Вирусы и бактерии. Проблемы СПИДа
и или организм в целом, то есть
действие их должно быть изобретательным, направленным против бакте
рии или другого микроорганизма.
Кроме химических соединений, мощными антибактериальными средствами
Являются антибиотики - химиотерапевтические препараты естественного
происхождения, синтезируемые микроорганизмами.
Теоретические основы химиотерапии и вопросы её практического ис
пользования при лечении инфекционных заболеваний были разработаны в
начале века немецким учёным П. Эрлихом, который открыл органические
соединения мышьяка, активные при лечении сифилиса. Однако долгие го
ды не удавалось найти химиотерапевтические средства для лечения для
лечения бактериальных инфекций. Дальнейшее развитие химиотерапии
связано с открытием сульфаниламидов. Применение сульфаниламидов не
только обогатило медицину новыми по тому времени химиотерапевтичес
кими средствами, но и вызвало к жизни новое направление поиска анти
бактериальных химиотерапевтических средств. Это направление возникло
в результате изучения механизма действия сульфаниламидов на бактери
альную клетку. Было установлено, что по химической структуре сульфа
ниламид подобен парааминобензойной кислоте - одному из важных проме
жуточных продуктов (метаболитов), участвующих в синтезе нуклеиновых
кислот. Из-за химического подобия сульфаниламид действует как анти
метаболит парааминобензойной кислоты: включаясь вместо неё в биохи
мические процессы, но не заменяя её, сульфаниламид нарушает синтез
нуклеиновых кислот в бактериальной клетке. Исходя из этих данных,
было сформулировано положение, что среди антиметаболитов других био
химических процессов окажутся лечащие антибактериальные средства.
Однако проблема получения новых лекарственных средств против бакте
риальных инфекций, принцип действия которых основан на конкуренции
метаболита с важным для клетки метаболитом, оказалось значительно
сложней, чем предполагалось. Это связано с тем, что синтезированные
антиметаболиты подавали обмен веществ не только у бактерий, но и в
тканях организма. Таким образом, проблема свелась к поиску реакций
обмена веществ, специфичных для бактерий и отсутствующих в клетках
организма человека или животного.
Биохимические реакции, присущи лишь бактериям, были обнаружены в
процессе синтеза клеточной стенки, в частности при образовании пеп
тидогликана. Некоторые антибиотики (пенициллин, циклосерин) эффек
тивные как антибактериальные средства, воздействуют на процесс фор
мирования клеточной стенки, нарушая синтез пептидогликана, входящего
в его состав, что приводит к лизису бактерий. Другие бактерии - тет
рациклин, левомицетин, стрептомицин и другие - способны нарушать
синтез белков в бактериальных клетках. Первым препаратом этой груп
пы, нашедшим применение в клинике, был стрептомицин. Оказалось, что
он способен изобретательно объединяться с рибосомами клеток организ-
махозяина. В результате «точность» рибосом бактерии в процессе син-
теза белка нарушается, что приводит к «порче» синтезируемых белков и
гибели бактерии. Неомицин, канамицин, левомицетин и эритромицин так
же взаимодействуют с рибосомами бактериальной клетки. Тетрациклин
нарушает присоединение информационной РНК к рибосомам. Лечащее дейс
твие упомянутых антибиотиков определяется их специфичностью, то есть
относительно низкой способностью влиять на эти же процессы в клетках
высших организмов.
2.5 Устойчивость бактерий к факторам окружающей среды.
На жизнедеятельность бактерий влияют температура, влажность, уль
трафиолетовое излучение. К низким температурам бактерии устойчивы,
некоторые выживают даже при –190.5, а споры при –253.5. К высоким тем
пературам бактерии высокочувствительные. Не спорообразующие бактерии
погибают при температуре 60-70.5, спорообразующие - при прогреве выше
100.5. Разные виды бактерий по-разному переносят высушивание: одни
(например гонококки) очень быстро погибают, другие в этих же услови
ях выживают. Так, палочка дизентерии при высушивании остаётся жиз
неспособной 7 суток, дифтерии - 30 суток, брюшного тифа - 70 суток,
туберкулёза - 90 суток, споры бацилл сибирской язвы - до 10 лет.
Бактерии чувствительны к ультрафиолетовому излучению и прямому сол
нечному свету.
2.6 Болезнетворность бактерий.
Из огромного количества бактерий, обнаруженных в природе, лишь не
большое число видов являются патогенными. Болезнетворность бактерий
определяется их способностью преодолевать защитные барьеры организ
ма, внедрятся в его ткани и выделять токсические вещества.
При ряде заболеваний (дифтерия, столбняк и др.) общее тяжёлое по
ражение организма не сопровождается распространением бактерийвозбу
дителей из места их первичного внедрения. Например, при дифтерии
возбудитель обнаруживается в носоглотке и трахее, а поражёнными ока
зываются сердечная мышца, нервы, надпочечники. Изучение причины это
го явления привело к заключению, что токсин, вырабатываемый возбуди-
телем болезни, всасывается в кровь и транспортируется в разные орга
ны и ткани. В питательной среде или в организме бактерия в период её
активного роста выделяется в среду обитания токсин - экзотоксин.
Кроме дифтерийной палочки, экзотоксины образуются возбудителями
столбняка, газовой гангрены, одним из возбудителей дизентерии и др.
Экзотоксины представляют собой чувствительные к нагреванию белки с
высоким молекулярным весом. Они очень ядовиты, способны отравить бо
лее 5 миллионов литров воды.
Действие токсинов как биологически активных веществ подобно дейс
твию ферментов, и некоторые экзотоксины в самом деле являются бакте
риальными ферментами, а другие могут взаимодействовать с ферментами
клеток. Нейротоксин, синтезируемый дизентерийный бактерией, первично
поражает мелкие сосуды головного и спинного мозга, что ведёт к нару-
шению функций центральной нервной системы. Холерный экзотоксин вызы
вает повышенную секрецию жидкости в тонкой кишке.
Важное практическое значение имеет установление факта, что под
действием формальдегида, не влияющего на антигенность, экзотоксины
теряют ядовитость. В результате токсин превращается токсоид, который
применяют для иммунизации организма с целью создания в нём невоспри
имчивости к данному токсину.
Ряд бактерий (кишечные палочки, большинство возбудителей дизенте
рии, гонококки и др.) не синтезируют экзотоксины, и отравляющее
действие этих бактерий на организм связано с эндотоксинами - сложны
ми соединениями, в молекулу которых входят фосфолипид, полисахарид и
белок.
Фактором болезнетворности некоторых бактерий (палочек сибирской
язвы, чумы, коклюша и др.) оказалась капсула. Разрушение её путём
обработками ферментов или другими соединениями, а также в результате
соответствующих мутаций, приводящих к нарушению синтеза капсулы,
резко снижает болезнь. Это выражается в том, что для развития смер-
тельного заболевания у подопытного животного ему необходимо ввести
во много тысяч раз больше бескапсульных бактерий, чем бактерий, име
ющих капсулу. Капсула защищает бактерию от фагоцитоза, но механизм
её защитного действия не совсем ясен. Предполагают, что электричес
кий заряд поверхности капсулы препятствует возникновению физического
контакта фагоцита с бактерией.
Кроме токсинов и капсулы, у некоторых бактерий обнаружены и другие
факторы, определяющие их болезнетворность. К их числу относится фер
мент гиалуронидаза, продуцируемый гноеродным стрептококком и раство
ряющий основное вещество соединительной ткани - гиалуроновую кисло
ту, что облегчает распространения бактерий в тканях. Патогенные ста
филококки синтезируют другой фермент - коагулазу, который, вероятно,
является одним из факторов болезнетворности этих бактерий. Коагулаза
действует подобно тромбину вызывая образование сетки фибрина вокруг
стафилококка препятствует таким образом фагоцитозу.
3. Проблемы СПИДа.
СПИД - синдром приобретенного иммунодефицита. Существуют несколь
ко вирусов иммунодефицита человека: ВИЧ-1, обнаруженный у людей в
большинстве стран мира, и ВИЧ-2, обнаруженный в Западной Африке.
СПИД вызывает вирус, идентифицированный как ВИЧ - вирус иммунодефи
цита чело века.
История возникновения СПИДа говорит о том, что сегодняшняя эпиде
мия новая. Возможно и раньше встречались отдельные случаи СПИДа. В
начале 80-х врачи в США, Европе и Африке стали замечать особую ком
бинацию симптомов и течение болезней, ранее не встречавшихся. Это
их удивляло, потому что: - серьезные заболевания, от которых люди
умирали, возникали раньше только у тех, у которых была ослаблена
иммунная система, например у больных раком или страдающих хроничес
ким недоеданием; - симптомы обычно легко протекающих заболеваний,
таких как герпес или обычные стоматиты и молочницы, приобретали
очень серьезный характер, поражали все тело и часто встречались в
необычных комбинациях; - заболевание поражало ранее здоровых, силь
ных и молодых людей.
Специалисты заметили, что на Западе такие проявления зоболеваний
встречались преимущественно у гомосексуалистов, в Африке - и у муж
чин и у женщин. Затем болезнь проявлялась у тех, кому делали пере
ливание крови и внутривенные вливания, а также у младенцев, родив
шихся у матерей, заболевших СПИДом. Это навело на мысль, что забо-
левание вызвано каким-то вирусом, циркулирующим в крови, а также
передающимся половым путем.
Начались поиски этого вируса и был обнаружен ВИЧ. ВИЧ был найден
у зараженных людей в крови, сперме, выделениях из влагалища. Это
белые кровяные тельца - лимфоциты и макрофаги.
Лимфоциты ВИЧ-1 разрушает, а заражённые макрофаги не погибают,
но становятся резервуарами инфекции. Она начинается, кода вирус
прилипает к белку-рецептору, расположенному на поверхности клеток-
мишеней.
Особенности ретровирусов (к этому классу относится ВИЧ) заключа
ется в том
| |  скачать работу |
Вирусы и бактерии. Проблемы СПИДа |
