Как наука борется с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Меры борьбы с бактериями

Вирусы - самая примитивная, неклеточная, форма жизни. Вирусы не могут размножаться вне тела человека или животного, и их проникновение внутрь другого организма всегда приводит к развитию болезней: гриппа, оспы, гепатита, герпеса и т. д.

При этом каждый вирус может заражать только определенный тип клеток. Например, вирус бешенства поражает нервные клетки, а вирус гепатита размножается только в клетках печени.

В организм такие микроорганизмы могут попадать с водой или пищей, со слюной больного животного при укусе, с воздухом через дыхательные пути.Так распространяется и грипп.

КАК БОРОТЬСЯ С ВИРУСАМИ?

Болезнь начинает развиваться, когда вирус внедряется в клетку. Помешать вторжению «чужака» должны особые белки (интерфероны). Одновременно активизируются фагоциты - клетки на коже и слизистых оболочках, пожирающие вирусные частицы. Бороться с врагом им помогает иммуноглобулин А.

Если нарушен хотя бы один из этих барьеров, вирус начинает активно размножаться. Дети в этом отношении намного уязвимее взрослых, так как иммунная система у них несовершенна. Например, иммуноглобулин А вырабатывается лишь ближе к 5-6 годам.

Вирусные инфекции легче предотвратить, чем лечить. Противовирусные препараты не всегда дают ожидаемый эффект, а антибактериальные средства, которые не способны разрушить частицы вируса, в борьбе с такими недугами бесполезны.

Предупредить вирусные инфекции может только вакцинация, поэтому педиатры и настаивают на проведении профилактических прививок. Именно поэтому врачи рекомендуют накануне сезона делать прививки от гриппа.

Повысить защитные силы у детей младше года помогает грудное вскармливание. Ведь многие защитные антитела грудничок получает с маминым молоком.

Многие противовирусные препараты могут вызвать нежелательный эффект. Поэтому их должен назначать только врач, причем исключительно при тяжелом течении болезни и с определенного возраста.

ЧТО ТАКОЕ БАКТЕРИИ

Бактерии - это, в отличие от вирусов, одноклеточные организмы, которые могут размножаться сами по себе делением клетки. Большинство из них безвредны для людей, а некоторые, например лактобактерии, даже полезны. Но есть и патогенные микроорганизмы. Когда они попадают на кожу, в пищеварительный тракт или во внутренние органы, может развиться инфекционное заболевание: кишечные инфекции, конъюнктивит, тонзиллит.

КАК БОРОТЬСЯ С БАКТЕРИЯМИ?

Поддерживать баланс между вредными и полезными бактериями внутри организма помогают секреты слизистой оболочки полости рта (слюна), желудка (желудочный сок), кишечника (кишечный сок, желчь) и иммуноглобулины (антитела). У совсем маленьких детей они работают не в полную силу. От инфекций их бережет грудное молоко, в котором в большом количестве содержатся мамины иммуноглобулины.

Если иммунная система не может самостоятельно справиться с вредными бактериями, врачи применяют антибиотики. Они убивают самих «захватчиков», а вот с последствиями их разрушительной деятельности организм борется либо сам, либо с помощью других средств.

В процессе появления и развития заболевания одновременно участвуют – макроорганизм, что подвергается атаке и микроорганизмы, осуществляющие атаку.

Чтобы определить инфицирующую бактерию используют биохимические тесты, дифференциальные диагностические препараты (среды).

В наши дни большим успехом пользуются экспресс-методы определения видов инфекций. Для этих целей применяют специальные тест-наборы. Медицинские лаборатории производят готовые индикаторные среды. Любая болезнь (патогенность) возникает из-за воздействия вредоносных бактерий.

Признаками патогенности являются:

• Признак колонизации способствует размножению бактерий и поражению ими органов особи.
• Признак инвазии благоприятствует проникновению бактерий внутрь клетки.
• Признак адгезии – это когда вредная бактерия прикрепляется к клеткам организма.
• Токсины, ферменты – агрессивные признаки. Они делают организм слабым, разрушают иммунную систему хозяина – носителя инфекции.
• Бактерии проявляют свои защитные признаки. При этом больной организм не борется с инфицированными клетками, а вредоносные бактерии маскируются под клетки макроорганизма.

Инфекция – это противоборство, противоположные отношения организма хозяина и бактерий.

Благодаря крепкой иммунной системе организм особи, животного остаётся устойчивым к воздействию бактерий.

Инфекционный процесс может развиваться в организме разные промежутки времени. Поэтому эти болезни по своей продолжительности делятся на:

• Быстрые - их ещё называют острыми. В этом случае организм хозяина может пойти на поправку с помощью лекарств или погибнуть.
• Медленные или хронические, когда случаются периоды обострения. Бывает, что болезнь является вялотекущей и преследует организм на протяжении всей жизни. При таком варианте иммунитет у носителя инфекции - низкий, полного выздоровления не случается, как и его гибели.

Макроорганизм может краткое или продолжительное время носить в себе вредные бактерии без проявления признаков недуга.

Возбудитель инфекционного процесса

Возбудитель болезни участвует в инфекционном заболевании. У него есть два признака - вирулентность и патогенность.

Каждый вид бактерий обладает индивидуальными свойствами и способностью развивать определённую инфекцию.

Например, такие вредные микроорганизмы, как Vibrio cholera, S. Typhi, N. Gonorrhoeae развивают болезнь только в организме человека. Патогенность и способности видов бактерий вызывать болезни - разные. Известно, что Mycobacterium tuberculosis настигает 9 видов организмов, а F.tularensis поражает и живёт в 141 видах.

Есть условно-патогенные микроорганизмы. Они могут привести к появлению болезни в зависимости от состояния иммунной системы макроорганизма. Если особь в состоянии иммунодефицита, то инфекция прогрессирует и бурно развивается.

Вирулентность характеризует то, насколько патогенна бактерия, это индивидуальный штаммовый признак.

Данное свойство имеет количественный показатель. Чтобы его определить, учёные на практике осуществляют модель инфекционного заболевания. Вирулентность измеряют условными единицами.

• DLM показывает самое меньшее количество бактерий, которые могут вызвать гибель 95% заселённых ими организмов некоторого пола, возраста, массы, когда заражение произошло определённым способом за некоторый промежуток времени.
• DCL - число микроорганизмов, способных вызвать смерть 100% заражённых особей.
• LD50 – число микробов, после воздействия которых умирает 50% макроорганизмов, ими поражённых.

Устойчивость к лекарствам

Чтобы уничтожить вредные бактерии используют разные лекарства. Однако бактерии привыкают к воздействию этих препаратов, видоизменяются и вырабатывают устойчивость к многим лекарственным средствам.

Известны патогенные бактерии, которые считаются побеждёнными. Но иногда они появляются снова, в более совершенной и опасной форме. К таким инфекциям можно отнести Bacillus antracis, вирус чёрной оспы, Mycobacterium tuberculosis.

Бактериология, как часть микробиологии, начала активно развиваться только в конце XIX - начале ХХ века, когда была создана мощная исследовательская техника для микробиологических анализов. Еще более молодая наука - вирусология, причем вирусология растений - это в буквальном смысле наука сегодняшнего дня.

Поражающие растения бактерии характеризуются различными свойствами. Часть из них многоядны, то есть способны поражать многие виды, другие высокоспециализированны и могут поселяться только на организмах определенного вида.

Многоядные бактерии вызывают мокрые гнили картофеля, капусты, лука и других овощных культур, корневой рак плодовых деревьев; специализированные - способствуют появлению бактериального рака томатов, кольцевой гнили и черной ножки картофеля, от которых ботва картофельного растения увядает и погибает. Эти же одноклеточные организмы служат причиной развития бактериальной пятнистости фасоли, томатов, капусты, бактериоза пшеницы, проса, ячменя и прочих зерновых культур. Именно они обусловливают и развитие бактериального ожога плодовых деревьев, гоммоза хлопчатника и иных болезней.

Бактерии могут поселяться в отдельных органах той или иной культуры, вызывая местные поражения (корневые гнили, сосудистые поражения, паренхиматозные гнили и ожоги), однако бактериальная болезнь может охватывать и сразу все растение, результатом чего является гибель всех его частей.

Один из самых широко распространенных химических способов борьбы с бактериальным загрязнением - применение различных антисептиков. Действие их двояко: одни антисептики попросту убивают клетки бактерий, нарушая в них какую-либо существенную реакцию обмена веществ, другие оказывают так называемое бактериостатическое действие, то есть приостанавливают дальнейшее деление клеток.

Как уже говорилось, природа бактерий как специфических одноклеточных организмов, начала активно изучаться только с конца позапрошлого века, и основные исследования на этот счет были выполнены лишь в середине прошлого столетия. Но применяли антисептики еще до того, как ученые поняли роль микробов в переносе загрязнения. Так, в 30-е годы XIX века русский фармацевт А. П. Нелюбин использовал для обеззараживания хлорную известь, а в 60-е годы английский врач Дж. Листер ввел в хирургическую практику в качестве антисептика карболовую кислоту (то есть разбавленный раствор фенола).

Научное обоснование свойств антисептиков как средств, убивающих именно микроорганизмы (в основном бактерии), было сделано в последней четверти позапрошлого века крупнейшими учеными: Л. Пастером, Р. Кохом и И. И. Мечниковым.

Наиболее широко в качестве бактерицидных препаратов используют такие дезинфицирующие средства, как фенол, сулему, этиловый спирт, формалин, перекись водорода, и газообразные вещества - окись этилена, бромистый этил, сернистый газ.

Антисептики чаще всего воздействуют на отдельные типы молекул, слагающих тело бактериальных клеток. Фенол денатурирует белки, формалин «сшивает» нуклеиновые кислоты, спирт способствует нарушению цитоплазматических мембран. В результате цитоплазма клеток коагулирует, сморщивается. Такие клетки теряют способность размножаться и, в конце концов, гибнут.

Но только антисептиками не ограничивается список веществ, используемых в борьбе с патогенными бактериями. По мере того как биохимики выясняли детали развития бактерий, открылись новые возможности в применении более специфических веществ, избирательно влияющих на какие-то вполне определенные реакции их обмена веществ. Конечно, такая избирательность действия позволила значительно эффективнее уничтожать вредные бактерии, причем часто на более ранних стадиях развития болезней.

Среди новых типов бактерицидов следует прежде всего назвать антибиотики.

Они действуют более специфично, чем антисептики, влияют на определенные цепи реакций обмена и, блокируя их, останавливают обмен клеток, результатом чего опять-таки оказывается смерть бактериальных клеток.

Еще большей изощренности и умения требует борьба с вирусными заболеваниями. Сегодня в сельском хозяйстве вместо побежденных ржавчины и головни все чаще начинают встречаться всевозможные мозаики и желтухи, вызываемые вирусами растений. Число обнаруживаемых каждый год новых вирусов не уменьшается, что ярко свидетельствует о том, что мы еще далеки от полного ознакомления даже с арсеналом вирусных болезней, не говоря уже об арсенале средств борьбы с ними.

До трети всего картофеля, собираемого сейчас в мире, ежегодно гибнет от вирусных заболеваний, приводящих к гниению картофеля в хранилищах. Недаром такое развитие получил метод выращивания безвирусного картофеля из культуры стерильных клеток.

Огромный урон приносили вирусы зерновым культурам, в том числе пшенице. Такие болезни, как закукливание злаков, вызываются специфическими вирусами.

Но, пожалуй, именно в отношении вирусов химические средства борьбы развиты слабо, и большое значение здесь придается чисто биологическим методам. Их задача - либо поставить барьеры на пути распространения самих вирусов (кстати, очень легко переносимых с соком больных растений, с остатками зараженных растений и т. п.), либо придать сортам генетически обусловленную устойчивость к ним. Правда, ведется работа и по созданию специфических химических средств борьбы с вирусными частицами - вирусоидов или вироцидов. Однако пока эффективных, дешевых и непоражающих сами растения препаратов еще не создано. Это - дело будущего.