Влияние физических факторов на фенотипические свойства микроорганизмов

За прошедшее десятилетие была доказана роль биопленок в развитии целого ряда инфекций человека. По данным Центра по контролю заболеваемости (США)

Влияние физических факторов на фенотипические свойства микроорганизмов

Курсовой проект

Биология

Другие курсовые по предмету

Биология

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние физических факторов на фенотипические свойства микроорганизмов

 

Курсовая работа

 

 

Содержание

 

Перечень сокращений

Введение

Глава 1. Фенотипические свойства микроорганизмов

Глава 2. Понятие « биопленка». Структура биопленки

.2 Этапы и механизмы формирования биопленок и распада на поверхности раздела твердой и жидкой фазы, их регуляция

.2 Скорость образование биопленок

.3 Роль биопленки в выживаемости микроорганизмов в окружающей среде

Глава 3 Влияние электромагнитного излучения на формирование биопленок

Глава 4 Биологическое действие ультрафиолетового излучения на микроорганизмы

Заключение

Литература

 

 

Перечень сокращений

 

АБ - антибаиотики

АБЧ - антибиотикочувствительность

МСПИ - молекулярные спектры излучения и поглощения

УФО - ультрафиолетовое излучение

ЭМИ - электромагнитное излучение

Bdl - biofilmdispertionlocus- extracellular polymeric substance

 

 

Введение

 

Вплоть до конца прошлого века микробиология развивалась главным образом на основе исследований чистых культур микроорганизмов,у которых были изучены фенотипические свойства. В конце ХХ века сформировалось представление об особом фенотипическом свойстве микрофлоры человека - хорошо организованном взаимодействующем сообществе микроорганизмов, покрывающих поверхности кишечной стенки, других слизистых оболочек, кожи и зубов человека. На сегодняшний день известно, что большинство бактерий существуют в природе не в виде свободно плавающих клеток, а виде специфически организованных биопленок. Причем сами бактерии составляют лишь 5-35 % массы биопленки, остальная часть это межбактериальный матрикс. Бактериальные клетки, находящиеся в биопленке, подвергаются структурным изменениям, связанным с прикрепленным состоянием, обладают особенностями функциональной активности, обусловленной коллективным сосуществованием. В бактериальном сообществе-биопленке появляются клетки, отличающиеся по морфологии от своих свободно живущих сородичей и имеют измененные фенотипические свойства. У прикрепленных бактерий наблюдаются замена поверхностных структур, свойственных планктонным клеткам, другими, нужными для прикрепления к поверхности. Необходимость особой плотной упаковки клеток в биопленке сопровождается изменением их формы и ультраструктурной организации.[1]

Такая форма существования предоставляет бактериям массу преимуществ в условиях воздействия неблагоприятных факторов внешней среды и организма-хозяина: повышение устойчивости к антибиотикам (это способствует хронизации инфекционного процесса), рефрактерности к лечению, повышение устойчивости к антисептикам и дезинфектантам, что в результате приводит к увеличению частоты внутрибольничных инфекций, создаются трудности в микробиологической диагностике инфекционных заболеваний (идентификация возбудителя и определения его антибиотикочувствительности). Фактором устойчивости биопленок оказывается слизисто-полимерный слой, вырабатываемый сразу после адгезии, и включающий липополисахариды, протеогликаны, гликопротеиды, эндополисахариды, аналогичные веществу клеточной стенки, гликокаликса и капсул бактерий.

За прошедшее десятилетие была доказана роль биопленок в развитии целого ряда инфекций человека. По данным Центра по контролю заболеваемости (США) до 65% заболеваний человека может быть связанно с формированием биопленок. Микроорганизмы образуют биопленки на любых биотическихи абиотических поверхностях.В течение долгого времени считали, что биопленки образуются на поверхности изделий медицинского назначения, таких как мочевые катетеры, эндотрахеальные трубки, ортопедические и грудные имплантаты, контактные линзы, внутриматочные приспособления и хирургические нити. Из-за устойчивости бактерий в биопленке очень часто стерилизация не дает эффекта, в результате чего приходится использовать одноразовые инструменты. С биопленками, образующимися на поверхности стен, кроватей, полов тесно связана проблема внутрибольничных инфекций, что создает большие проблемы в медицинской практике.Они являются основными источниками заболеваний, которые характеризуются глубокими бактериальными инфекциями и хроническим воспалением, например, заболевания периодонта, фиброзы мочевого пузыря, хронические акне и остеомиелиты. Биопленки также обнаруживают в ранах, что способствует замедляют процесс заживления и неэффективности антибактериальной терапии. В связи с этим считают, что биопленки являются основным фактором, способствующим возрастанию числа хронических воспалительных заболеваний.

Наиболее важной отличительной особенностью бактерий, находящихся в составе сообществ, является то, что бактерии внутри биопленки способны размножаться и вновь диссеминировать после завершения курса лечения, приводя к формированию хронических процессов и рецидивов заболевания.

В данной работе проанализированны физические методы влияния на фенотипические свойства микроорганизмов [2].

 

 

Глава 1 Фенотипические свойства микроорганизмов.

 

Фенотип микроорганизмов - совокупность всех признаков и свойств, проявляемых данной культурой. У микроорганизмов изучаются признаки и свойства в целом всей культуры (штамма).

К фенотипическим свойствам микроорганизмов относится:

1.Биохимические свойства( способность выработки ферментов, которые участвуют в расщеплении белков, углеводов, вызывающие восстановление или окисление различных субстратов)

2.Тинкториальные свойства ( свойство бактерий вступать в реакцию с красителями и окрашиваться определенным способом)

.Образование колоний на плотных питательных средах

.Морфологические свойства (окраска, размер, форма отдельно растущих колоний)

.Чувствительность к дезинфектантам, антисептикам и антибактериальным препаратам

.Образование биопленок

В результате влияния различных внешних факторов внешней среды обуславливает изменение в фенотипе бактерий. К таким факторам относятся:

·Антисептики и дезинфектанты сложного состава (для обработки поверхностей, медицинского инструментария, перевязочного материала, участков тела пациентов, операционного поля;

·Антибактериальная терапия ( комбинированная, широкого спектра действия, массивная терапия, парентеральная)

·Современные физические методы лечения (лазотерапия, УЗ , отрицательное давление, УФО, токи высокой и низкой частоты, ЭМИ)

В результате микроорганизмы начинают приспосабливаться как во внешней среде, так и в макроорганизме, меняя свои фенотипические свойства, которые способствуют повышению их выживаемости, увеличение устойчивости к антибиотикам, а также влияет на постановку бактериологического диагноза и определения тактики АБ терапии.

Изменение фенотипических свойств:

1.Повышение устойчивости к антибиотикам ( что способствует хронизации инфекционного процесса, рефрактерности к лечению)

2.Повышение устойчивости к антисептикам и дезинфектантам, что в результате приводит к увеличению частоты внутрибольничных инфекций

.Создаются трудности в микробиологической диагностике инфекционных заболеваний( идентификация возбудителя и определения его антибиотикочувствительности)

Важнейшим фенотипическим свойством бактерий, которое обеспечивает в современных условиях выживаемость бактерий во внешней среде, а также в организме пациентапри существовании инфекционного процесса является биопленка.

 

 

Глава 2 Понятие « биопленка». Структура, морфотипы биопленок

 

Многие бактерии и грибы способны эффективно колонизировать поверхность кожи и слизистых. Понимание того, в какой форме там существуют микроорганизмы, принципиально влияет на эффективность профилактики и лечения заболеваний, а также условия сохранения нормальной микрофлоры. Установлено, что в организме человека все бактерии и одноклеточные грибы приразмножении образуют сообщества различной сложности, получившие название «биопленки».

Биопленки - это подвижные, непрерывно изменяющиеся гетерогенные сообщества. Они могут состоять из одного вида бактерий или грибов или, что встречается более часто, могут быть полимикробными, например, содержать многочисленные разнообразные виды микроорганизмов.[1]Биопленки формируются на поверхности раздела фаз, на которых развиваются микробные сообщества: жидкость (водная среда) - твердая поверхность, жидкость - воздух, две несмешиваемые жидкости и твердая поверхность - воздух. В настоящее время детально исследованы толькобиопленки, развивающиеся на границе жидкой и твердой сред. Они имеют следующие морфотипы:

просто слой клеток, сформированный одним или несколькими видами микроорганизмов, без выраженной морфологической дифференциации (выделяют только внутреннюю и наружную части) - самый примитивный тип биопленок. Такие пленки описаны для бактерий родов Citrobacter, а также дефектных по ауторегуляции Pseudomonasaeruginosa;

маты фотосинтезирующих, метаногенных и сульфатредуцирующих бактериальных сообществ;

зубные пленки (бляшки), образованные сложным сообществом многих микроорганизмов. Этот тип пленок является одним из наиболее изученных. Для него описана строгая последовательность колонизации разными микроорганизмами, типы и механизмы взаимодействия организмов;

пленка с лентами - выростами, формированные одним или несколькими видами микроорганизмов со специфической трех мерной структурой, особыми функционально - морфологическими образованиями (порами, каналами, пустотами, н

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>