Вирусы и бактерии

1.

Вирусы и
бактерии

2. Методы вирусологии и микробиологии

• Микроскопия: световая и электронная
• Культивирование:
- бактерии на питательных средах
- вирусы – в культурах клеток или тканей
• Биологические пробы

3. Неклеточные формы - акариоты

4. Царство Вирусы

• Неклеточные формы, акариоты
• Содержат 1 нуклеиновую кислоту – или
ДНК, или РНК
• Имеют белковую оболочку – капсид или
суперкапсид
• Не имеют белок-синтезирующей системы
(рибосома, ферменты)
• Не способны размножаться вне живой
клетки
• Не метаболизируют, не дышат, не
питаются
«Вирус»
(лат. virus – яд)
• Не являются самостоятельными
организмами
• Абсолютные паразиты

5. Неклеточные формы – царство Вирусы

• Вне чужой клетки
вирус существует в
виде вирусной
частицы (вириона) –
безжизненный
кристалл
Вирус оспы
• Вирион состоит из
нуклеиновой
кислоты и белковой
оболочки – капсида
упорядоченной
структуры.
Вирус мимивирус

6.

Бактериофаг
Бактериофаги –
(пожиратели) –
вирусы бактерий

7.

8.

9. Вирусоподобные агенты

Прионы – возбудители
медленных
неконвекционных инфекций.
Прионы - вирусоподобные
инфекционные агенты,
состоящие из набора
специфичных белков и
аномальных изоформных
клеточных белков с
молекулярной массой от
20000 до 37000 единиц. Не
имеют нуклеиновых кислот.

10.

«Раздевание» вируса
Воспроизводство
вирусных частиц
Изменение клеточной
программы

11.

Вирусные болезни
Грипп
ВИЧ/СПИД
Гепатит
Черная оспа
Ветряная оспа
Корь
Полиомиелит
Паротит
Краснуха
Лихорадка Эбола
Лихорадка Марбург
Герпес
Энцефалит
Бешенство

12.

Во время сезонных
эпидемий в мире
ежегодно умирают
от 250 тыс. до 1 млн.
человек
Для вирусов А (реже В)
характерно частое изменение
антигенной структуры. Мутации
обуславливают множество
подтипов (H-номер и N-год
выделения)
H1N1 Тяжёлая пандемия
(Испанский грипп)
унесла жизни более 100
млн человека с 1916 по
1918 годы

13.

ВИЧ и СПИД
• ВИЧ — это вирус
иммунодефицита
человека, поражающего
его иммунную систему клетки Т-хелперы
• При достижении порога
количество пораженных
Т-хелперов, иммунная
система отказывается
распознавать
внедренные вирусы и
бактерии – начало
СПИДа (болезнь)
• Болезни следуют одна за
одной

14.

Гепатиты А, В, С
Пути заражения и защита
Гепатит А - РНК
Фекально-оральный путь
Вакцина
Гепатит В - ДНК
Половой путь, кровь
Вакцина
Гепатит С - РНК
Кровь
Вакцины
нет
В легкой форме
самоизлечивается, в
тяжелой - серьезно
Системное,
генерализованное
заболевание
Системное
заболевание –
«ласковый убийца»

15.

16. Лечение вирусных инфекций

• Противовирусные вещества –
лекарственные препараты,
повышающие иммунные
возможности клеток.
• Клетки сами убивают вирусы.
• Антибиотики бесполезны
против вирусов.
• При вирусных инфекциях
снижается иммунитет,
возможно присоединение
бактериальной инфекции.
Запомнить!

17.

Эпидемия 1: Оспа
• Основным среди этих
заболеваний была оспа,
вызванная вирусом
натуральной оспы.
• Натура́льная или чёрная
о́спа (variola, variola vera) высокозаразная вирусная
инфекция.
• Два вида вирусов:
• Variola major (летальность
20-40 %, до 90 %)
• Variola minor (летальность 13%)

18.

Эпидемия 1: Оспа
Симптомы:
высокая температура
ломота в теле
сыпь в виде заполненных
жидкостью маленьких нарывов
• Путь передачи:
• преимущественно через прямой
контакт с кожей
инфицированного человека,
через биологические жидкости,
воздушно-капельным путем в
замкнутом помещении

19.

Эпидемия 1: Оспа
• Вакцина создана Э.
Дженнером в 1796 году
• Эпидемии не ослабевали
• В 1967 году, вирус убил более
2-х млн людей
• ВОЗ приняла активные усилия
по искоренению вируса
посредством массовой
вакцинации
• Художник, дважды лауреат
Сталинской премии,
Алексей Алексеевич
Кокорекин (1906-1959)
• 22.12.59 прилетел, 30.12.59
умер, 15 зараженных
• В 1977 году был отмечен
последний случай
заражения оспой
• Болезнь существует
только в лабораториях

20. Эгон Шиле «Семья»

Эпидемия 2: Грипп 1918 г. (испанка)
• Великий грипп или
испанка (грипп 1918 года)
• До 100 млн жертв
• Грипп 1918 года - новый штамм
вируса гриппа, вирус птичьего
гриппа АH1N1
• В Испании грипп убил более 8
миллионов человек, болезнь была
названа испанским гриппом
Свиной АH1N1
Птичий H5N1
Эгон Шиле
«Семья»

21.

Эпидемия 2: Грипп 1918 г. (испанка)
AH1N1
• Симптомы:
• лихорадка, тошнота, боли
и диарея
• у больных часто
появлялись черные пятна
на щеках
• легкие были заполнены
жидкостью
• смерть наступала от
недостатка кислорода

22.

Эпидемия 7: СПИД
• Появление СПИДа в 1980-х годах
привело к глобальной пандемии
• С 1981 года погибло более 25
миллионов человек
• В настоящее время на планете
проживает более 33 млн ВИЧинфицированных людей
• Ученые полагают, что вирус
перешел от обезьяны к человеку
в середине 20 века
• ВИЧ становится СПИДом, если
иммунная система достаточно
серьезно повреждается

23.

Эпидемия 7: СПИД
• СПИД вызывается вирусом
иммунодефицита человека
(ВИЧ)
• Пути передачи:
• Вирус распространяется
посредством контакта с
кровью, спермой и другим
биологическим материалом,
что наносит непоправимый
ущерб иммунной системе
человека.

24.

Эпидемия 7: СПИД
• 5 млн. заразились в 2002 году
• В настоящее время лекарств от
СПИДа не существует
• Есть препараты, которые могут
не дать ВИЧ
трансформироваться в СПИД
• Дополнительные препараты
могут помочь в борьбе с
оппортунистическими
инфекциями

25.

Эпидемия 8: Желтая лихорадка
• Вирус прибыл из Африки
в Америку
• Болезнь разрушала
целые города
• Желтая лихорадка,
подобно малярии,
передается от человека к
человеку посредством
укусов москитов.
• Типичные симптомы
включают в себя
лихорадку, озноб,
головную боль,
мышечную боль и рвоту

26.

Эпидемия 10: Полиомиелит
• Древнее заболевание
• Полиомиелит часто
встречается у детей, но
взрослые также подвержены
этому заболеванию
• Обычно болезнь оказывает
влияние на ноги, иногда
заболевание
распространяется и на
дыхательные мышцы, что, как
правило, приводит к
смертельному исходу
• Чем старше человек, у
которого впервые обнаружен
вирус, тем выше риск
паралича и смерти

27.

Эпидемия 10: Полиомиелит
• Причиной заболевания
является полиовирус,
который ориентирован на
нервную систему человека
• Распространяется
посредством загрязненной
воды и пищи
• Симптомы включают в себя
повышение температуры,
усталость, головную боль,
тошноту
• Каждый 200 случай
заболевания приводит к
параличу

28.

29. Бактерии

30.

ПРОКАРИОТЫ – царство Бактерии

31. Строение прокариотической клетки

1. Нуклеоид
неоформленный
2. Мембрана
Рибосомы
Ламеллы
Кольцевая
ДНК
3. Цитоплазма
и включения
Мезосомы
Запасные
вещества –
гликоген, сера,
фосфаты и др
плазмиды
Клеточная
стенка (муреин
или
псевдомуреин)

32. Строение бактериальной клетки

•Состав клетки:
Клеточная стенка
•Мембрана
•Цитоплазма
•Кольцевая ДНК
•Рибосомы
•Жгутики и ворсинки

33.

34.

35. Прокариоты

Окраска по Граму – важный морфологический признак

36. Размножение

• Гаплоидны!!!
• ДНК удваивается только
перед делением
Нет полового размножения
• Бинарное деление
пополам
• Спорами не размножаются
• Быстрые темпы
размножения

37.

38.

Спорообразование
Bacillus
(сенная палочка,
картофельная палочка,
сибирская язва)
Clostridium
(ботулизм,
столбнячная палочка,
палочка гангрены)
Бактерии образуют
споры не для
размножения, а для
перенесения
неблагоприятных
условий внешней
среды

39. Движение бактерий

В составе
жгутика
белок
флагеллин

40. Происхождение

Бактерии
Эубактерии
•Произошли раньше всех
•Клеточная стенка из муреина
•Много патогенных видов
•Выделяют токсины
•Эволюционируют
•Гетеротрофы, фототрофы,
хемотрофы
Археи
•Произошли позже эубактерий
•Клеточная стенка из псевдомуреина
•Нет патогенных видов
•Экстремальные местообитания
•«Не эволюционируют»
•Не имеют конкурентов в природе
•Хемотрофы, гетеротрофы

41. Типы питания

Бактерии
Автотрофы
Фотосинтез
Цианобактерии
Зеленые
бактерии
Пурпурные
бактерии
Гетеротрофы
Сапрофиты
Хемосинтез
Паразиты
Магнитные,
железобактерии,
серобактерии,
нитробактерии,
метанобактерии
Симбионты
Бактерии
АЭРОБЫ живут в среде
богатой кислородом
АНАЭРОБЫ живут в
бескислородной среде

42.

43.

Хемосинтез?
Хемотрофность?
Хемотрофы?
Только
бактерии!!!

44.

45. Бактериальный фотосинтез

Цианобактерии
Пурпурные серные бактерии
Зеленые бактерии

46. Бактерии в симбиозах

• Микробиота тела человека, животных
• Клубеньковые бактерии – азотфиксация
• Светящиеся бактерии – свечение
• Цианобактериальные маты - фотосинтез
• Биопленки – выживание, гетеротрофия
• Эндосимбиоз - гетеротрофия

47.

Запомнить!
Азотфиксация играет важную роль в круговороте азота в природе и
обогащении почвы и водоемов связанным азотом

48.

Бактериальные
инфекции
Чума - бацилла
Холера - вибрион
Туляремия - бацилла
Сибирская язва - бацилла
Туберкулез - бацилла
Лепра (проказа) - бацилла
Дифтерия - бацилла
Дизентерия - бацилла
Брюшной тиф - бацилла
Лихорадка Ку - бацилла
Газовая гангрена - бацилла
Столбняк - бацилла
Скарлатина - кокк
Менингит - кокк
Гонорея - кокк
Сифилис - спирохета

49.

Эпидемия 3: Черная смерть
• Черная смерть - вторая
пандемия чумы, убила
половину населения
Европы в 1348 году,
уничтожила часть Китая и
Индии
• Заболевание разбило
множество городов,
постоянно меняло
структуру классов,
повлияло на глобальную
политику, торговлю и
общество.

50.

ЧУМА
• Чума – острое природноочаговое инфекционное
заболевание, характеризующееся
тяжелейшей интоксикацией,
лихорадкой, поражением
лимфатических узлов и легких.
• Является особо опасной
инфекцией.
Все пути передачи

51.

Эпидемия 3: Чума
• В средневековой Западной
Европе весь мусор, пищевые
отходы и фекалии горожане
выбрасывали прямо на улицы;
узкие и кривые, они были
недоступны для лучей солнца.
• В дождливую погоду улицы
превращались в непроходимые
болота, а в жаркий день в городе
было трудно дышать из-за едкой
и зловонной пыли.

52.

• Три самых глобальных эпидемий чумы зафиксированы
как пандемии:
• первая – чума Юстиниана (531–589 н.э.)
• вторая – «черная смерть» (1346–1351)
• третья – «портовая чума» (1894–1904)

53.

Y. pes

54.

Эпидемия 6: Холера
• Холера – острое инфекционное
заболевание,
характеризующееся развитием
обильного поноса с быстрой
потерей жидкости и солей,
ведущих к обезвоживанию
• Холера является особо опасной,
мало управляемой инфекцией
• Зарегистрировано шесть
пандемий холеры, которые убили
миллионы людей
• Холера вызывается кишечной
палочкой под названием
холерный вибрион
• 5% испытывают манифестные
симптомы
Путь кишечный

55.

Эпидемия 6: Холера
Симптомы:
• сильная рвота, диарея
и судороги
• быстрое
обезвоживание
организма
• снижение тонуса кожи
и температуры тела
Путь передачи:
• фекально-оральный

56.

СИБИРСКАЯ
ЯЗВА
Особо опасная бактериальная
зоонозная инфекция.
Характеризуется
интоксикацией, развитием язв
кожи, лимфатических узлов и
внутренних органов.
Все пути передачи
ТУЛЯРЕМИЯ
Природно-очаговая бактериальная
инфекция, протекающая с
интоксикацией, лихорадкой,
развитием лимфаденита и
поражением внутренних органов.
Укусы клещей

57. ЛЕПРА

ТУБЕРКУЛЕЗ
• Туберкулез – син.: чахотка –
распространенная, хроническая
инфекционная болезнь,
характеризующаяся
преимущественно легочной
локализацией, интоксикацией и
аллергизацией.
Воздушно-капельный
ЛЕПРА
Лепра – проказа– хроническое
генерализованное инфекционное
заболевание, характеризуется
длительным инкубационным
периодом, многолетним течением и
поражением кожи, слизистых
оболочек, периферической нервной
системы и внутренних органов.
Воздушно-капельный

58.

Эпидемия 5: Туберкулез (чахотка)
•Туберкулез «разорял»
человеческую популяцию на
протяжении всей истории.
•ДНК-тестирование выявляло
наличие туберкулеза даже у
египетских мумий
•Туберкулез был постоянной
проблемой колониальной
Америки.
•Даже в конце 19 века 10
процентов всех случаев
смерти в США были связаны
с туберкулезом.

59.

Эпидемия 5: Туберкулез (чахотка)
• Начиная с 1600-х годов,
европейская эпидемия
туберкулеза, известная как
Великая белая чума,
свирепствовала в течение
более 200 лет, при этом
умирал каждый седьмой
инфицированный человек

60.

Эпидемия 5: Туберкулез (чахотка)
• Бактерия Mycobacterium
tuberculosis
• Пути передачи: воздушнокапельным путем
• Симптомы:
• боль в груди, слабость, потеря
веса, лихорадка, чрезмерная
потливость и кровавый кашель
• Чаще всего – туберкулез
легких, иногда кожи, почек,
костей, мозга.

61. Дизентерия

• Дизентерия – инфекционное
заболевание, вызываемое
шигеллами, протекающее с
явлениями интоксикации и
язвенным поражением
дистального отдела толстой
кишки.
Жизнедеятельность
шигелл в тонкой кишке
сопровождается
продукцией токсинов,
которые обуславливают
боли и диарею.
Брюшной тиф
• Брюшной тиф – острое
инфекционное заболевание, при
котором наблюдается поражение
лимфатического аппарата
кишечника, бактериемия,
поражение ЦНС
Циркуляция бактерий и
их токсинов в крови
наносит повреждающее
действие на ЦНС и в
тяжелых случаях
вызывает status
typhosus.
Путь заражения – загрязненные руки, пища, вода, предметы

62. ДИФТЕРИЯ

СКАРЛАТИНА
• Скарлатина – острая
антропонозная инфекция,
характеризующаяся
интоксикацией, поражением зева,
точечной экзантемой и
лимфаденитом.
• Дифтерия – острое
инфекционное заболевание,
характеризующееся токсическим
поражением организма,
преимущественно сердечнососудистой и нервной систем, а
также местным воспалительным
процессом с образованием
фибринного налета.
Механизм передачи
– аэрогенный

63.

СИФИЛИС
ГОНОРЕЯ
• Гонорея – одна из самых
распространенных
инфекций человека,
передающихся половым
путем.
• Сифилис – инфекция,
передающаяся половым
путем, характеризуется
высокой склонностью к
хронизации и генерализации
процесса.

64.

СТОЛБНЯК
• Столбняк – тяжелое острое
инфекционное заболевание,
характеризующееся поражением
нервной системы и
проявляющееся судорогами
скелетной мускулатуры,
приводящими к асфиксии.
ГАЗОВАЯ
ГАНГРЕНА
• Анаэробная инфекция–
инфекция, вызванная
анаэробными бактериями,
характеризующаяся синдромом
токсикоза, тяжелым и острым
течением.

65.

Эпидемия 9: Сыпной тиф
• Крошечный микроб
Rickettsia prowazekii
является причиной
появления одного из
наиболее
разрушительных
инфекционных
заболеваний в мире:
сыпного тифа

66.

Эпидемия 9: Сыпной тиф
• Симптомы эпидемии тифа обычно
включают в себя головную боль,
потерю аппетита, недомогание и
быстрое повышение температуры.
• Это быстро развивается в жар,
сопровождается ознобом и
тошнотой.
• При отсутствии лечения, болезнь
оказывает влияние на
кровообращение, в результате
чего может развиться гангрена,
воспаление легких и почечная
недостаточность.

67. Лечение бактериальных инфекций

• Антибиотики – химические
вещества, синтезируемые
бактериями, грибами, растениями
(фитонциды) и животными против
патогенных (инфекционных)
бактерий
• Проблемы в применении:
• Негативное воздействие на
микробиоту кишечника
• Антибиотикорезистентность
• Токсичность и аллергия
Запомнить!

68. Лечение и профилактика инфекций

• Вакцины – профилактические
препараты, содержащие
антиген – живых, ослабленных
или убитых микробов
• В ответ на введение вакцин
организм вырабатывает
иммунитет, выделяет антитела
• Сыворотки – лечебный
препарат, содержащий готовые
антитела против
определенного
микроорганизма, организм
получает готовый иммунитет
Запомнить!
Профилактика
Антигены
Лечение
Антитела

69.

Нейссерии
Стафилококки
Стрептококки
Лактококки
Спирохеты
Спириллы
Микобактерии

70.

Бациллы
Клостридии
Коринебактерии
Бифидобактерии
Сальмонеллы
Шигеллы
Эшерихии
Псевдомонады

71.

• Оспа: 300 млн человек
• Грипп: 200 млн человек
• Чума: 75-200 млн человек
• Малярия: около 2 млн человек в год
• Туберкулез: около 3 млн человек в год
• 8 мая – день победы над оспой
• 1 декабря – день борьбы с чумой
• 24 марта – день борьбы с туберкулезом