План практических занятий по микробиологии для студентов отделений медицинской биохимии, медицинской биофизики и медицинской кибернетики МБФ в весеннем семестре 2010\2011 учебного года Молекулярно-генетические основы патогенности бактерий Занятие 1. Патогенность и вирулентность микроорганизмов. 1.Биологические методы определения вирулентности микробов. Определение DCL, LD50, ID на животных. 2.Обнаружение патогенных микробов в исследуемом материале. Люминесцентный метод обнаружения возбудителей заболевания в клетках макроорганизма. Вопросы к занятию 1.Понятие об инфекции. Инфекционный процесс: источник инфекции, пути передачи, восприимчивый коллектив. 2.Инфекционная болезнь, отличительные черты. 3.Факторы, обусловливающие инфекционный процесс: свойства микроба, состояние внешней среды, восприимчивость макроорганизма. 4.Понятие о патогенности и вирулентности микроорганизмов. 5.Формы взаимодействия патогенных микроорганизмов с макроорганизмом. 6.Эволюция микробного паразитизма. Облигатный и факультативный, внутри- и внеклеточный паразитизм микробов. Исходы инфекции. 7.Инфекция эпителия и субэпителиальных тканей. Пути распространения микроорганизма в макроорганизме. 8.Формы инфекции: экзогенная, эндогенная, очаговая и генерализованная, реинфекция, суперинфекция, рецидив. Бактериемия, сепсис, септикопиемия, токсемия. Понятие о моно- и смешанных, о вторичных инфекциях. Острая, хроническая, персистирующая инфекция, бактерионосительство. 9.Роль микробных ассоциаций в инфекционной патологии. Биологические свойства и взаимоотношения между микробами при смешанных инфекциях. Роль условно патогенных микроорганизмов в инфекционном процессе. Внутрибольничная инфекция. Современная структура инфекционной патологии (основные тенденции). 10.Понятие о раневых, респираторных, кишечных, кожно-венерических инфекциях. Антропонозные и зоонозные инфекции. 11.Эндогенная инфекция. 12.Понятие о патогенности как о главном биологическом свойстве болезнетворных микроорганизмов. Вирулентность как мера патогенности Атрибуты вирулентности: инфективность, инвазивность, токсигенность, адгезивность. Занятие 2. Биохимические факторы патогенности 1.Определение ферментов патогенности бактерий: нейраминидазы, гиалуронидазы, желатиназы, коллагеназы, лецитиназы, ДНКазы, фибринолизина, протеиназы. 2.Определение токсинов бактерий. Вопросы к занятию 1.Вирулентность. Единицы измерения вирулентности. 2.Биологические функции, лежащие в основе патогенности: функция самозащиты, функция проникновения, распространения, патогенетического воздействия на макроорганизм. 3.Особенности структуры клеточной поверхности патогенных микробов. Классификация компонентов клеточной поверхности патогенных бактерий, обладающих антифагоцитарной активностью. Физико-химические, антигенные свойства, биологическое воздействие. 4.Факторы, обладающие инвазивной активностью: нейраминидаза, лецитиназа, гиалуронидаза, коллагеназа, желатиназа, ДНК-аза, фибринолизин, протеиназа и др. Природа, хим. состав, механизм воздействия. Методы определения факторов инвазии. Ферменты, обеспечивающие образование в макроорганизме веществ, усиливающих общую интоксикацию макроорганизма (декарбоксилазы, уреаза). 5.Токсины бактерий, их классификация. Взаимодействие токсина с клеточными рецепторами. Хим. состав и антигенные свойства экзотоксинов. Строение, физ.-хим. Свойства, механизм активации протоксинов. 6.Воздействие на макроорганизм экзотоксинов, продуцируемых возбудителями холеры, столбняка, ботулизма, дифтерии, энтомопатогенных эшерихий, стафилококков, токсинов возбудителей анаэробной инфекции. 7.Строение, хим. состав, механизм действия эндотоксина грамотрицательных бактерий. 8.Механизмы взаимодействия кишечных бактерий и слизистой оболочки кишечника. 9.Адгезивные свойства бактерий как фактор патогенности. 10.Вирулентность как генетически детерминированный признак патогенных бактерий. Мутации патогенных бактерий, изменяющие метаболизм клетки, их влияние на вирулентность. Микробная диссоциация. Гены патогенности. 11.Клинические аспекты учения о плазмидах. 12.Лизогенизация нетоксигенных культур, сопровождающаяся появлением у них токсигенных свойств, появлением типоспецифического антигена и др. 13.Генетическая регуляция факторов патогенности. 14.Особенности формирования патогенности у вирусов. Особенности вирусных инфекций. Занятие 3. Коллоквиум по теме “Инфекция”. Инфекционная иммунология Занятие 4. Клеточные и гуморальные факторы защиты инфекции. организма от 1.Определение фагоцитарной активности макрофагов. 2.Методы титрования комплемента: определение титра комплемента в сыворотке крови по 50 и 100 % гемолизу. 3.Определение лизоцима. Вопросы к занятию. 1.Понятие об абсолютной естественной устойчивости организма к инфекции. 2.Фагоцитоз: -работы Мечникова -происхождение, созревание и классификация фагоцитов -структура и функции лизосомального аппарата фагоцитов -механизм хемотаксиса, прилипания, поглощения -механизм внутриклеточного переваривания, характеристика бактерицидных агентов, ферментов, участвующих в этой стадии, -опсонизация, роль гуморальных факторов, антител -методы оценки фагоцитоза -роль макрофагов в патогенезе инфекционных заболеваний 3.Гуморальные факторы: -свойства и механизм действия бета-лизинов, лейкинов, плакинов -химическое строение и механизм действия лизоцима, -химическое строение и биологические свойства комплемента, участие в различных иммунологических реакциях -пропердиновая система крови -нормальные (естественные) антитела и их роль в защите организма от инфекции -физико-химические и биологические свойства иммуноглобулинов -методы выделения иммуноглобулинов. Занятие 5. Учение об антигенах. Серологические реакции. 1.Специфичность реакции антиген-антитело (разбор схемы). 2.Методы идентификации антигенов. 3.Методы определения антител. Вопросы к занятию. 1.Определение понятия антиген. Антигены полноценные и гаптены. 2.Условия антигенности. 3.Детерминантная группа антигена и реакция задержки по Ландштейнеру. 4.Антигенное строение бактериальной клетки, антигены групповые, видовые, типовые. 5.О -, Н-, К-антигены бактерий. 6.Протективные антигены, локализация, строение. 7.Антигены мимикрии, хим. Строение, роль в инфекционном процессе и при аутоиммунных заболеваниях. 8.Понятие об иммунологическом параличе и толерантности. 9.Антитела, их молекулярная организация, строение активного центра антител. 10.Классификация и строение различных классов антител. 11.Валентность антител, понятие об авидности и афинности. Роль различных классов антител в иммунологических реакциях. 12.Роль антител в защите организма от инфекции. Занятие 6. Серологические реакции (продолжение). 1.Учет результатов серологических реакций: агглютинации, преципитации, РСК и др. 2.Разбор схем реакций. Вопросы к занятию. 1.Понятие о двухфазности серологических реакций. 2.Механизм взаимодействия антигена с антителом. Теория Марека-Полинга. 3.Механизмы реакций агглютинации, преципитации, иммунного лизиса. 4.Реакции гемолиза, бактериолиза, их применение в диагностике инфекционных заболеваний. Бактериолиз ин виво и ин витро. 5.Реакция непрямой гемагглютинации. Реакция обратная непрямой гемагглютинации. 6.Нейтрализация токсина антитоксином. 7.Реакция связывания комплемента (РСК). Применение для диагностики инфекционных заболеваний. 8.Методы качественной идентификации бактериальных антигенов: -реакция кольцепреципитации -двумерная диффузия в агаре по Оухтерлони -иммуноэлектрофорез 9.Метод количественной преципитации по Манчини. 10.Принципы получения адсорбированных сывороток по Кастеллани, используемых для идентификации антигенного состава патогенных микроорганизмов. 11.Метод иммунофлюоресценции: -прямой метод обнаружения микроорганизмов в исследуемом материале -непрямой метод -непрямой метод с применением комплемента -иммунофлюоресцентный метод выявления антител в сыворотке больного 12.Установление видовой и типовой принадлежности бактерий методами серологической идентификации. 13.Иммуноферментный анализ. Принцип метода. Применение для диагностики инфекционных заболеваний. Занятие 7. Вакцинопрофилактика и серотерапия инфекционных заболеваний. Вопросы к занятию. 1.Работы Дженнера и Пастера по созданию вакцин. 2.Принципы получения живых вакцин. 3.Принципы получения убитых и химических вакцин. 4.Анатоксины: принципы получения, очистки и единицы измерения. 5.Ассоциированные и комплексные вакцины. 6.Диагностические сыворотки. Адсорбированные поливалентные и монорецепторные сыворотки. 7.Антитоксические сыворотки, их очистка, концентрация, единицы измерения. 8.Иммуноглобулины общего и направленного действия. Получение и применение. 9.Методы получения иммунофлюоресцентных сывороток. 10.Моноклональные антитела: получение и применение. Занятие 8. Коллоквиум по теме «Инфекционная иммунология». Частная бактериология Занятие 9. Возбудители гнойно-воспалительных, септических и раневых инфекций 1.Микроскопия препаратов чистых культур стафилококков, стрептококков, клебсиелл, псевдомонад, клостридий, бактероидов, окрашенных по Граму. 2.Изучение физиологических свойств возбудителей раневых инфекций – демонстрация роста бактерий на питательных средах. 3.Методы определения факторов патогенности: демонстрация результатов тестов на определение гемолизинов, лецитиназы, ДНК-азы, токсинообразования. 4.Разбор схем диагностики раневых инфекций. Вопросы к занятию 1.Таксономическое положение возбудителей раневых инфекций. 2.Морфологические, культуральные и тинкториальные свойства. 3.Факторы патогенности стафилококков, стрептококков, клебсиелл, псевдомонад, клостридий, бактероидов. 4.Основные заболевания, вызываемые стафилококками, стрептококками, клебсиеллами, псевдомонадами, клостридиями, бактероидами. Источники, пути передачи инфекции. Роль бактерионосителей. Особенности раневых инфекций. Особенности эпидемиологии в условиях стационара. 5.Принципы микробиологической диагностики, выбор материала для исследований, основные методы исследования. 6.Методы экспресс-диагностики, специфическая профилактика и терапия. Занятие 10. Возбудители острых бактериальных кишечных инфекций. 1.Микроскопия препаратов чистых культур сальмонелл, шигелл, эшерихий. 2.Изучение биохимических тестов для идентификации возбудителей кишечных инфекций. Решение ситуационных задач с использованием биохимических тестов. 3.Демонстрация серологических реакций: развернутая реакция агглютинации по Видалю, реакция непрямой гемагглютинации. 4.Постановка реакций агглютинации на стекле с поливалентными и монорецепторными сыворотками с целью идентификации сальмонелл. 5.Разбор схем бактериологического исследования при диагностике сальмонеллезов, шигеллезов, эшерихиозов. Вопросы к занятию 1.Морфологические, культуральные, физиологические свойства сальмонелл, шигелл, эшерихий. 2.Особенности антигенного строения, факторы патогенности. Экология возбудителей кишечных инфекций. 3.Патогенез брюшного тифа и особенности бактериологической диагностики. 4.Серологическая диагностика кишечных инфекций. 5.Лечение и профилактика. Занятие 11.Лабораторная диагностика холеры, кишечных иерсиниозов, кампилобактериоза и хеликобактериоза. Вопросы к занятию 1.Особенности биологических свойств холерного вибриона. Классификация. 2.Факторы патогенности и патогенез заболевания. 3.Особенности эпидемиологии холеры. 4.Основные этапы диагностики. Ускоренные методы диагностики. Молекулярно-генетические методы (обнаружение генов патогенности, субъединиц холерогена). 5.Лечение и профилактика холеры. 6.Особенности биологических свойств иерсиний, кампилобактеров, хеликобактеров. 7.Принципы лабораторной диагностики кампилобактериоза и хеликобактериоза. Занятие 12. Воздушно-капельные инфекции. диагностика, принципы лечения и профилактики. Микробиологическая 1.Окраска и микроскопия препаратов из мокроты туберкулезного больного по Циль-Нильсену. 2.Разбор схем микробиологической диагностики туберкулеза, дифтерии, коклюша, легионеллеза. Вопросы к занятию 1.Морфология, физиологические свойства возбудителей туберкулеза, дифтерии, коклюша и легионеллеза. 2.Факторы патогенности и патогенез заболеваний. 3.Микробиологическая диагностика туберкулеза, дифтерии, коклюша и легионеллеза. Методы ускоренной диагностики. Определение токсинообразования. 4.Особенности специфической профилактики и лечения заболеваний. Занятие 13. Зоонозные инфекции. Инфекционные заболевания, передаваемые половым путем. Реферативные сообщения по темам: Возбудитель сифилиса, характеристика возбудителя. Патогенез и стадии развития заболевания, диагностика, профилактика, лечение. Возбудители гонореи, урогенитального хламидиоза. Характеристика возбудителя, патогенез заболеваний, диагностика, профилактика и лечение. Возбудители чумы, туляремии, сибирской язвы, бруцеллеза, лептоспирозов, боррелиоза, риккетсиозов. Отдельные сообщения по характеристике возбудителей, патогенеза, диагностики, лечению и профилактике заболеваний. Занятие 14. Коллоквиум по частной микробиологии. Вирусология Занятие 15. Классификация, морфология, Принципы культивирования. ультраструктура вирусов. Вопросы к занятию 1.Классификация и основные свойства вирусов. 2.Особенности строения вирусных белков, нуклеиновых кислот. Ферменты вирусов. 3.Вирусный геном. 4.Методы изучения морфологии вирусов. 5.Методы культивирования вирусов: Животные, куриные эмбрионы, основные типы тканевых культур, используемых в вирусологии, питательные среды и солевые растворы для культур клеток. 6.Основные этапы взаимодействия вирусов с клеткой (адгезия, проникновение,внутриклеточное развитие,сборка вирусов,выход из клетки) 7.Вирусная цитопатология: выявление вирусных антигенов, динамика цитопатического действия вирусов, изменения строения клетки в процессе вирусной инфекции, вирусные включения, исходы взаимодействия вируса с клеткой 8.Лабораторная диагностика вирусных инфекций: микроскопические методы, определение ЦПД вируса, реакция гемадсорбции, метод бляшек, цветная реакция, реакция гемагглютинации, реакции нейтрализации, РСК, ИФА, метод иммунофлюоресценции, реакции преципитации, молекулярно-биологические методы. Занятие 16. Вопросы частной вирусологии. 1.Воздушно-капельные инфекции, вызванные вирусами гриппа, парагриппа, респираторно-синтициальным вирусом и аденовирусами. Таксономия, строение и биологические свойства вирусов. Особенности генома, этапы взаимодействия с клеткой, особенности репродукции. Изменчивость вируса гриппа. Диагностика, лечение и профилактика. 2.кишечные инфекции, вызванные энтеровирусами, поражающими ЦНС (вирусы полиомиелита, Коксаки и ЕСНО), ротавирусами и вирусом гепатита А. Структура вирусов, особенности генома, патогенез заболеваний. Диагностика, профилактика, лечение. Занятие 17. Вопросы частной вирусологии (продолжение). 1.Вирусы гепатитов. Классификация, особенности геномов. Взаимодействие с клеткой. Особенности репродукции, патогенез заболеваний. Методы диагностики гепатитов. Профилактика, лечение. 2. Герпесвирусы. Классификация, строение, структура генома. Этапы взаимодействия вируса с клеткой и патогенез заболеваний. Лечение и профилактика. Занятие 18. Вопросы частной вирусологии (продолжение). 1.Трансмиссивные и зоонозные инфекции, протекающие с поражениями ЦНС, вызванные вирусами клещевого энцефалита, геморрагических лихорадок, вирусом бешенства. Строение геномов, этапы репродукции, патогенез заболеваний. Диагностика, лечение и профилактика заболеваний. 2. Онкогенные вирусы. Классификация, строение, структура генома. Этапы взаимодействия с клеткой. Особенности иммунитета. Вирус иммунодефицита человека. Строение. Антигены вируса, взаимодействие с клеткой, патогенез заболевания. Диагностика, лечение, профилактика. 3.Контрольная работа по частной вирусологии.