Мен міндеттері. Дәрігер қызметіндегі маңызы. Микроорганизімдердің жүйеленуі
Жалпы вирусология. Вирустар жүйеленуінің негіздері. Химиялық терапияның микробиологиялық және молекулалық-биологиялық негіздері. Антибиотиктер
жүктеу/скачать 145.6 Kb.
|
1 2
ЛЕКЦИЯЛАР| Жалпы вирусология. Вирустар жүйеленуінің негіздері. Химиялық терапияның микробиологиялық және молекулалық-биологиялық негіздері. Антибиотиктер.
Бактериялардың дәрілерге төзімділігінің механизімдері. Вирустар жəне олардың жіктелуі, құрылысы , репродукциясы, өсіп - өндіру əдістері, вирусқа қарсы иммунитет. Вирустар – тұқым қуалаушылық қасиеті бар, өзгеруге, көбеюге бейім өте ұсақ, тірі заттар. Вирустардың бактериялардан айырмашылығы – клеткалық құрылысы болмайды, тек қана бір нуклеин қышқылы – ДНҚ немесе РНҚ болады. Вирустар клетка ішінде генетикалық дəрежедегі паразиттер болып саналады. Белок синтездейтін рибосомалары болмайды, сондықтан да оларда зат алмасу жүрмейді. Вирустардың пайда болуы жөніндегі, əртүрлі гипотезалардың арасында көп таралған пікір мынау: клеткалық ДНҚ-дан ДНҚ – вирустар, клеткалық РНҚ-дан РНҚ - вирустар пайда болады. Бұл гипотезаның негізгі дəлелі – клеткалық жəне вирустық нуклеин қышқылдарының ұқсастығы болып табылады. Жіктелуі. Vira дүниесі екі үлкен топқа бөлінеді–ДНҚ жəне РНҚ– құрайтын топтар (1 табл.). Топтар тұқымдастардың тармағынан, туыстардан жəне түрлерден тұрады. Жіктелу принципі мына белгілерге негізделеді: а) вирустардың қасиеттері – нуклеин қышқылдарының типі жəне оның кеңістіктегі түрі, капсид симметриясының типі, суперкапсидтің болуы немесе болмауы, вирионның бетіндегі рецепторлық құрылыстардың өзгешелігі, вирионның формасы жəне өлшемі, оның антигендік сипаттамасы; б) сезімтал өзгелердің тобы, əр түрлі органдарға жəне тіндерге тропизмі болады; в) инфекцияның əсер ету жолы жəне географиялық таралуы;[1-436-438бет] Құрылысы. Вирустың құрылысының компоненттері: капсомер–белокты бөлек бірлігі, капсид – капсомерлерден құрылған күндек, нуклеокапсид – нуклеин қышқылы мен капсид белогының комплексі, вирион – вирустың бүтін бөлшектері. Вирустардың құрамы өте қарапайым. Олар нуклеин қышқылынан жəне оларды қоршап жататын– капсид жəне суперкапсид деп аталатын қабаттардан, сондай-ақ вирус қабығының сыртындағы рецепторлардан (синонимі – бекітуші белоктар, тікенектер) құрылады. Сонымен қатар аздаған ферменттер болады, олардың біреулері вирус нуклеин қышқылдарының репликациясына жəне вирустың белоктарының транскрипциясына қажет, ал басқалары– клетканың ішіндегі метаболиттік процесстерді өзгертіп немесе тежей отырып, зат алмасу процесстерін, вирустардың бөлшектерін құрастыру үшін жұмыс істейді. Морфологиялық құрылысы бойынша вирустар 2 топқа бөлінеді: а) жай, қарапайым құрылысты – нуклеин қышқылы жəне оны қоршаған капсидтен тұрады (полиомиелит вирусы, аденовирустар, құтыру вирусы); б) күрделі құрылысты – нуклеин қышқылынан, капсидтен жəне суперкапсидтен тұрады (ұшық, тұмау, шешек вирустары). ДНҚ немесе РНҚ вирионның ортасында орналасады. Вирус геномы 3-4-тен (парвовирустар) 150-ге дейін (шешек вирусы) геннен құрылады. Əр түрлі вирустардың геномындағы нуклеин қышқылы бір немесе сақиналы сияқты болуы мүмкін. Мысалы, АҚТҚ вирусында екі үздіксіз түзусызықты РНҚ жіптері бар. В – гепатит вирусында – екі сақиналық ДНҚ жіптері, əрі 1/3 қыскартылған ішкі жіп. Тұмау вирусында бір үздікті РНҚ жібі бар. Нуклеин қышқылы геномды белоктармен байланысты. Капсид – жеке-жеке белоктық субъединицадан құрылған – капсомерлерден тұрады. Капсомерлердің кеңістіктегі орнына сəйкес капсид симметриясының екі түрі болады – спиральдық жəне кубтық. Спиральдық типте капсид нуклеин қышқылын орап жатады, кубты типте - капсид ортасында нуклеин қышқылы орналасқан қуыс дене тəрізді болады. Бактерия вирустарында, бактериофагтарда симметрияның 2 типі кездеседі, ал өсіндісі спиральдық болып келеді. Құрылысы күрделі вирустардың суперкапсиді липопротеидтық комплекстерден тұрады. Вирионның құрамындағы липидтер мен углеводтардың шығу тегі клеткалық екендігі осы күні мойындалып отыр. Вирионның бетіндегі рецепторлардың формасы əртүрлі: таяқшалық, саңырауқұлақты, шоқпарлық т.б. Химиялық құрамы бойынша бұлар гликопротеидтердің қатарына жатады. Вирустар рецепторлар арқылы сезімтал клетканың бетіне адсорбцияланады, ал сондай-ақ, рецепторлардың белгілі физикалық, химиялық қасиеттері бар. Мысалы, тұмау вирусының 2 түрлі рецепторлары бар: таяқшалық гемагглютининдер жəне шоқпарлық – нейраминидазалар. Гемагглютининдердің рецепторлық қызметінен басқа эритроциттерді гемолиздеуге қабілеті бар, сонымен қатар ауру адамның организмінде талғамды антиденелер түзіліп, жоғарғы иммуногендік талғамды антиденелер түзіліп жоғарғы иммуногендік қасиет көрсетеді, талғамды антиденелер əсіресе рецепторлық құрылымдарға қарсы пайда болатындығына назар аудара кету қажет. Вирустық талғамдылығы бар белоктар құрылысты жəне құрылыссыз түрге бөлінеді. Құрылысты белоктарға капсидтің, суперкапсидтің, рецепторлық құрылымдардың белоктары, сонымен қатар нуклеин қышқылымен байланысқан геномдық белоктар жатады. Құрылыссыз белоктар вирионды репродукцияға дайындайды жəне төменде көрсетілген ферменттерден тұрады: нуклеин қышқылының репликациясына жəне транскрипциясына қажетті полимеразалар, вирустық талғамдығы бар белоктарды бөлуші–протеазалар жəне реттеуші белоктар–ферменттер. Вирустар мөлшеріне байланысты төмендегідей топтарға бөлінеді: а) ұсақ – 50 нм кем (полиомиелит вирусы, тұмау вирусы). б) орташа – 150 нм. кем (құтыру вирусы, тұмау вирусы); в) ірі - 400 нм. дейін (шешек вирусы);Вирус бөлшектерінің өлшемін анықтаудың əдістері: а)диаметрі белгілі микропорлары бар мембраналық фильтр (сүзгі) арқылы сүзгілеу. б) ультрацентрифугалау кезінде вирус бөлшектерінің тұнбаға түсу жылдамдығымен; в) электрондық микроскоп жəрдемімен; г)вирус бөлшектері суспензиясынан өткен иондаушы радиация ағынын өлшеу арқылы анықталады. Репродукция: Вирустардың жануарлар, өсімдік жəне микробтардан айырмашылығы, олар тек қана тірі сезімтал клетканың ішінде дисъюнктивті əдіспен көбейеді. Вирустар өздерінің белоктарын жəне нуклеин қышқылын синтездеу үшін, клетканың құрылысын жəне зат алмасу процессін пайдаланады. Дəл вирус жұққан клетка өзінің генетикалық жəне рибосомдық аппараттарымен вирусспецификалық нуклеин қышқылдарының жəне белоктарының түзілуіне мүмкіндік туғызады, осы нуклеин қышқылдарынан, белоктардан капсидтер, суперкапсидтер жəне рецепторлық құрылымдар түзіледі. Сондықтан, вирустар генетикалық паразиттер деп саналады. Жəне де, вирустың компоненттерінің синтезі бөлек-бөлек жүреді. Нуклеин қышқылдары цитоплазмада немесе ядрода ал, вирус белоктары клеткалық рибосомаларда жиналады жəне сонан кейін барып олар қосылып бүтін вирион құрылу процесі басталады. Осындай көбею немесе репродукция əдісі, дисьюнктивті немесе бөлектенген əдіс деп саналады. Репродукцияның негізгі кезеңдері: сезімтал клетканың бетіне вирус бөлшектерінің адсорбциялануы; вирустың клетканың ішіне енуі; оның шешінуі; транскрипция, трансляция жəне репликация; вирус бөлшектерінің жиналуы жəне клеткадан шығуы. 1. Сезімтал клетка - нысананың бетіндегі рецепторлық құрылымына вирустың адсорбциясы. Макроорганизмнің əртүрлі ткандерден вирустық инфекцияның тропизмімен анықталады. Мысалы, тұмау вирусы – тек тыныс алу жолының, шырышты қабығының клеткаларына бекітіледі, құтыру вирусы – нерв клеткаларына, АҚТҚ вирусы – лимфоциттерге бекітіледі. Тұмау вирусы гемагглютининнің рецепторлары арқылы тыныс алу жолдарының жоғарғы бөліміндегі эпителиальды клеткалардың бетіндегі комплементарлы рецепторлар арқылы байланысады. Егер де вирус клетка ішіне өте алмаса, нейраминидаза – вирус бетіндегі бекітуші белок – вирусты бұл клеткадан бөліп алып, басқа клеткаға өтуіне мүмкіндік жасайды. Бір клетканың бетінде спецификалық рецепторлардың саны 104-105 болады. 19 2. Вирустық бөлшектердің клеткаға енуі энергияға тəуелді процесс жəне екі əдіспен іске асырылады: a) Пиноцитоз арқылы клетка қабығына өтуі. Цитоплазмалық мембрана вирус бөлшегін қамтып алып клетканың ішіне өтеді, содан соң мембранадан ажырайды (осындай əдіспен құтыру, полиомиелит вирустары енеді); б) вирус қабығымен клеткалық мембрананың бірімен бірі қосылу əдісі мен енуі (құрылысы күрделі вирустарға тəн – тұмау, ұшық вирустары). Əдетте, клетканың ішіне репродукция процесіне қажетті вирустық нуклеин қышқылы жəне вирустық фермент – белоктар енеді. Клетка мембранасына сəйкес, вирустардың шешінуі əртүрлі болуы мүмкін. Мысалы, бактериофагтар өз қабығынан микробтық клетканың бетінде босатылады, шешек вирусы суперкапсидті клетка мембранасында қалдырып, капсидтен клетканың ішінде босатылады, полиомиелит вирусы клеткаға еніп ішінде өзінің жалғыз қабығынан- капсидтер босатылады. Шешінудің мағынасы мынау: тек қана қабықтан босалған вирус көбейе алады, инфекция процессі сонда ғана дамиды. 3. а) транскрипция – бұл генетикалық коді заңы бойынша вирустық РНҚ немесе ДНҚ көшіріп жазылуымен байланысты РНҚ пайда болуы ; б) трансляция – бұл РНҚ-дағы генетикалық информацияны амино-қышқылдардың спецификалық жүйелілігі түріне көшіру процессі жəне вирусспецификалық белоктардың синтезі басталуы. Қазіргі кезде вирустық РНҚ клетканың рибосомальды аппаратымен қалай əрекеттеседі жəне рибосомаларда вирус спецификалық белоктар қалай жұмыс істейтіндігі əлі белгісіз. в) репликация - бұл вирус нуклеин қышқылы молекуласының (ДНҚ немесе РНҚ) синтезі. Вирусспецификалық белоктардың синтезі тек қана клетка рибосомаларында жүрсе, ал вирустың нуклеин қышқылының репликациясы ядрода ( ұшық вирусы, аденовирустар) жүреді. 4. Вирус бөлшектерінің жинақталуының екі түрі болады: а) вириондардың жинақталуы жəне кемеліне жетілуі клетканың ішінде өтеді (аденовирустар, шешек, полиомиелит вирустары); б) немесе вирионның жинақталуы клеткадан шығу мезгілінде аяқталады (тұмау вирусы, ретровирустар) Вирустар бөлігінің жинақталу процессі клетка мембраналарында: ядролық, цитоплазмалық, эндоплазмалық тордың мембраналарында жүреді. Клетка ішінде вирустық бөлшектердің жинақталу орны – «фабрикалар» вируспен зақымдалған клеткаларды зерттегенде анықталады жəне қосындылар деп аталады. Олар цитоплазмада құтыру инфекциясы кезінде Бабеш-Негри денешіктері немесе ядрода (ұшық инфекциясы) болуы мүмкін. Вирус бөлшектерінің клеткадан шығуы əдістері: а) «жарылу» жолымен, кейде вирус бөлшектері бір мезгілде клеткадан шыққанда оның булылап жойылуына себеп болады. Бұл əдіс құрылыстары жай вирустарға тəн (полиомиелит вирусы, аденовирустар) б) «бүршіктену» жолымен, кейде вирус бөлшектері аздаған мөлшерде клеткадан шығады. Бұл əдіс құрылысы күрделі вирустарға тəн (ұшық, тұмау вирустары). Клетка ұзақ уақыт бойы тіршілігін сақтайды. Жоғарыда қарастырылған вирус репродукциясы негізінде жедел жəне созылмалы инфекциялар тудыратын вирустың клеткамен қарым- қатынас продуктивті тип болып саналады. Вирустың клеткамен қарым- қатынасының екінші, интернативті типі болады. Бұл типте репродукция жоқ, гендері клетка ДНҚ құрылысына енеді немесе интеграциялайды. Бірақ клетканың вируспен бұл қарым-қатынасы ткандық клетканың атиптік түріне айналу қауіпін туғызуы мүмкін. Вирустарды өсіру тəсілі: Вирустардың өсуімен бөлінуінің бірден-бір тəсілі лаборатория жануарларын зақымдау болып саналады. Жаңа туған жануарлар жиі пайдаланылады, өйткені олар сезімтал келеді. Тəжірибелік жануарларды сұрыптау кезінде вирустарға деген, олардың сезімталдылығы мен қабылдағыштығына көңіл аударады. Құтыру вирусымен тышқандар жəне күзендер зақымдалынады. 1) Вирусы бар материалды жануарларға егу (тері асты, бұлшық етке, көктамырға, миға, танау қуысы арқылы) жануарлардың түрімен вирустардың тропизміне тəуелді. 2) Сыртқы ортаның объектілерінен жəне аурулардан алынған вирустарды өсіру үшін тауық эмбрионы кеңінен қолданылады жəне осы жолмен өсірілген вирустар вакциналарды дайындау үшін, диагноз қоюға диагностикумдарды дайындау үшін, вирустардың түрін анықтау үшін қажет. Адам жəне жануарларға зақым келтіретін, көптеген вирустар көп немесе аз мөлшерде тауық эмбрионында көбейе алатындығы анықталған. Эмбрионның тығыз сыртқы қабаты, оны сыртқы ортадан түсетін микроорганизмдерден қорғайды, сондықтан вирустар стерильді жағдайда көбейеді. Вирустардың өсуі үшін 4-12 тəулік эмбриондар пайдаланылады. Мысалы, тұмау вирусы бөлінуі үшін 11-тəуліктік эмбриондарды қолданылады. Өмір сүру қабілеті бар эмбриондарды жұмысқа іріктеп алу үшін оларды авоскоппен (қаракөлеңке жарықтығы бар жеке жəшік) зерттейді. Жарық өткен қабықтың ішінде эмбрион, хорионалантоистық қабықтың ауа қуысының шекарасы көрінеді. Өмір сүргіштік қабілеті бар эмбриондар жылжымалы, қабыршықтарының тамырлары қанмен толтырылған. Вирусы бар материалды алантоистық қуысқа (тұмау, ұшық, шешек вирустары), хорион-алантоистық қабыршақтарға (тұмау, шешек вирустары) енгізіледі. Хорионалантоистық қабықты вирустарды көбейту үшін қолдану кең тараған əдістердің бірі болып табылады. Оның негізгі себебі, көптеген вирустар осы қабыршақта көбею кезінде белгілі бір морфологиялық өзгерістерге түседі. Көбінесе төмпешік (бляшка) тəрізді ақшыл дақтар пайда болады. 3. Вирустарды клетка культурасында өсіру. Вирустарды өсіру үшін клетка культурасы мейлінше кең пайдаланылады. Көптеген вирустар өздері көбеюі үшін сезімталдылығы жоғары культураларды таңдап алатын болғандықтан, клетка культурасы универсальды культура болып табылады. Адамның, тауықтың, қойдың, сиырлардың, теңіз шошқаларының, ақтышқандардың трипсинделген эмбриональдық клеткалары жəне ересек маймылдардың бүйрек клеткасы жиі қолданылады. Сондай-ақ қатерлі ісік клеткаларының культурасы пайдаланылады. Трипсиндеудің негізгі, протеолитикалық ферменттердің (трипсин, хемотрипсин, т.б.) əлсіз ерітінділері арқылы клетка аралық байланысты үзе отырып, клеткалардың өмір сүру қабілетін сақтап қалуға болады. Клеткадағы вирустардың цитопатикалық əсерінің байқалуы, зақымдалған клеткадағы вирустардың бар екендігін анықтау үшін өте қолайлы. Клетка культурасы, басқа тəсілдерге қарағанда, вирустардың өсуіне біркелкі жағдай туғызады, өйткені клеткалар бір тканьге жатады, қасиеттері ұқсас жəне арасында антиденелер ерекшелігі жоқ тежеушілер болмайды. Клетка жүзгінінің in vitro тіршілігін сақтау үшін құрамы күрделі қоректік орта (Игла, 199 орталар) жəне тұзды ертінділер (Хенкса, Əрла ерітіндісі, Тироде сұйығы) қолданылады. Қоректік орта клетка культурасын өсуін жəне көбеюін қамтамасыз етеді, ал тұзды ерітінді клетканың тек қана тіршілігін сақтауға қажет. Бактериялармен ластанудан сақтау үшін (əсіресе микоплазмалардан) өсу ортасына антибиотиктер қосылады. Клеткалар культурасының төмендегідей классификациясы қолданылады: а) Тіршілігін сақтайтын тканьдердің культурасы; б) Өсуші тканьдердің культурасы, олардың өзі: 1. Айқындалған тканьдер бөлігінің культурасы тканінің ұсақталған бөлімі тауық плазмасымен араластырылады, пайда болған қою бөліктерді бекітеді. 2. Суспензияланған клетка культурасы – клетка суспензиясы үнемі магниттелген араластырғышпен немесе барабанмен, немесе арнайы реактормен араластырып тұрады. 3. Бір қабатты клетка культурасы. Клетка əсер алдында шынының бетіне бекітіледі (пробирканың, матрацтың қабырғасына), содан соң қалындығы бір клеткадай қабат құрап өседі, соның арқасында болып жатқан өзгерістерді байқауға болады. Бірыңғай қабат культурадан біркелкі, өмірсүргіштігі жақсы көп дəрежелі клеткалар алуға болады. Вирустарға қарсы иммунитет. Макроорганизмдердің қорғаныштық иммундық жауап вирус спецификалық антигендерге дамиды. Антигендерге құрылысты жəне құрылысты емес вирус белоктары, нуклеин қышқылдарымен, көмірсулар жəне липидтермен комплекстері жатады. Вирусты антигендер беткейлік немесе түрлі спецификалық жəне тереңдегі немесе топтыспецификалық болып бөлінеді. Иммундық жауаптың күші мен ерекшелігі көбінесе түрліспецификалық антигендердің қасиетімен байланысты. Мысалы: тұмау вирусының гемагглютининдері бір жағынан нейтралдайтын антиденелердің синтезіне себеп болады, екінші жағынан олар цитотоксикалық Т – лимфоцит үшін зақымдалған клетканың бетіндегі нысана ретінде саналады. Вирустарға қарсы иммунитет гуморальдық иммунитет вируснейтралдаушы антиденелер пайда болуы мен байкалады. Қандағы антиденелердің мөлшері көптеген вирустық инфекцияның резистентілігінің көрсеткіші немесе иммундық қорғаныштық қаншалықты жоғары екендігінің көрсеткіші болып бағаланады. Иммунды қорғаныштың клеткалық формасы вирусты инфекцияларда басты орын алады. Зақымданған клетканың қабығына вирустар өздерінің белоктарын орналастырады, содан соң зақымданған клеткалар иммундық қорғаныштық клеткалық механизмі туғызатын ыдырау процессіне сезімтал келеді. Осылардың ішінде маңыздысы цитотоксикалық Т – лимфоциттердің индукциясы (Т – киллерлер). Олар вирустық антигендерді клетка антигенінің комплексінің арасынан ажыратылады жəне зақымдалған клетканы вирусты бөлшекпен бірге ыдыратады. Спецификалық емес вирустардан қорғаушы факторға интерферондардың индукциясы жатады. Интерферондар –макроорганизм клеткаларында түзілетін белоктар. Интерферондардың үш классы бар: лейкоцитарлы – альфа интерферон, фибробласта синтезделіп – бета – интерферон жəне интерферон лимфоциттерде түзілетін – гамма – интерферон. Интерферондардың синтезінің индукциясы əр түрлі факторлардың – интерферон гендердің əсеріне байланысты. Олардың біріншісі болып вирусты инфекция, əсіресе РНҚ вирустар жатады. Интерферон клеткалық рибосомалардағы вирус спецификалық белоктардың трансляциясына əсер етеді, оларды тежейді. Интерферон клетка бетіндегі рецепторлармен талғамды əрекеттеседі. Интерферон спецификалық емес, ол вирустардың көп түрінде тиімді қолданылады. Вирустарға спецификалық емес факторлардың арасында макрофагтардың жəне комплементтің ролі маңызды. Макрофагтар вирус спецификалық антигендерді Т – лимфоциттерге дайындайды, вируспен зақымдалған клетканы ыдыратуға қатысады. Альтернативтік жəне классикалық жолымен активтелген комплемент жүйесі антиденелер мен байланысқан вируспен зақымдалған клеткалардың комплексын ыдыратады. Комплементтің спецификалық антиденелері жоқ болса да кейбір күрделі құрылысты вирустарды ыдырататындығы белгілі. Инфекция туралы ілім. Жұқпалы процестің сипаттамасы. Бактериялар мен вирустардың патогендігі және вируленттігі. Иммунитет. Бейспецификалық қорғаныш факторлары. Антигендер. Антиденелер. Жұқпалы аурулардың иммунды профилактикасы және иммунды терапиясының негіздері. жүктеу/скачать 145.6 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2