Диагностика инфекционных заболеваний

Изучением бактерий занимается раздел микробиологии — бактериология.

Вступление

Суммарная масса бактерий составляет 350–550 млрд т. Это вполне сравнимо с массой растений и намного превышает массу животных.

Бактерии – важнейшие участники пищевых цепей. Многие бактерии вызывают болезни человека, животных и растений. Лишь бактерии способны усваивать азот атмосферы. Бактерии способны расти как в присутствии свободного кислорода (аэробы), так и при его отсутствии (анаэробы). Они участвуют в жизни почвы, в образовании полезных ископаемых и разрушении растительных и животных останков; поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере.

Основы микробиологии

Микробиология изучает строение, жизнедеятельность, условия жизни и развития мельчайших организмов, называемых микробами, или микроорганизмами.

Похожее по теме… Антони ван Левенгук — учёный, натурфилософ и наблюдательАнтони ван Левенгук вошел в историю в качестве основателя множества научных дисциплин и направлений, самая важная из которых – микробиология.

«Невидимые, они постоянно сопровождают человека, вторгаясь в его жизнь то как друзья, то как враги», — сказал академик В. Л. Омельянский. Действительно, микробы есть везде: в воздухе, в воде и в почве, в организме человека и животных. Они могут быть полезны, и их используют в производстве многих пищевых продуктов. Они могут быть вредны, вызывать заболевания людей, порчу продуктов и др.

Микробы были открыты голландцем А. Левенгуком (1632-1723) в конце XVII в., когда он изготовил первые линзы, дававшие увеличение в 200 и более раз. Увиденный микромир поразил его, Левенгук описал и зарисовал микроорганизмы, обнаруженные им на различных объектах.

Он положил начало описательному характеру новой науки. Открытия Луи Пастера (1822-1895) доказали, что микроорганизмы отличаются не только формой и строением, но и особенностями жизнедеятельности. Пастер установил, что дрожжи вызывают спиртовое брожение, а некоторые микробы способны вызывать заразные болезни людей и животных.

Пастер вошел в историю как изобретатель метода вакцинации против бешенства и сибирской язвы. Всемирно известен вклад в микробиологию Р. Коха (1843-1910) — открыл возбудителей туберкулеза и холеры, И. И. Мечникова (1845-1916) — разработал фагоцитарную теорию иммунитета, основоположника вирусологии Д. И. Ивановского (1864-1920), Н. Ф. Гамалея (1859-1940) и многих других ученых.

Виды бактерий

Существует несколько сложных классификаций бактерий, в зависимости от различных их характеристик. На Земле их несколько миллионов видов. Бактерий в организме человека в 10 раз больше, чем клеток, а их общий вес составляет около 2,5 кг. Многие из них выполняют жизненно необходимые функции (например, участвуют в пищеварении).

Виды бактерий

Некоторые виды бактерий безвредны, другие вредны лишь в больших количествах, а третьи вызывают опасные болезни. Большинство бактерий живут лишь в строго определённых условиях и сразу же погибают, попадая под воздействие солнечных лучей, высокой или низкой температуры и так далее.

Подавляющее большинство бактерий одноклеточны. Но даже по форме клеток они существенно отличаются друг от друга. Клетки бактерий бывают шаровидными (кокки), палочковидными (бациллы, клостридии, псевдомонады), извитыми (вибрионы, спириллы, спирохеты) и другие.

Бактерия хеликобактер пилори быстро перемещается благодаря своим жгутикам

Есть подвижные и неподвижные бактерии. Среди подвижных одни свободно плавают при помощи специальных хвостиков — жгутиков, а другие просто скользят за счет волнообразных сокращений собственного тела.

Преобразование необходимых для жизни бактерий веществ происходит подобно аналогичным процессам в других живых организмах (за исключением некоторых особенностей). По способу их получения бактерии отличаются: часть из них способна синтезировать органические вещества из неорганических соединений (подобно растениям), другие же питаются готовыми органическими веществами (как животные и грибы). Бактерии размножаются лишь поперечным делением или почкованием.

Деление бактерии

Внешнее строение и распространение

Бактерии считаются мельчайшими живыми существами, и рассмотреть их можно только под микроскопом. Как же люди о них узнали?

В прежние времена часто возникали эпидемии различных болезней, к примеру, холеры, чумы, тифа. Эти болезни уносили много человеческих жизней, опустошали села и города. Причин «повальных» болезней тогда не знали, и их появление приписывалось «гневу божию» на людей за их «грехи».

Эпидемия чумы в России

Однако, врачи того времени пытались найти причину таких болезней. Они предположили, что существуют мелкие организмы, способные долго находиться в воздухе и передаваться от человека к человеку. Первым человеком, увидевшим их под микроскопом, стал Антони Ван Левенгук.

С этого момента началось изучение бактерий и появилось отдельное царство организмов. Что же собой представляют эти существа?

Само слово «бактерия» происходит от греческого слова «бактерион», что означает палочка. Основная масса бактерий обладает простейшей формой клетки — палочка. Однако не у всех бактерий такая форма.

Поэтому в зависимости от формы клетки бактерии бывают в виде шариков – кокки, изогнутые как запятая – вибрионы, палочки – бациллы. Бактерия, имеющая форму спирали, получила название спирилла.

В подавляющем большинстве бактерии – одноклеточные существа, поэтому рассмотрим строение их клетки.

Строение бактерий очень простое по сравнению с клетками других организмов. Клетка представлена оболочкой и цитоплазмой. Строение клеточной оболочки бактерий отличается от строения оболочки растений. Особенности внутреннего строения клетки бактерий также отличны от других существ. К примеру, характерным признаком строения бактерий считается отсутствие обособленного ядра, какое имеется в клетках растений, животных и грибов. Вместо ядра у них ядерное вещество, распределенное по всей цитоплазме, или же сосредоточенное в отдельных участках в виде мелких зернышек.

Часть бактерий снабжены тончайшими жгутиками, посредством их происходит перемещение микроорганизмов в жидкости. К примеру, холерный вибрион активно передвигается благодаря наличию жгутика.

Холерный вибрион

Бактерии распространены всюду: в воздухе, воде, почве и даже в живых организмах. Русские полярники, дрейфовавшие на льдине в районе Северного полюса, обнаружили огромное число микроорганизмов в Северном Ледовитом океане. Эти организмы были найдены даже около дна океана.

Наибольшее количество микроорганизмов живет в разлагающихся останках, в загрязненной воде, в организме нездоровых животных.

Какие же тогда условия способствуют распространению бактерий? Самое главное, что эти организмы могут существовать в самых различных условиях. Ограничений для их распространения практически нет. Широкому распространению бактерий на нашей планете способствовали их особенности жизнедеятельности, на которых мы остановимся в следующем пункте.

Метод полимеразной цепной реакции

Полимеразная цепная реакция (ПЦР), являющаяся одним из методов ДНК-диагностики, позволяет увеличить число копий детектируемого участка генома (ДНК) бактерий или вирусов в миллионы раз с использованием фермента ДНК-полимеразы. Тестируемый специфический для данного генома отрезок нуклеиновой кислоты многократно умножается (амплифицируется), что позволяет его идентифицировать.

Сначала молекула ДНК бактерий или вирусов нагреванием разделяется на 2 цепи, затем в присутствии синтезированных ДНК-праймеров (последовательность нуклеотидов специфична для определяемого генома) происходит связывание их с комплементарными участками ДНК, синтезируется вторая цепь нуклеиновой кислоты вслед за каждым праймером в присутствии термостабильной ДНК-полимеразы. Получается две молекулы ДНК. Процесс многократно повторяется. Для диагностики достаточно одной молекулы ДНК, то есть одной бактерии или вирусной частицы.

Введение в реакцию дополнительного этапа — синтеза ДНК на молекуле РНК при помощи фермента обратной транскриптазы — позволило тестировать РНК-вирусы, например, вирус гепатита С. ПЦР — это трехступенчатый процесс, повторяющийся циклично: денатурация, отжиг праймеров, синтез ДНК (полимеризация). Синтезированное количество ДНК идентифицируют методом иммуноферментного анализа или электрофореза.

В ПЦР может быть использован различный биологический материал — сыворотка или плазма крови, соскоб из уретры, биоптат, плевральная или спинномозговая жидкость и т.д. В первую очередь ЦПР применяют для диагностики инфекционных болезней, таких как вирусные гепатиты В, С, D, цитомегаловирусная инфекция, инфекционные заболевания, передающиеся половым путем (гонорея, хламидийная, микоплазменная, уреаплазменная инфекции), туберкулез, ВИЧ-инфекция и т.д.

  • возбудитель инфекции может быть обнаружен в любой биологической среде организма, в том числе и материале, получаемом при биопсии;
  • возможна диагностика инфекционных болезней на самых ранних стадиях заболевания;
  • возможность количественной оценки результатов исследований (сколько вирусов или бактерий содержится в исследуемом материале);
  • высокая чувствительность метода; например, чувствительность ПЦР для выявления ДНК вируса гепатита В в крови составляет 0,001 пг/мл (приблизительно 4, копий/мл), в то время как метода гибридизации ДНК с использованием разветвленных зондов — 2,1 пг/мл (приблизительно 7, копий/мл).

Что такое спора бактерии

Спора – это способ пережить неблагоприятные условия. Если бактерия чувствует, что ей «плохо», она избавляется от излишков цитоплазмы, «съеживается» и образует вокруг себя очень плотную оболочку.

В состоянии споры бактерия «спит». Она не «ест» и не размножается. Спать бактерия может миллионы лет. Споры некоторых бактерий устойчивы к кипячению, обработке кислотами, антибиотиками и даже радиацией.

Когда бактерия начинает ощущать, что жизнь вокруг снова стала нормальной, спора разрушается и бактерия оживает. Она снова начинает искать себе пищу и размножаться.

Бактерии паразиты — Бактерии в организме человека, и их взаимодействие

Бактерии – самые древние микроорганизмы, живущие и окружающие нас повсюду.

Как правило, большинство из них одноклеточные организмы. Бактерия представляет собой клетку, в которой отсутствует ядро. Вместо него находится ядерное вещество, находящееся в распыленном состоянии. Форму бактерии могут иметь любые. Клетка одета в плотную оболочку, которая служит ей защитой и опорой. Внутри у нее цитоплазма. Вот и все то, из чего состоит простая бактерия.

Некоторые другие виды имеют специальные жгутики для передвижения, особое внутреннее строение. Они встречаются по всему земному шару, даже есть отдельные виды бактерий, которые прожили миллионы лет в вечной мерзлоте. Жизненные условия для них разнообразны. Они могут жить и в воздухе, и в воде, в живых организмах и особенно их много в почве.

Из общего курса школьной биологии известно, что они делятся на полезные и бактерии паразиты, автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы питаются самостоятельно, они образовывают питательные вещества для своего существования, а гетеротрофы могут питаться лишь готовыми органическими веществами, которые либо кто-то уже сделал, либо самостоятельно паразитируя чужой организм.

Виды бактерий и их жизнедеятельность

К гетеротрофным микробам относят бактерии – сапрофиты (они получают полезные для себя вещества, которые берут из мертвого органического материала), симбионты (живут вместе с другими организмами и дают им какую – либо пользу), бактерии – паразиты (живут за счет чужого организма).

Роль бактерий, которые входят в класс полезных, особенно для человека, известна своим благотворным действием на организм. Примеры таких бактерий как лактобактерии. Они борются с различными видами вирусов, инфекций, улучшают общее состояние организма и повышают настроение человека.

Такие микроорганизмы мы пытаемся увеличить в нашем организме, занося их употреблением молочных продуктов. В то время как паразитирующий вид бактерий приводит нас в ужас, в панику. К сожалению, таких видов множество.

Помимо того, что они ведут паразитический образ своей жизни, питаются за счет своего донора, так еще могут вызывать различные заболевания.

Однако, стоит учитывать этот факт, что некоторые паразиты и вирусы положительно влияют на наш организм и помогают бороться уже с существующими проблемами в теле человека. Тут можно в качестве примера сказать о применении пиявок в медицине, виротерапии, занесении вирусов для лечения инфекций, вакцинации.

Бактерии паразиты — Бактерии в организме человека, и их взаимодействие

Организм человека для представителей такой группы является благотворной средой для размножения и хорошего проживания. Такие бактерии проникают в чужой организм через трещины, поры и существуют за счет другого организма. Они выносливы и приспосабливаются к любой среде обитания, даже к бескислородной.

Возможная профилактика паразитов в организме человека

С самого детства человека учат после улицы, посещения туалета и прочих заведений, как можно быстрее мыть руки с моющим средством. И это не спроста. Всем известная дизентерийная палочка может служить и являться причиной такой инфекции как дизентерия, вызывающая кровавый понос.

Как не странно, название всем известной и страшной болезни, как заболевания туберкулез, возбудителем которого является палочка Коха, а уже переохлаждение организма – это вторичные симптомы.

Сальмонеллез и брюшной тиф не менее страшны для человека

Для профилактики выше указанных заболеваний, люди проводят вакцинации – незначительное внесение микроба – паразита в организм, вызывающий ту или иную болезнь, для укрепления иммунитета против потенциально возможной болезни в организме человека.

Необходимо обрабатывать продукты питания, особенно купленные в ларьках, пастеризовать молочные продукты, почаще мыть руки, общая гигиена тела и своевременная уборка жилищного помещения. Ведь в пыли, которая садится в доме на шкафы, мягкую мебель, ковры, содержится паразиты, вызывающие сальмонеллез.

Но еще стоит учитывать, что паразитов разносят другие организмы, к примеру как клещ энцефалита, голубь – туберкулез, рожу, токсоплазмозоз, а корова – бычий цепень.

Совет

Инфекционный период той или иной болезни длится по разному, поэтому не всегда удается найти первопричину, которая послужила недугу, поэтому лучше придерживаться профилактике заболеваний.

Хоть роль бактерий и бактерий паразитов в природе разнообразна, но она необходима для существования всех ниш жизни.

Витязь Руденко
Оцените автора
( Пока оценок нет )