Види стійкості бактерій і методи її визначення

Зміст

  • Особливості стійкості до дезінфікуючих засобів
  • Антибактеріальна терапія
  • Температура та її вплив на мікроби
  • Аеробні спороутворюючі мікроби

Резистентність – стійкість бактеріальних клітин до антибактеріальних препаратів

Однією з найбільш актуальних проблем в лікуванні інфекційних захворювань є стійкість бактерій до певних груп медикаментів. У сучасній медицині розрізняють природну і придбану стійкість (резистентність):

Придбана лікарська стійкість – розвивається як результат придбання мікробом нових властивостей або втрата старих під дією різних факторів навколишнього середовища, в тому числі завдяки дезінфектантів.
Природна (або природна) лікарська стійкість – є вродженою властивістю певної бактерії.
Велика частина бактерій має більш вираженою мінливістю, ніж у представників вищого класу, що пояснюється коротким терміном розвитку та іншими аспектами зовнішнього середовища. Завдяки зовнішнім дезінфектантів може провокуватися утворення спор, які практично невразливі для впливу. Поява суперечка – це спосіб виживання для бактерій, які потрапили в несприятливі умови. За допомогою спор бактерія може пережити цей період і дочекатися більш підходящих для життя умов.

Освіта бактеріальної суперечки

Особливості стійкості до дезінфікуючих засобів
Досить давно встановлено, що мікроби можуть формувати стійкість до дезінфектантів. Бактеріальна стійкість до дезінфектантів являє собою властивість мікробів, яке полягає в здатності їх до розмноження зростанню в умовах дотику до дезінфектантів певних концентрацій. Виділяють природну і придбану бактеріальну стійкість до зовнішніх дезінфектантів.

Відомі різноманітні методики дослідження мікробної стійкості до дезінфектантів. Найбільш відома методика з’ясування стійкості до дезінфектантів Красильникова А.П., Гудкова Є.І. Подібні методики забезпечують не тільки оцінку здебільшого дезінфікуючих засобів, а й антибактеріальної активності, властивою тих або інших зовнішніх дезінфектантів. Однією з найбільш поширених є стійкість бактерій до хімічних речовин групи амонієвих сполук.

Для проведення дослідження на виявлення стійкості до дезінфектантів застосовують чисті бактеріальні культури.

Антибактеріальна терапія
Широке використання антибактеріальних препаратів в практичній медицині, а також ветеринарії сприяло поширенню стійких до антибіотиків бактеріальних клітин. Як результат, стійкі бактерії поділяються на:

резистентні (стійкі) до одного препарату бактерії;
одночасно резистентні мікроорганізми до ліків декількох фармакологічних груп (множинна стійкість).
Перша група мікроорганізмів може об’єднувати резистентні до кількох антибіотиків штами. У даному випадку мається на увазі наявність близького за хімічною природою складу. Так, мікроби, стійкі до рифампіцину, володіють резистентністю до стрептоваріціну, оскільки цих антибіотиків властивий загальний механізм впливу – пригнічення функціональності РНК-полімерази. Лікарська стійкість до стрептоміцину свідчить також про резистентності до таких антибіотиків, як неоміцин, дигідрострептоміцин.

механізми розвитку бактеріальної резистентності до різних препаратів
Основні механізми утворення резистентності

Основний механізм формування вторинної стійкості мікроба до антибіотиків полягає в появі генів резистентності, які переносяться плазмидами і транспозонами. Розрізняють такі механізми біохімічної стійкості до антибіотиків:

перебудова в структурі мішені впливу;
інактивація антибактеріального препарату;
активне звільнення бактеріальної клітини від антибіотика;
зміна проникності зовнішніх структур бактерії;
утворення «шунта» метаболізму.
Порушення структури мішені впливу увазі зміну структури ферментів, які стимулюють вироблення пептидогликана. Лікарська резистентність до зовнішніх антибіотиків, які мають різне походження, розвивається внаслідок неможливості розпізнавання медикаментами мішеней.

Інактивація антибактеріального препарату відбувається в результаті порушення фактора β-лактамного кільця. Основний механізм резистентності до аміноглікозидів – ферментативна модификационная інактивація цього чинника. Плазміди мікробів містять у своєму складі гени, здатні стимулювати ацетилирование небудь фосфорилирование антибіотика. Вторинна лікарська стійкість мікроорганізмів до антибактеріальних ліків (цефалоспоринів та пеніцилінів) пов’язана синтезом бета-лактамаз – це ферментні речовини, які руйнівно діють на активність фактора β-лактамного кільця.

Механізм утворення ресистентности

Виділяють 2 типу бета-лактамаз – цефалоспорінази і пеніціллази, проте кожен з них активний по відношенню до антибіотиків обох груп, оскільки спрямований на область фактора β-лактамного кільця.

Для пригнічення активності бета-лактамаз рекомендують додавати в лікування до антибіотиків клавуланову кислоту, а також сульбактам (сульфони пеніциланової кислоти).

Активне звільнення мікробної клітини від антибіотика здійснюється спеціальними транспортними системами цитоплазматичної мембрани, і антибактеріальні препарати не досягають мети.
Зміна проникності зовнішніх структур для різних речовин визначається мутацією, в результаті чого втрачається здатність до транспорту речовин через стінку бактерії. Освіта метаболічного «шунта» пояснюється придбанням генів, які дозволяють утворювати “обхідні” шляхи метаболізму для утворення ферментів нечутливих до антибіотиків.

Температура та її вплив на мікроби
Важливу роль у життєдіяльності бактерій має регуляція температури, яка залежить від умов навколишнього середовища. Під дією температури навколишнього середовища змінюється не тільки швидкість протікання хімічних реакцій, а й розвивається перебудова структури протеїнів, води, регулюється переміщення фазових жирів.

Схема залежності швидкості росту мікроорганізмів від температури навколишнього середовища

Як правило, активність бактерій і їх життєдіяльність найбільш оптимальні при температурі 0-60 ° С. Нижня межа життєвої температури для бактерій обумовлена ​​кристалізацією води при нульовому значенні показника температури навколишнього середовища. Верхня межа обумовлена ​​руйнуванням білкових структур при дії високої температури. Залежно від стійкості до різної температурі навколишнього середовища розрізняють такі типи бактеріальних клітин:

Мезофільні – велика частина відомих бактерій, оптимальні значення температури для їх життєдіяльності складають + 3-50 ° С. Найбільш відомий представник – E. Coli.
Психрофільні – зростання таких мікроорганізмів можливий при температурі від -10 до +20 ° С. Серед них виділяють облігатні (не ростуть при температурі 20 ° С і вище), факультативні (верхня межа значень життєвої температури може бути вище).
Термофільні – поділяються на кілька груп: термотолерантні – ростуть при температурі 10-60 ° С; факультативні – температурі від 40 до 70 ° С; екстремальні – температурі від 60 до 110 ° С.
Відомі випадки виявлення мікроорганізмів при температурі води 250-300 ° С. Існують також ендотермние (утворюють теплову енергію самі) і ектотермних організми, температура яких пов’язана зі значеннями температури навколишнього середовища.

Термостійкість (або терморезистентность) – властивість мікроба, яке полягає в його здатності зберігати свою життєдіяльність під час тривалого нагрівання при температурі навколишнього середовища вище допустимого максимуму для конкретного типу бактерії. Найбільш стійкі до високої температури навколишнього середовища форми бактерій у вигляді спор.

Гарячий джерело, місця проживання термофільних мікроорганізмів
Термофільні бактерії живуть в основному в гарячих джерелах

Нормальні види бактерій характеризуються наявністю антагоністичної дії. Така активність перешкоджає руйнівній ефекту. Це відноситься до наступним факторам:

гуморальної системі,
клітинним факторам захисту.
Фагоцитоз – це механізм захисту бактеріальної клітини від чужорідних об’єктів, який реалізується завдяки різним мутацій і фагоцитам. Даний процес реалізується завдяки нейтрофилам (фагоцитам), які виконують захисні функції по відношенню до чужорідних бактеріям і речовинам. До фагоцитам відносяться макрофаги і мікрофаги.

Фагоцит, компьтерная модель

Фагоцитам властиві три основні функції: захисна, секреторна, що представляє (що відповідає за імунітет). Завдяки фагоцитам і відповідним факторам середовища утворюється стійкий імунітет проти багатьох захворювань.

Окреме місце відводиться бактериофагам, які представляють собою віруси, вибірково ушкоджують бактеріальні клітини. До бактериофагам в медицині звертаються як до альтернативного методу лікування антибіотиками. Мікроби, які мають стійкість до антибіотиків, не мають стійкості до бактеріофагів. Особливо добре піддаються бактериофагам мікроби, що мають полисахаридную мембрану, яка захищає їх від антибіотиків.

Аеробні спороутворюючі мікроби
Одними з найбільш стійких бактерій до різних факторів навколишнього середовища є мікроорганізми, що володіють здатністю до утворення спор. Здатність бактерій до утворення спор широко застосовується в промисловості для виробництва ферментів, органічних кислот, антибіотиків та інших речовин. Зустрічаються і патогенні для людини типи суперечка, такі як сибиреязвенная бацила.

Освіта суперечка деяких бактерій є основною проблемою в консервному виробництві, консервації крові, харчових і сільськогосподарських продуктів. Поширеність суперечка в природі досить широка, так як такі бактерії виявляються повсюдно. Здатність до утворення спор – один з унікальних механізмів стійкості мікробів до різних ушкоджувальних діям навколишнього світу.

Посилання на основну публікацію