1 ПРОГРАММА практических занятий по общей микробиологии для студентов 3 курса МБФ (специальность медицинская кибернетика) на весенний семестр 2013-2014 учебного года I РАЗДЕЛ ОСНОВЫ ВИРУСОЛОГИИ. ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ Занятие № 1 «Вирусы. Бактериофаги» Контрольные вопросы: 1. Общая характеристика представителей надцарства Acaryocytes (вирусы, бактериофаги, прионы, вироиды). Классификация вирусов. 2. Морфология и ультраструктура вирусов. 3. Типы и этапы взаимодействия вирусов с чувствительной клеткой. Вирогения и персистенция. 4. Методы культивирования вирусов. Типы клеточных культур. Индикация вирусов в культуре клеток. 5. Классификация и морфология. Особенности химического состава. Умеренные и вирулентные бактериофаги. 6. Лизогенные культуры, их свойства. Профаг. Фаговая конверсия. 7. Применение и производство бактериофагов. Титрование бактериофагов. Самостоятельная работа студентов: 1. Изучение строения куриного эмбриона и основных способов заражения вируссодержащим материалом. 2. Изучение основных принципов культивирования вирусов на клеточной культуре. 3. Изучение демонстрационного набора культуральных сред для культур клеток. 4. Просмотр демонстрационных препаратов, с целью изучения цитопатического эффекта вирусов. 5. Изучение методов титрования бактериофагов по методу Аппельмана и методу Грациа (в демонстрации). 6. Изучить схему постановки и учесть реакцию фаготипирования стафилококка. 7. Ознакомиться с набором диагностических и лечебно-профилактических бактериофагов. Занятие № 2 «Организация и регуляция генетических функций прокариот. Генетические детерминанты вирулентности» Контрольные вопросы: 1. Понятие о генотипе бактерий. Структурные и функциональные гены. 2. Репликация ДНК бактерий. Роль мезосом. 3. Фенотип и генотип. Модификационная (фенотипическая) изменчивость, ее значение для медицинской микробиологии. Регуляция метаболизма бактерий. Система оперона у бактерий. Строение оперона. 4. Генотипическая изменчивость бактерий. Мутации. Спонтанные и индуцированные мутации. Мутагены. 5. Системы, репарирующие повреждение ДНК у бактерий. Основной механизм. Ферменты репарации. 6. Рекомбинантная изменчивость. Транформация, трансдукция, конъюгация. 7. Плазмиды, их классификация, характеристика, основные свойства. 8. Плазмиды и профаги как основные носители генов вирулентности. Островки патогенности. 9. Практическое применение генетики микроорганизмов. Самостоятельная работа студентов: 1. Изучение схемы постановки и учет рекомбинативной изменчивости бактерий: a) конъюгации; b) трансдукции; c) трансформации. 2. Изучение фенотипической изменчивости микроорганизмов (в демонстрациях): a) влияние температуры на синтез пигмента S. marcescens; b) влияние фенола на тип колоний P.vulgaris. 2 II РАЗДЕЛ «ИНФЕКЦИЯ. ОБЩАЯ И ИНФЕКЦИОННАЯ ИММУНОЛОГИЯ» Занятие № 3 «Инфекция и инфекционный процесс» Контрольные вопросы: 1. Взаимоотношения микро- и макроорганизмов. Патогенные, условно-патогенные и непатогенные микроорганизмы. 2. Инфекция, инфекционный процесс, инфекционная болезнь. Формы и динамика развития инфекционной заболевания. 3. Источники, механизмы и пути передачи инфекции. 4. Патогенность и вирулентность. 5. Факторы и ферменты патогенности. 6. Токсины бактерий, их разновидности, свойства, механизм действия, мишени, типы секреции. 7. Этика экспериментальных исследований на животных, цели и способы заражения животных. Самостоятельная работа студентов: 1. Изучение методов определения ферментов и факторов патогенности золотистого стафилококка (лецитиназы, гиалуронидазы, гемолизина, плазмокоагулазы). 2. Микроскопия мазков-отпечатков из внутренних органов белой мыши, погибшей от газовой гангрены, с целью выявления капсулы. Занятие № 4 «Факторы резистентности (врождённого иммунитета) макроорганизма» Контрольные вопросы: 1. Понятие о резистентности макроорганизма. Клеточные и гуморальные факторы резистентности. Защитные свойства кожи и слизистых оболочек, лимфоузлов. 2. Фагоцитоз, его стадии. Механизмы бактерицидности. 3. Завершенный и незавершенный фагоцитоз. Механизмы ускользания бактерий от фагоцитоза. Методы изучения фагоцитарной активности клеток. 4. Комплемент. Пути активации комплемента. 5. Лизоцим, β-лизины, нормальные антитела. Интерфероны, разновидности, свойства, механизм действия. 6. Toll-подобные рецепторы. Самостоятельная работа студентов: 1. Определение индекса бактерицидной активности кожи. 2. Изучение мазков с картиной завершенного и незавершенного фагоцитоза. 3. Определение общей бактерицидной активности сыворотки крови. 4. Определение активности лизоцима в слюне. 5. Учет опыта определения титра β -лизинов в сыворотке крови. Занятие № 5 «Иммунитет. Антигены. Антитела» Контрольные вопросы: 1. Иммунитет. Виды иммунитета. 2. Пути формирования иммунитета. 3. Понятие об антигенах, химическая природа, свойства, классификация. 4. Антигенные детерминанты (эпитопы), строение у белковых и полисахаридных веществ. Специфичность антигенов. 5. Гетерогенные антигены (антигенная мимикрия), их роль в инфекционном процессе. 6. Антигены микроорганизмов. 7. Антитела (иммуноглобулины), молекулярная структура, классы, функции. 8. Строение активного центра (паратопа), валентность антител, авидность, аффинитет. Антителообразование и его фазы. Механизм взаимодействия антител с антигеном. Самостоятельная работа студентов: 1. Учет опыта по определению общей бактерицидности сыворотки крови. 2. Учет индекса бактерицидной активности кожи. 3. Изучение принципиального строения антител, их свойств. 3 Занятие № 6 «Иммунный ответ. Типы иммунного ответа. Аллергия» (семинар) 1. Центральные и периферические органы иммунитета. Т- и В-лимфоциты, их функции. 2. Цитокины. Основные представители монокинов и лимфокинов, их роль в регуляции активности иммунной системы. 3. Иммунный ответ. Тимус-зависимые и тимус-независимые антигены. Типы иммунного ответа. 4. Клеточный тип иммунного ответа. 5. Гуморальный тип иммунного ответа. 6. Аллергические реакции. Классификация. Понятие о ГНТ и ГЗТ. 7. Патогенез аллергических реакций немедленного типа. ). Роль ГНТ в развитии побочных эффектов серотерапии и экстренной серопрофилактики инфекционных заболеваний. 8. Патогенез аллергических реакций замедленного типа. Роль ГЗТ в развитии инфекционного процесса и нестерильного иммунитета. 9. Инфекционные аллергены как диагностические препараты. Получение и применение аллергенов. Занятие № 7 «Серологические реакции (разновидности, значение). РА, РП, РНГА Получение диагностических препаратов (диагностикумов и диагностических сывороток)» Контрольные вопросы: 1. Серологические реакции, понятие, свойства, разновидности. 2. Реакция агглютинации (РА). Цель и техника постановки. 3. Реакция преципитации (РП) и ее разновидности. Цель и техника постановки. 4. Реакция непрямой гемагглютинации (РНГА). Цель и техника постановки. 5. Препараты для постановки серологических реакций (диагностикумы и агглютинирующие сыворотки) принципы их получения. Самостоятельная работа студентов: 1. Поставка и учет РА на стекле с целью идентификации неизвестной чистой культуры микробов. 2. Учет результатов развернутой РА с целью обнаружения антител в сыворотке крови больного (пробирочная РА). 3. Учет результатов РНГА с использованием эритроцитарного антигенного диагностикума. 4. Поставка и учет РП (кольцепреципитация) с целью определения видовой принадлежности крови. 5. Учет результатов РП в геле с целью идентификации антигенов или антител. 6. Изучение набора препаратов для постановки серологических реакций (диагностикумы и агглютинирующие сыворотки) Занятие № 8 «Серологические реакции с использованием меченных антител (РИФ, ИФА, РИА). Серологические реакции в диагностике вирусных инфекций, иммуноблотинг. Моноклональные антитела» 1. Серологические реакции с использованием меченых антител. 2. Реакция иммунофлюоресценции ( РИФ прямой и непрямой вариант). 3. Реакция иммуноферментного анализа (ИФА). 4. Радиоиммунологический анализ (РИА). 5. Иммуноблотинг. 6. Моноклональные антитела. Получение и применение. Самостоятельная работа студентов: 1. Изучение принципов постановки РИФ, ИФА, РИА. 2. Изучение набора для диагностики хламидиоза, с помощью ИФА. 3. Учет ИФА. 4. Изучение принципа постановки иммуноблотинга. Занятие № 9 «Иммунобиологические препараты» Контрольные вопросы: 4 1. Вакцинация. История вопроса. 2. Вакцины. Их назначение и классификация. Основные требования, предъявляемые к вакцинам. Противопоказания к вакцинации. Побочное действие вакцинных препаратов. 3. Живые вакцины, принципы получения, контроля, способы введения в организм. Преимущества и недостатки применения. 4. Убитые (инактивированные) вакцины, принципы получения ,контроля и способы введения в организм. Преимущества и недостатки применения. Лечебные вакцины. Вакцинотерапия. 5. Химические вакцины и анатоксины. Принципы получения и контроля, способы введения в организм. 6. Компонентные (субъединичные) вакцины. Вакцина против гепатита В. 7. Ассоциированные вакцины. 8. Лечебно-профилактические сыворотки, подразделение, принципы получения. Антитоксические сыворотки. Способы контроля, введения в организм, продолжительность действия. 9. Иммуноглобулины. Принципы получения, контроля и введения в организм. Преимущества. 10. Виды иммунотерапии и иммунокоррекции инфекционных заболеваний. Иммуномодуляторы, основные группы этих препаратов. Самостоятельная работа студентов: 1. Реферативные доклады по теме занятия. 2. Изучение набор иммунобиологических препаратов, применяемых для профилактики и лечения инфекционных заболеваний. Занятие № 10 Итоговое по разделам «Основы вирусологии. Генетика микроорганизмов», «Инфекция. Общая и инфекционная иммунология» III РАЗДЕЛ «КЛИНИЧЕСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ И ОСНОВЫ ДИАГНОСТИКИ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ» Занятие № 11 «Методы диагностики инфекционных заболеваний. ПЦР. Патогенные кокки»» Контрольные вопросы: 1. Методы микробиологической диагностики: микроскопический, бактериологический, биологический, метод кожно-аллергических проб и серологической диагностики. 2. ПЦР-диагностика инфекционных заболеваний. 3. Общая характеристика группы патогенных кокков, их таксономическое положение. 4. Морфологические, тинкториальные, биологические свойства стафилококков. Дифференциация патогенных и непатогенных стафилококков. 5. Стрептококки, их морфологические, тинкториальные и биологические свойства; классификация, токсинообразование и антигенная структура. 6. Патогенез стафилококковых и стрептококковых инфекций у человека. 7. Методы лабораторной диагностики стафилококковых и стрептококковых инфекций. 8. Характеристика морфологических, тинкториальных и биологических свойств менингококков, патогенез и микробиологическая диагностика вызываемых ими инфекций. 9. Морфологические, тинкториальные и биологические свойства гонококков. Патогенез гонореи. Микробиологическая диагностика острой и хронической гонореи. Самостоятельная работа студентов: 1. Определение методов и составление схемы микробиологической диагностики стафилококковых и стрептококковых инфекций. 2. Проведение микроскопического этапа: микроскопия мазков из культур стафилококков и стрептококков. 3. Проведение бактериологического этапа: изучение культуральных свойств стафилококков и стрептококков; изучение дифференциально-диагностических свойств золотистого стафилококка (гемолитическая, плазмокоагулирующая, лецитиназная, гиалуронидазная активность, ферментация маннита) на демонстрационных посевах. 5 4. Определение чувствительности золотистого стафилококка и пиогенного стрептококка к антибиотикам (учет демонстрационных посевов). 5. Определение методов и составление схемы микробиологической диагностики менингококковой и гонококковой инфекций. 6. Проведение микроскопического этапа: микроскопия препаратов из спиномозговой жидкости больных менингитом и гноя уретры больного гонореей. 7. Проведение бактериологического этапа: изучение культуральных свойств менинкокков и гонококков на демонстрационных посевах. 8. Определение типовой принадлежности менингококков в реакции агглютинации. Учет реакции Нобля. 9. Изучение набора препаратов для диагностики, лечения и профилактики инфекций, вызываемых патогенными кокками. Занятие № 12 «Особенности диагностики и иммунитета при туберкулезе и токсических инфекциях» Контрольные вопросы: 1. Токсические инфекции. Особенности их этиологии, патогенеза и диагностики. 2. Возбудители дифтерии, таксономическое положение, биологические свойства. 3. Эпидемиология и патогенез дифтерии. 4. Микробиологическая диагностика дифтерии. Исследование на носительство дифтерийных бактерий. 5. Серотерапия. Специфическая профилактика дифтерии. Особенности иммунитета при токсических инфекциях. 6. Характеристика возбудителей туберкулеза. Биологические типы микобактерий туберкулеза. 7. Эпидемиология и патогенез туберкулеза. 8. Особенности иммунитета при туберкулезе. 9. Методы микробиологической диагностики туберкулеза. 10. Аллергологическая диагностика туберкулеза. Туберкулин: состав, способ получения и применение. Внутрикожная проба Манту: техника проведения и интерпретация. 11. Профилактика туберкулеза. Самостоятельная работа студентов: 1. Определение методов и составление схемы микробиологической диагностики дифтерии. 2. Проведение микроскопического этапа диагностики. Микроскопия демонстрационных препаратов из чистых культур дифтерийных и ложнодифтерийных бактерий. 3. Проведение бактериологического этапа: изучение дифференциально-диагностических свойств патогенных коринебактерий на кровяно-теллуритовой среде, средах Гиса. 4. Определение токсигенности возбудителя дифтерии методом преципитации в геле. 5. Определение методов и составление схемы микробиологической диагностики туберкулеза. 6. Микроскопия демонстрационных препаратов из мокроты больного туберкулезом и из микобактерий туберкулеза, выращенных по методу Прайса. 7. Изучение культуральных свойств возбудителя туберкулеза на среде Левенштейна-Йенсена. Занятие № 13 «Особенности диагностики оппортунистических и внутрибольничных инфекций. Иммунитет и диагностика при грибковых заболеваниях» Контрольные вопросы: 1. Предмет и задачи клинической микробиологии. 2. Понятие об условно-патогенных микроорганизмах, их роль в патологии человека. 3. Понятие о внутрибольничных (ятрогенных, госпитальных, нозокомиальных) и оппортунистических инфекциях, условия их возникновения и этиология. 4. Основные возбудители внутрибольничных инфекций: стафилококк, стрептококк, клебсиелла, протей, синегнойная палочка и кишечная палочка, грибки рода Candida. Таксономическое положение, основные биологические свойства. 5. Особенности диагностики оппортунистических и внутрибольничных инфекций. 6. Особенности иммунитета и диагностики при грибковых заболеваниях. Самостоятельная работа студентов: 6 1. Микробиологическая диагностика раневой инфекции: а) составление схемы поэтапного бактериологического исследования гнойного отделяемого послеоперационной раны больного; б) проведение бактериологического исследования с целью выделения возбудителя гнойной раневой инфекции (синегнойная палочка). 2. Микробиологическая диагностика гнойно-воспалительных заболеваний: а) составление схемы поэтапного бактериологического исследования гнойного отделяемого больного острым отитом; б) проведение бактериологического исследования с целью выделения возбудителя острого гнойного отита (золотистый стафилококк). 3. Микробиологическая диагностика бронхолегочных инфекций: а) составление схемы поэтапного бактериологического исследования мокроты больного хроническим бронхитом; б) проведение бактериологического исследования мокроты больного с целью выделения возбудителя хронического бронхита (клебсиелла пневмонии). 4. Микробиологическая диагностика сепсиса: а) составление схемы поэтапного бактериологического исследования крови больного с подозрением на сепсис; б) проведение бактериологического исследования крови больного с целью выделения возбудителя сепсиса (пиогенный стрептококк). 5. Микробиологическая диагностика урологических инфекций: а) составление схемы поэтапного бактериологического исследования мочи больного острым пиелонефритом; б) проведение бактериологического исследования мочи больного с целью выделения возбудителя острого пиелонефрита (вульгарный протей). Занятие № 14 «Иммунный ответ и особенности диагностики вирусных инфекций. Микробиологическая диагностика парентеральных гепатитов и ВИЧ-инфекции» 1. Особенности диагностики вирусных инфекций. 2. Иммунный ответ при вирусных инфекциях. 3. Классификация вирусов гепатита. 4. Взаимоотношения вируса с пермиссивной клеткой. Вирусная персистенция. 5. Гепатиты с парентеральным путем заражения: гепатиты В, С, D. Патогенез, причины персистенции. Основные маркеры инфекции. 6. Микробиологическая диагностика парентеральных гепатитов. Специфическая профилактика. 7. ВИЧ. Таксономия, основные свойства. Патогенез ВИЧ-инфекции. 8. Современные методы диагностики ВИЧ-инфекции. Занятие № 15 Итоговое по разделу «Клиническая микробиология и основы диагностики инфекционных заболеваний» Всего 15 занятий по 3 часа ЛИТЕРАТУРА Основная 1. Коротяев А.И. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: учебник для студентов медицинских вузов / А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. -4-е изд., испр. и доп. – СПб.:СпецЛит, 2008. -767 с. 2. Руководство к практическим занятиям по медицинской микробиологии / Под ред. проф. Е.П. Красноженова.-Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003.-260с. 3. Медицинская микробиология: учебное пособие. Сибирский медицинский университет (Томск); ред.: Е.П. Красноженов, М.Р. Карпова, Ю.Н. Одинцов. – Томск: Печатная мануфактура, 2012. – 252 с. 7 1. 2. 3. 4. Дополнительная Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология: учебник для студентов высших заведений, обучающихся по медицинским специальностям / Л.Б. Борисов. – 4-е изд., доп. и перераб. – М.: МИА, 2005. – 736 с. Противомикробные средства (принципы антимикробной терапии, сульфаниламидные препараты, антисептические и дезинфицирующие средства): учебное пособие для студентов медицинских вузов / Л.В. Ловцова [и др.]; ред В.Б. Кузин; Нижегородская медицинская академия (Нижний Новгород). – Нижний Новгород: НижГМА, 2008. – 108 с. Иммунобиологические препараты для профилактики, лечения и диагнростики инфекционных заболеваний: учебное пособие. Сибирский медицинский университет (томск); ред.: Е.П. Красноженов, Т.Л. Мирютова. – Томск: Печатная мануфактура, 2007. – 292 с.: Режим доступа: http://www.elib.ssmu.ru Аллергология: научное издание / Российская Ассоциация аллергологов и клинических иммунологов (М); ред.: Р.М. Хаитов, Н.И. Ильина. -2-е изд., испр. и доп. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2009. – 256 с. Зав. кафедрой микробиологии СибГМУ, профессор Красноженов Е.П.