називають вхідними ворітьми інфекції.

Залежно від властивостей мікроорганізму та шляхів його передачі вхідними ворітьми можуть бути:

шкірні покриви,

слизові оболонки дихальних шляхів, травного тракту і статевих органів.

Низка збудників характеризується тим, що вони здатні проникати  в організм господаря кількома шляхами. Наприклад, Mycobacterium tuberculosis чи Yersinia pestis здатні викликати захворювання незалежно від шляхів проникнення в організм, що призводить до виникнення поліморфних уражень, які варіюють відповідно від місця проникнення. Для таких патогенів характерний пантропізм.

 

 

Механізми, чинники та шляхи передачі інфекції

 

Механізм передачі інфекції є  другою складовою, що необхідна для виникнення та підтримки безперервності епідемічного процесу.

 

Механізми передачі визначають способи, за допомогою яких інфекційний агент переходить із інфікованого до сприйнятливого організму, а також забезпечують збуднику зміну біологічних господарів.

Схема механізму передачі інфекції

 

 

 

 

Чинники та шляхи передачі збудника

Чинники передачі – це елементи довкілля, що забезпечують передачу збудників інфекційних хвороб від одного організму до іншого.

 

Шляхи передачі визначають конкретні чинники передачі або їх  сукупність, що забезпечують перенос інфекційного агента від хворої людини або від носія до здорової особи.

Механізми передачі інфекційного агента мають кілька шляхів:

 

фекально-оральний механізм включає аліментарний, водний або контактно-побутовий шляхи передачі;

кров’яний (трансмісивний) механізм включає передачу збудників через укуси переносників, парентеральний і статевий шляхи передачі;

аерогенний (респіраторний) механізм включає повітряно-крапельний і повітряно-пилевий  шляхи передачі;

контактний механізм включає раневий і контактно-побутовий шляхи передачі.

 

 

 

 

Вертикальна передача збудників

Вертикальна передача – це передача збудника від матері до плоду у пренатальний період, тобто у період з моменту зачаття до народження.

 

         Із врахуванням періодів внутрішньоутробного розвитку (бластомного, ембріонального і фетального) і механізмів інфікування виділяють 5 варіантів вертикальної передачі збудників хвороб людини:

 

–       гермінативний (від 0 до 14 днів);

–       ембріонально-гематогенно-трансплацентарний (від початку кровообігу і до кінця 4-го місяця);

–       фетально-гематогенно-трансплацентарний (починаючи з 5-го місяця);

–       висхідний через піхву і матку (під час фетального періоду починаючи з 5-го місяця);

–       інтранатальний (під час пологів).

 

 

Загальні риси інфекційних захворювань

 

1. Наявність патогенного мікроорганізму як безпосереднього чинника

захворювання;

2. Контагіозність (власне заразність);

3. Схильність до широкого епідемічного поширення;

4. Циклічність протікання (послідовна зміна періодів);

5. Ймовірність розвитку затяжних та хронічних форм;

6. Формування імунітету;

7. Ймовірність розвитку мікробного носійства.

 

Динаміка інфекційного процесу

 

Розвиток інфекційного процесу поділяють на кілька стадій:

1. проникнення інфекційного агента: на цій стадії відбувається його адаптація до умов внутрішнього середовища організму і колонізація тканин, до яких виявляє тропізм даний мікроорганізм;

 

2. утворення продуктів життєдіяльності (токсини, ферменти), що виявляють ушкоджуючу дію і призводять до порушення гомеостазу організму;

 

3. поширення інфекційного агента з вогнища проникнення: дуже часто мікроорганізми можуть дисемінувати по лімфо- чи кровотоку.

 

Для характеристики явищ, пов’язаних з місцезнаходженням мікроорганізмів або їх токсинів у крові чи лімфі, використовують наступні терміни:

 

бактеріємія (наявність бактерій у крові);

фунгемія (наявність у крові грибів);

вірусемія (наявність у крові вірусів);

паразитемія (наявність у крові найпростіших).

 

Циклічність перебігу

Циклічність протікання виражається у послідовній зміні певних періодів хвороби, а саме:

інкубаційного;

продромального;

наростання симптомів;

розпалу захворювання;

згасання симптомів;

реконвалесценції.

 

Мікробіологічна та імунологічна характеристи ка періодів інфекційних захворювань

Період інфекційного захворюван-ня	Поведінка збудника	Виділення збудника у довкілля	Імунна відповідь
Інкубаційний	Адгезія на чутливих клітинах мигдаликів, дихальних шляхів, сечостатевого тракту і ШКТ	Як правило не виділяється	Антитіла не утворю-ться
Період інфекційного захворюван-ня	Поведінка збудника	Виділення збудника у довкілля	Імунна відповідь
Продромаль-ний	Колонізація чутливих клітин. Прояви перших неспецифічних симптомів захворювання.	Як правило не виділяється	Антитіла не утворю-ються
Період інфекційного захворювання	Поведінка збудника	Виділення збудника у довкілля	Імунна відповідь
Клінічний	Інтенсивне розмноження. Прояви специфічних симпотмів захворювання.	Виділяєть-ся	З’являються антитіла класу IgM у низбких титрах. Наприкінці періоду відбувається заміна антитіл класу IgM на антитіла класу IgG
Період інфекцій-ного захворю-вання	Поведінка збудника	Виділення збудника у довкілля	Імунна відповідь
Реконва-лесценція	Припинення розмноження і загибель збудника. Нормалізація функцій хворого	Виділення збудника, яке припиняється після одужання хворого або переходить у мікробоносійство	Збільшення титру антитіл класів IgG та IgА. Під час низки захворювань може формуватися реакція гіперчутливості сповільненого типу

 

ФОРМИ ІНФЕКЦІЙ ТА ЇХНЯ КЛАСИФІКАЦІЯ

 

екзогенні інфекції –  виникають і розвиваються внаслідок проникнення в організм людини патогенних мікроорганізмів з довкілля разом з їжею, водою, а також з повітря,грунту, виділень хворих людей, рековалесцентів та мікробоносіїв;

 

           ендогенні інфекції – виникають внаслідок активації або проникнення умовно-патогенних мікроорганізмів нормальної мікрофлори з нестерильних порожнин людського тіла у внутрішнє середовище організму. Особливістю ендогенних інфекцій є відсутність інкубаційного періоду;

 

           аутоінфекції – різновид ендогенних інфекцій, що виникають внаслідок самозараження шляхом перенесення збудника (як правило, руками самого хворого) з одного біотопу до іншого.

 

ФОРМИ ІНФЕКЦІЙ ТА ЇХНЯ КЛАСИФІКАЦІЯ

 

Форми інфекції

Регіональні (місцеві, осередкові або вогнищеві) інфекції – це такі інфекції, під час яких інфекційний процес протікає у обмеженому, місцевому вогнищі (осередку) і мікроорганізми,локалізовані у даному вогнищі, не поширюються в організмі.

 

Генералізовані (загальні) інфекції – за умови порушення рівноваги між макро- і мікроорганізмами місцеві інфекції можуть переростати у загальні.

 

Генералізовані інфекційні захворювання розвиваються внаслідок дисемінування збудника в організмі лімфогенним або гематогенним шляхом.

         Залежно від того чи виступає кров лише механічним переносником збудника чи збудник розмножується в крові у межах генералізованої інфекції відповідно розрізняють дві форми:

бактеріємія (чи вірусемія)

сепсис.

За умови масового проникнення у кров бактерій та їхніх токсинів розвивається бактеріальний або токсико-септичний шок.

 

Бактеріємія

 

Бактеріємія – це така фаза патогенезу інфекційних захворювань, під час якої   збудник потрапляє у кров і переноситься нею в інші місця локалізації (біотопи).

Під час бактеріємії на відміну від сепсису та септикопіємії бактерії лише циркулюють у крові, проте не розмножуються там.

       Фаза бактеріємії є обов’язковою та основною при захворюваннях, збудники яких передаються кровосисними комахами, оскільки вона забезпечує передачу паразита іншому господарю.

 

Бактеріємія – може зустрічатися і при загальних інфекційних захворюваннях з іншим механізмом передачі. У таких випадках вона спрямована на розширення ареалу збудника в ураженому організмі та більш тривалу персистенцію, а також на створення додаткових способів виділення з організму.

 

Сепсис – найважча форма генералізованої інфекції

 

Сепсис – самостійне важке генералізоване гостре або хронічне інфекційне захворювання крові людини, збудник якого розмножується у лімфатичній і кровоносній системах.

        

Сепсису притаманні:

 

постійна і у значній кількості наявність збудника у крові;

втрата кров’ю бактерицидних властивостей;

температурна реакція;

виражена інтоксикація;

схильність до утворення вторинних вогнищ інфекції;

падіння артеріального тиску;

тахікардія;

схуднення;

виникнення тромбозів, набряків, пролежнів;

відсутність позитивної динаміки у первинному вогнищі.

 

Виділяють дві форми сепсису

Септицемія (або первинний сепсис) – за даної форми сепсису збудник одразу з вхідних воріт інфекції потрапляє у кров і розмножується там. При цьому первинний локальний осередок запалення відсутній за умови розвитку вторинних метастатичних осередків.

 

Септикопіємія (або вторинний метастатичний сепсис) – ця форма розвивається внаслідок генералізації локального інфекційного процесу. Залежно від первинного локального осередка розрізняють пологовий, раньовий, пуповинний, урогенітальний, стоматогенний сепсис,  а також опіковий, легеневий та ін.

 

Сепсис є поліетіологічним захворюванням.

У етіології переважної більшості форм сепсису провідне місце належить:

Staphylococcus aureus i Staphylococcus epidermidis.

Якщо розташувати мікроорганізми залежно від їх ролі у розвитку сепсису у міру зменшення, то наступне місце займають:

Escherichia coli,

представники роду Proteus, Klebsiella pneumoniae та інші умовно-патогенні види ентеробактерій.

Сепсис також можуть викликати:

Streptococcus faecalis; Neisseria meningitidis; Serratia marcescens; Candida albicans; Cryptococcus neoformans, а також представники родів Fusiformis, Pseudomonas aeruginosa; Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Bacteroides, Aspergillus та багато ін.

 

ФОРМИ ІНФЕКЦІЙ ТА ЇХНЯ КЛАСИФІКАЦІЯ

 

Моноінфекції – захворювання, викликані одним видом мікроорганізмів;

 

Змішані (мікст-) інфекції розвиваються внаслідок інфікування кількома видами мікроорганізмів;

Змішані інфекції характеризуються якісно іншим протіканням, як правило, більш важким, порівняно з моноінфекцією, причому патогенний ефект не носить простого сумарного характеру.

 

Взаємовідносини мікроорганізмів за змішаних інфекцій досить варіабельні:

у тому випадку, коли мікроорганізми активізують або ускладнюють протікання хвороби, їх позначають як активатори чи синергісти. Наприклад, інфекції, викликані вірусом грипу і стрептококами групи В;

у випадку, коли мікроорганізми взаємно пригнічують патогенну дію один одного, їх позначають як антагоністи. Наприклад, кишкова паличка пригнічує активність патогенних сальмонел, шигел, стрептококів і стафілококів.

 

Індиферентні мікроорганізми не впливають на активність інших збудників.

Від змішаних  необхідно відрізняти вторинну інфекцію.

 

Вторинна інфекція – це інфекція, викликана іншим видом мікроорганізмів і розвинулась на фоні первинного, основного захворювання.

 

Вторинну форму інфекції, у свою чергу, необхідно відрізняти від реінфекції, рецидиву і суперінфекції.

 

Реінфекція – повторне  зараження організму вже після перенесеного захворювання тим самим або іншим варіантом того самого збудника.

У випадку, коли повторне інфікування хворого тим самим збудником відбувається до одужання виникає суперінфекція.

 

Рецидивом називають повернення клінічних проявів хвороби без повторного зараження.

 

ФОРМИ ІНФЕКЦІЙ ТА ЇХНЯ КЛАСИФІКАЦІЯ

 

Маніфестні інфекції

  Маніфестні інфекції характеризуються наявністю специфічного комплексу клінічних симптомів, притаманних певному інфекційному захворюванню. Вони можуть протікати типово, атипово або хронічно.

 

Типова інфекція: після проникнення в організм інфекційний агент розмножується і викликає розвиток характерних патологічних процесів, що супроводжуються відповідними клінічними проявами.

 

Атипова інфекція: збудник розмножується в організмі, проте не викликає розвитку типових патологічних процесів, а клінічні прояви носять невиражений, стертий характер.

 

Хронічна інфекція, як правило, розвивається після інфікування мікроорганізмами, що здатні до тривалого перебування в організмі (персистенції).

 

ПОВІЛЬНІ ВІРУСНІ ІНФЕКЦІЇ

 

 

Абортивна інфекція

Абортивна інфекція (від лат. aborto – не виношувати, у даному контексті – не реалізовувати патогенний потенціал) – одна із найбільш поширених форм безсимптомних уражень.

Вказані процеси можуть виникати за видової або внутрішньовидової, природної або штучної несприйнятливості (саме тому людина не хворіє більшістю хворобо тварин).

Механізми несприйнятливості ефективно блокують життєдіяльність мікроорганізмів, збудник не розмножується в організмі, інфекційний цикл збудника переривається, він гине і видаляється з організму.

Латентна інфекція

Латентна або скрита інфекція (від лат. latentis – схований) – обмежений процес з тривалою і циклічною циркуляцією збудника, що аналогічна тій, яка спостерігається при явних формах інфекційного процесу.

  Збудник розмножується в організмі, викликає розвиток захисних реакцій, елімінується з організму, проте не спостерігається жодних клінічних проявів.

Подібні стани також відомі як іннапарантні інфекції (від англ. іnnapparent – неявний, той, що не розпізнається).

Іннапарантна інфекція є однією з форм інфекційного процесу, за якої клінічні ознаки хвороби відсутні, проте спостерігається наростання рівня специфічних антитіл як відповідь макроорганізму на присутність у ньому патогенного агента.

    Особи з латентними інфекційними ураженнями становлять епідемічну загрозу для оточуючих.

“Дрімаючі” інфекції

“Дрімаючі” інфекції можуть бути одним з різновидів латентних інфекцій або станом після перенесеного клінічно вираженого захворювання.

     За даної форми інфекції встановлюється баланс, що не виявляється клінічно, між патогенним потенціалом збудника та захисними системами організму.

     Під впливом різноманітних факторів, що знижують резистентність макроорганізму (зокрема, стреси, переохолодження, порушення харчування), мікроби набувають можливості здійснювати патогенну дію.

Особи, що переносять “дрімаючі” інфекції є резервуаром та джерелом патогенів.

 

Бактерієсійство

Стан за якого виділення збудника продовжується після клінічного одужання хворого називається бактерієносійством.

Бактерієносії виділяють патогенні мікроорганізми у навколишнє середовище, у зв’язку з чим, представляють велику загрозу для оточуючого середовища.

                                              

  Розрізняють:

транзиторне (безсимптомне) носійство – за даного різновиду носійства патогенний збудник виділяється одноразово з організму людини при проведенні серії бактеріологічних аналізів.

У тому випадку, коли носійство патогенного мікроба виявляється після перенесеної інфекційної хвороби мова йде про реконвалесцентне носійство.

Залежно від тривалості виділення збудника носійство поділяють на:

гостре (до 3-х місяців);

затяжне (до 6 місяців);

хронічне (більше ніж 6 місяців)

 

ФОРМИ ІНФЕКЦІЙ ТА ЇХНЯ КЛАСИФІКАЦІЯ

 

Зоонозні інфекції можуть передаватись від тварин до людини

 

Основні форми інфекційного процесу

 

Роль мікроорганізму у виникненні інфекційного процесу. Патогенність.

       Патогенність. Потенціальна здатність даного виду мікроорганізмів викликати інфекційний процес.

       Вірулентність. Ступінь або міра патогенності.

Вірулентність може бути посилена або ослаблена. Ослаблення вірулентності мікроорганізмів носить термін – атенуація.

       Одиниці вірулентності: DLM – мінімальна смертельна доза (найменша кількість мікробів або їх токсинів, яка викликає загибель 90-95% чутливих тварин. DCL – найменша доза, яка викликає смерть 100% взятих у дослід тварин. Найбільш об’єктивною, точною і прийнятою в лабораторних дослідженнях є LD50 – доза, що вбиває половину заражених тварин.

 

Вірулентність визначається такими факторами: адгезивністю, інвазивністю, капсулоутворенням, агресивністю, токсиноутворенням та ін.

 

 

 

 

 

 

 

 

Бактеріальні токсини

Токсини (від гр. toxikon – отрута) – одні з найважливіших чинників патогенності, що реалізують основні механізми інфекційного процесу.

Токсини викликають системні ураження, які зумовлюють специфічні прояви тієї чи іншої інфекційної хвороби.

                               

Таблиця основних факторів патогенності бактерій

 

 

 

 

Існує кілька класифікацій токсинів, які враховують ті чи інші характеристики згаданих біомолекул.

Залежно від локалізації бактеріальні токсини традиційно поділяють на:

ендотоксини,

екзотоксини.

Більш коректною є систематизація токсинів за: хімічним складом – наприклад, фосфоліпази чи детергенти; або механізмом дії – наприклад, на ті, що уражують клітинну мембрану (цитолізини) і ті, що діють на різноманітні внутрішньоклітинні мішені.

 

За ступенем зв’язування з бактеріальною клітиною екзотоксини поділяють на три групи:

група А – включає токсини, які повністю секретуються (екзотоксини) у оточуюче середовище. Наприклад, токсин дифтерійної палички;

 

група В – це токсини, які частково секретуються у оточуюче середовище і частково асоційовані з бактеріальною клітиною. Наприклад, тетаноспазмін правцевої палички;

 

група С – токсини, які не секретуються, зв’язані з бактеріальною клітиною і вивільнюються лише після її загибелі. Наприклад, екзотоксини ентеробактерій.

 

 

КЛАСИФІКАЦІЯ І НОМЕНКЛАТУРА ОСНОВНИХ БІЛКОВИХ ТОКСИНІВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Властивості токсинів

Характеристика токсинів	Типи токсинів
	екзотоксини	ендотоксини
Біологічна активність	Індивідуальна для кожного токсину	Спільна для всіх токсинів
Вплив на клітини	Прямий, специфічний	Опосередкова-ний через активовані цитокіни (ІЛ-1, ФНП та інш.)
Імуногенність	Висока, утворення антитоксинів	Виражена слабо. Антитіла відсутні
Перехід в анатоксин	Виявлений для  деяких токсинів	Відсутній
Токсичність	100 – 1 000 000	0,1

 

Особливо небезпечні бактеріальні токсини