При развитии неэффективной реакции на коже и внутренних органах формируется инфекционная гранулема, в центральной части которой находятся возбудитель, гигантские и эпителиоидные клетки, окруженные валом Т-лимфоцитов, предохраняющих диссеминацию инфекционных агентов.
Развитие инфекционной аллергии (гранулемы) и ее сущность впервые описал Р. Кох. Повторно заражая морскую свинку микобактериями туберкулеза, он обнаружил необычно бурную на них реакцию больного животного. На месте подкожного введения суперинфицирующей дозы в считанные часы некротизировалась ткань, возникала язва, и вместе с ее содержимым удалялись туберкулезные бактерии, что предупреждало их распространение в регионарные лимфоузлы и через кровь во внутренние органы свинки.
Подобное состояние гиперчувствительности характерно для паразитарных болезней, но интенсивность проявления этой аллергической реакции не имеет столь яркого характера, как при туберкулезе.
Являясь по своей природе иммунологическими, аллергические реакции у больных часто усугубляют течение инфекционных процессов. Например, возникновение каверн (полостей) на месте туберкулезных бугорков в легких приводит к диссеминации микобактерий туберкулеза и возникновению новых очагов. Закономерно возникающая гиперчувствительность при инфекционных и паразитарных болезнях позволяет использовать аллергические пробы в их экспресс-диагностике.
Для их постановки необходим специфический аллерген. В качестве аллергена используют стерильные фильтраты бульонных культур микроорганизмов, их гидролизаты, экстракты, гретые культуры и пр. Чаще всего их вводят внутрикожно в ладонную поверхность предплечья, в объеме 0,1 мл. Результаты реакции учитывают через 24–72 ч, оценивая ее по диаметру возникающей на месте введения папулы и ободка покраснения вокруг нее.
Методы идентификации нуклеиновых кислот
В диагностике бактериальных и вирусных инфекций, протозойных инвазий в настоящее время широко применяют: а) методы гибридизации нуклеиновых кислот (НК), в основе которых лежит их способность соединяться с комплементарными нитями (фрагментами); б) полимеразную цепную реакцию (ПЦР) наращивания копий определенного фрагмента ДНК в реакции, катализируемой ДНК-полимеразой.
Метод гибридизации НК. Основной алгоритм ДНК-идентификации микробов состоит в следующем. ДНК, выделенную из прокариот, эукариот и вирусов, культивируемых вне организма, подвергают расщеплению рестрикционной эндонуклеазой. Среди множества образовавшихся ее фрагментов необходимо найти один или несколько, несущих определенную нуклеотидную последовательность, чтобы охарактеризовать ДНК. Для этого разделенные электрофорезом в геле фрагменты ДНК «перепечатывают» на фильтр (нитроцеллюлозу или нейлон), фиксируют на нем и подвергают гибридизации с так называемым «зондом» – олигонуклеотидом, меченным радиоизотопом. Этот зонд представляет собой ранее клонированную с помощью методов генетической инженерии нуклеотидную последовательность гена, подлежащего исследованию, или нуклеотидную последовательность, синтезированную искусственным путем.
Благодаря тому что нуклеотидная последовательность зонда специфически связывается с комплементарными последовательностями фрагмента, зафиксированного на фильтре, указанный фрагмент выявляется путем экспозиции с рентгеновской пленкой.
Подобный процесс гибридизации может происходить между двумя любыми одинарными цепями НК(ДНК: ДНК, РНК: РНК, ДНК: РНК).
Точность такого теста настолько велика, что с его помощью можно выявить комплементарные ДНК-зонду нуклеотидные последовательности даже в тех случаях, когда концентрация их составляет всего лишь одну молекулу на клетку.
Полимеразная цепная реакция. При постановке ПЦР двунитчатая ДНК разделяется на отдельные цепочки термическим путем. Для ее запуска в среду вносят синтетические олигонуклеотиды-праймеры (затравки), состоящие из 10–20 нуклеотидов, способных взаимодействовать с окончаниями нуклеотидных последовательностей обеих цепочек, термостабильную taq-полимеразу, полученную из бактерии Thermus aquaticus, и свободные дезоксинуклеотидтрифосфаты, которые полимераза последовательно присоединяет к затравкам. Полученные ДНК снова разделяют на отдельные цепочки и всю процедуру наработки новых копий повторяют, однако без введения /одполимеразы, поскольку в ПЦР она не затрачивается и, будучи термоустойчивой, не разрушается. С помощью ПЦР из одной молекулы ДНК можно получить миллионы ее копий, идентификацию которых осуществляют методом электрофореза.
Медицинская протистология
Таксономия протистов. Протисты – одноклеточные эукариоты, близкие по строению клеткам сложно организованных животных. Объединены в соответствующее царство, подцарство Protozoa (от греч. protos – первый, zooa – животное) и пять типов, каждый из которых подразделяется на подтипы, надклассы, классы, отряды, роды, виды и штаммы. Для человека патогенны около 20 видов. Наиболее часто встречаемые из них – дизентерийная амеба, жиардии (лямблии), трихомонады, лейшмании, трипаносомы – отнесены к типу Sarcomastigophora (саркодово-жгутиковые); плазмодии малярии и токсоплазмы – к типу Apicomplexa (образующие скопление клеток), а балантидии – к типу Ciliophora (ресничные).
Ультраструктурные и морфологические особенности.
Общая характеристика. Как и грибы, протисты имеют зернистую цитоплазму, в которой содержится сферическое или овальное дифференцированное ядро (у жиардий – два), рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи, различные включения, вакуоли (везикулы, цистерны), фагоцитированные частицы и бактерии.
Форма и размеры. Конфигурация и размеры протистов обусловлены прежде всего плотностью их оболочки. У жгутиковых, ресничных и токсоплазм оболочка ригидна, в результате чего они имеют строго определенную форму. Так, жиардии и трихомонады – грушевидные, лейшмании и трипаносомы – веретенообразные, балантидии – яйцевидные. Размеры жгутиконосцев составляют 10–40 мкм в длину и 2–8 мкм в ширину, а балантидий – 30-150x20-110 мкм.
Паразитирующие внутри клеток особи округляются, уменьшаются в размерах (до 2-6х2-3 мкм) и утрачивают жгутики.
У амеб и плазмодиев малярии пелликула не обладает достаточной плотностью, поэтому при движении паразиты приобретают самую причудливую конфигурацию (от греч. amoibe – изменение, plasma – фигурное образование). Размеры активно передвигающейся вегетативной формы амебы составляют 30–80 мкм в направлении максимальной длины псевдоподий, а у слабоподвижных – просветной и предцистной форм – 12–20 мкм.
Эритроцитарные формы стадийного превращения плазмодия сравнительно невелики – от 1–2 мкм (мерозоиты, кольца) до размера диаметра эритроцита (зрелые шизонты).
Токсоплазми имеют двоякую форму – полулунную в клетках и округлую в цистах.
Специфические органеллы. Балантидии содержат две сократительные вакуоли; дизентерийная амеба – пищеварительные и сократительные вакуоли; жиардии – две эластичные нити (аксостиль); жгутиконосцы – базальные тельца (кинетопла-сты) и связанные с ними ризопласты, переходящие в жгутики, а трипаносомы и трихомонады, кроме того, ундулирующую мембрану
Жиардии в передней части имеют присасывательный диск, токсоплазмы – специальную органеллу, состоящую из коноида и микротрубочек, а балантидии – подобие ротовой полости, названное цитостомой, анальную пору, или цитопрокт, и фибриллы, несущие опорную функцию.
Органеллы движения и способы перемещения. Протесты подтипа Mastigophora передвигаются с помощью жгутиков: у трихомонад их четыре-пять, у жиардий – четыре пары, у лейшманий и трипаносом – по одному. Органеллами движения у балантидий служат многочисленные реснички. Передвижение дизентерийной амебы и плазмодиев малярии осуществляется посредством образования псевдоподий. Токсоплазмы перемещаются с помощью системы микротрубочек, покрывающих тело.
Цисты. В процессе паразитирования многие патогенные протесты образуют цисты, которые предохраняют возбудителей от гибели или обеспечивают длительное пребывание в организме человека. У амеб, жиардий и балантидий инцистирование происходит в просвете кишечника. При этом паразиты округляются, уменьшаются в размерах, покрываются плотной двухконтурной оболочкой.
Зрелая циста амебы меньше просветной формы (8-16 мкм) и отличается от последней, главным образом тем, что в ней содержатся четыре ядра.
Цисты жиардий – тоже с четырьмя ядрами и по размерам такие же, как и у амеб, но овальные.
Балантидии образуют круглые или овальные цисты, диаметр которых достигает 30–60 мкм.
