Этапы открытия и изучения ХТП.
ТЕМА ЛЕКЦИИ: «Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. Химиотерапевтические препараты. Антибиотики.» План лекции: 1. Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. 2. История открытия ХТП и антибиотиков. 3. ХТП (определение, требования, классификация). 4. Антибиотики (определение, классификация, методы получения, принципы рациональной терапии, осложнения и побочное действие, лекарственная устойчивость, методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам).
Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы.
Жизнедеятельность микроорганизмов находится в зависимости от факторов окружающей среды. Влияние этих факторов может быть благоприятным и неблагоприятным.
Неблагоприятное действие факторов окружающей среды на микроорганизмы:
Ø бактериоцидное – уничтожающее действие на клетки;
Ø бактериостатическое – подавляющее размножение;
Ø мутагенное – приводящее к изменению наследственных свойств.
Повреждающее действие на микроорганизмы могут оказывать биотические (от греч. bios – жизнь) и абиотические (от греч. abios – отрицание жизни) факторы.
Абиотические факторы внешней среды:
Ø Физические факторы:
v температура;
v рН среды;
v влажность (высушивание);
v различные виды излучения (УФ, инфракрасное, рентгеновское, лазерное, радиактивное – α, δ, γ-излучение);
v ультразвук;
v электромагнитные поля;
|
|
|
v осмотическое давление;
v сотрясение;
v невесомость.
Температура среды – один из основных факторов, определяющих интенсивность развития микроорганизмов. Каждый микроорганизм может расти и размножаться только в определенных пределах температуры (выделяют минимальную/ максимальную температуру – за их пределами рост микроорганизмов прекращается и оптимальную температуру – наиболее благоприятную для роста и размножения).
По отношению к температуре выделяют три группы микроорганизмов:
§ термофилы (от греч. thermos – тепло, phileo – любить, т.е. теплолюбивые) – живут при температуре от 40 до 1000С (оптимум 50-600С) – например, бактерии горячих источников и вулканов;
§ мезофиллы (от греч. mesos – средний) – от 20 до 400С (оптимум 35-370С) – большинство патогенных микрорганизмов;
§ психрофилы (от греч. psichros – холод, т.е. холодолюбивые) – от -6 до 200С (оптимум 10-150С) – например, иерсинии, клебсиеллы, псевдомонады могут размножаться в пищевых продуктах при температуре бытового хоодильника.
Механизм повреждающего действия высокой температуры – необратимая денатурация ферментов микроорганизмов. Большинство вегетативных форм бактерий погибают при 60-800С в течение 15-30 минут, а при 1000С – от нескольких секунд (мгновенно) до 2 минут. Споры бактерий наиболее устойчивы к повышенной температуре – выдерживают температуру кипячения воды в течение нескольких часов, при 1300С гибнут через 20-30 минут и более.
|
|
|
Механизм повреждающего действия низкой температуры – разрыв клеточной мембраны кристаллами льда и приостановка метаболических процессов.
Влажность среды также оказывает большое влияние на развитие микроорганизмов, т.к. вода составляет основную массу микробной клетки (75-85%), вода служит растворителем различных органических и минеральных соединений, с водой все вещества поступают в клетку и выводятся из нее.
Потребность во влаге у различных микроорганизмов колеблется в широких пределах. По потребности во влаге различают следующие группы микроорганизмов:
§ гидрофиты – влаголюбивые (большинство);
§ мезофиты – среднелюбивые;
§ ксерофиты – сухолюбивые.
При высушивании жизненные процессы замедляются, клетка переходит в анабиотическое состояние или погибает.
В высушенном состоянии многие микроорганизмы сохраняют жизнеспособность в течение продолжительного времени, что используется для их длительного хранения. Высушивание микроорганизмов осуществляется методом лиофильной сушки – обезвоживание в замороженном состоянии под высоким вакуумом.
|
|
|
Ø Химические факторы (противомикробным действием обладают следующие классы химических веществ):
v галогены и их соединения (йод, йодинол, йодоформ, хлорамин, пантацид…);
v окислители (пероксид водорода, перманганат калия, гидроперит…);
v кислоты и их соли (оксолиновая, бензойная, салициловая, борная, сорбиновая…);
v щелочи (аммиак и его соли);
v спирты (этанол, протанол);
v альдегиды (формальдегид, уротропин, уросал…);
v соли тяжелых металлов (ртути, серебра, меди, свинца, цинка, олова…);
v фенол и его производные (резорцин, хлорофен…);
v производные 8-оксихинолина (хинозол, интестопан, нитроксолин…);
v производные нитрофуранов (фуразолидон, фурацилин, фурагин...);
v поверхностно-активные вещества/детергенты (хлоргексидин, полимиксины, грамицидин С, твины…);
v триклозан;
v длинноцепочечные жирные кислоты;
v фитонциды;
v антибиотики;
v красители (метеленовый синий, бриллиантовый зеленый…).
Эти средства могут по-разному оказывать противомикробное действие.
Механизм действия химических веществ на микроорганизмы:
§ деполимеризация пептидогликана клеточной стенки (например, щелочи);
|
|
|
§ повышение проницаемости ЦПМ бактериальной клетки;
§ блокирование биохимических реакций (например, фенолы);
§ денатурация белков/ферментов бактерий (например, кислоты и формалин);
§ окисление метаболитов и ферментов (например, фенолы);
§ растворение липопротеиновых структур;
§ повреждение генетического аппарата.
Биотические (биологические) факторы внешней среды – воздействие других живых существ или продуктов их жизнедеятельности.
Микроорганизмы находятся друг с другом в различных взаимоотношениях – от взаимовыгодных (симбиоза) до антагонистических:
v бактерии (например, молочно-кислые и гнилостные бактерии ЖКТ);
v простейшие;
v плесневые грибы;
v бактериофаги.
Физические, химические и биологические факторы внешней среды используют для подавления роста и уничтожения патогенных микроорганизмов.
Этапы открытия и изучения ХТП.
0 – эвристический период:
Еще до открытия микроорганизмов химические вещества эмпирически использовались в народной медицине: кора дерева Кина-Кина (хинин) для лечения малярии; корень ипекакуаны для лечения амебной дизентерии; препараты ртути для лечения сифилиса.
Парацельс (VI век до н.э.) применял соли ртути и мышьяка, К. Гален (III в. до н.э.) – настои из растительного сырья.
I – научный (эмпирический) период:
После открытия микроорганизмов, возбудителей инфекционных заболеваний, было показано, что целый ряд химических веществ оказывают губительное действие на бактерии.
Л. Пастер в 1850 г. описал антагонизм микробов на примере угнетения роста возбудителя сибирской язвы под действием гнилостной микрофлоры.
Микробный антагонизм – это одна из форм межвидовых взаимоотношений, при которой один вид микроорганизмов подавляет рост и размножение другого с целью конкуренции за питательный субстрат. Антагонистическое действие микробов может быть связано с образованием токсических продуктов метаболизма, понижением pH, с выделением протеолитических и липолитических факторов, выделением микотоксинов, фитонцидов и антибиотиков, бактериоцинов. Примером микробов, обладающим мощным антагонистическими свойствами, могут служить плесневые грибы, почвенные актиномицеты, молочно-кислые бактерии и др.
П.Г. Полотебнов и В.А. Маннасеин в 1871-1872 гг. использовали плесень гриба Penicillium qlacucum для лечения гнойных ран.
И.И. Мечников в 1884 г. описал антагонизм молочно-кислых бактерий и гнилостных микроорганизмов ЖКТ.
Д.Л. Романовский в 1890-1891 гг. доказал избирательное действие хинина на плазмодий малярии без повреждения клеток макроорганизма. Он выдвигает теорию “большой стерилизующей терапии” и призывает искать средства, способные специфически поражать возбудителей заразных болезней.
П. Эрлих в 1889-1890 гг. выделил из синегнойной палочки пиоциназу, подавляющую рост возбудителей раневой инфекции.
II – химический период:
В 1906 г. П. Эрлих испытал более 500 красителей и определил средство против трипанем (возбудители сифилиса) – «трипановый красный». Р. Кох выделил атоксил – органическое производное мышьяка. П. Эрлих испытал производные атоксила и получил соединение № 606, которое угнетающе действовало на бактерии, назвав его сальварсаном (спасающий) (Нобелевская премия). П. Эрлих сформулировал постулат ХТП: «вещество с минимальной органотропностью и максимальной паразитотропностью».
Гельмо получил сульфаниламид из каменноугольной смолы.
А. Флеминг в 1928 г. открыл пенициллин из гриба Penicillum notatum.
Г. Домагк в 1932 г. разработал красный стрептоцид – пронтозил (Нобелевская премия), связав его антибактериальную активность не со всей молекулой, а только с сульфаниламидной группировкой, что послужило основанием для создания большой группы так называемых сульфаниамидных препаратов (сульфазин, дисульфан, сульфапиридазин и др.), обладающих активностью в отношении кишечных бактерий и пиогенных кокков.
Х. Флори, Э. Чейн в 1940 г. получили чистый пенициллин (Нобелевская премия).
З. В. Ермольева в 1942 г. составила процесс получения первого отечественного пенициллина – крустозина из плесени Penicillium crustosum.
Э. Ваксман в 1942-1943 гг. – стрептомицин, предложил определение антибиотикам: «Это химические вещества, получаемые от микроорганизмов, способные подавлять рост и вызывать гибель определённых бактерий».
III – современный этап:
Изучение активных комплексов – экзогенных метаболитов, определяющих антагонизм бактерий: протеолитические и липолитические факторы, микотоксины, фитонциды, биологически-активные вещества, бактериоцины.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 360; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!