Реакции агглютинации ставят либо на стеклянных, либо на гладких картонных пластинках, либо в стерильных агглютинационных пробирках. Достоинством реакции агглютинации на стекле является простота ее постановки и то, что она протекает несколько ми­нут или даже секунд, так как оба компонента в ней используются в концентриро­ванном виде. Развернутая реакция агглютинации в пробирках дает более точные результаты, ибо она позволяет определить количественное содержание антител в сыворотке (установить ее титр) и при необходимости зарегистрировать факт нарастания титра антител. Для поста­новки реакции в агглютинационные пробирки вносят определенным образом разведенную 0,85 % раствором NaCl сыворотку и равный объем (обычно 0,5 мл) суспензии стандартного диагностикума, содержаще­го в 1 мл 1 млрд бактерий. Учет результатов реакции агглютинации производят предварительно через 2 ч инкубации пробирок при температуре 37 °С и оконча­тельно через 20—24 ч по двум признакам: наличию и величине осадка и степени прозрачности надосадочной жидкости.

Реакция преципитации и ее варианты

Реакции агглютинации и преципитации очень близки по своей сути. Различия между ними зависят главным образом от величины частиц антигена. Преципитаци­ей называют процесс, когда происходит агрегация антител с растворимыми антиге­нами; если же антиген представлен корпускулами, специфическая агрегация таких антигенов описывается как агглютинация.

Появление преципитата при реакции антиген—антитело определяется не только возникновением решетки, образуемой ее участниками, но и особой ро­лью Fc-фрагмента иммуноглобулина, изменение конформации которого приво­дит к утрате этим комплексом растворимости в солевых растворах. В связи с этим в реакции преципитации используют неразведенную или слабо разведен­ную сыворотку.

Для постановки реакции преципитации необходимы: антитела — испытуемая сы­воротка больного или иммунная диагностическая сыворотка (при идентификации выделенных микробов); антиген — экстрагированный гаптен или полный гаптен со­ответствующих микроорганизмов; физиологический раствор как источник электро­литов. Существует множество модификаций этой реакции, которые подразделяют на две группы: преципитация в жидкой среде (реакция флоккуляции и реакция коль- цепреципитации) и преципитация в геле.

Реакция флоккуляции представляет собой преципитацию, при которой рас­творы антигенов и антител смешивают в пробирке. Учет реакции производят с по­мощью измерения на фотоэлектроколориметре мутности получаемой системы, что позволяет определить концентрацию исследуемого антигена.

Чаще применяется реакция кольцепреципитации. Для ее постановки в тонкие преципитационные пробирки наливают сначала неразведенную преципитирующую сыворотку и сверху на нее наслаивают, не до­пуская перемешивания, раствор антигена. В случае гомологичности антител и ан­тигена на границе между этими растворами быстро, через 3—10 мин, появляется кольцо преципитата

Реакция преципитации в геле позволяет выявить число индиви­дуальных антигенов в исследуемой жидкости и провести анализ их антигенного родства.Для постановки реакции по Оухтерло­ню используют 1 %-ный агар, приготов­ленный на физиологическом растворе, ко­торый разливают в чашки Петри слоем 0,5 см. После застывания в пластинке агара вырезают луночки диаметром 5—6 мм — одна в центре чашки, 4—5 — по окружно­сти на расстоянии 1—2 см от центральной. В центральную луночку наливают диагнос­тическую преципитирующую сыворотку, а в периферические — раствор гомологич­ного и сравниваемых с ним антигенов. Учет результатов проводят через 24, 48 и 72 ч инкубации при комнатной темпера­туре. Антитела и антигены диффундируют навстречу друг другу, и в участках, где со­здаются их эквивалентные концентрации, образуются дугообразные полосы преципитации. Если полосы преципитации, иду­щие от двух соседних луночек, сливаются, это указывает на наличие нескольких ан­тигенных компонентов в исследуемой жидкости. Реакцию встречной диффузии по Оухтерлоню часто применяют для определения токсигенности бактерий, например дифтерийных.

Реакции лизиса.

Существует 2 типа реакции лизиса:

1.Реакция бактериолиза. Используется для серологической диагностики холеры. Феномен бактериолиза легко удается наблюдать in vitro. Исследуемую сыворотку наносят в последовательном двукратном разведении каплями на поверхность пита­тельной среды, на которую предварительно засевают культуру вибриона. Чашку с посевами инкубируют при температуре 37 С в течение 18—20 ч. Под влиянием имеющихся в сыворотке вибриоцидных антител и комплемента холерные вибрионы разрушаются (лизируются), и в местах нанесения капель образуются стерильные пятна. Тит­ром вибриоцидных антител считается максимальное разведение сыворотки, при ко­тором она еще вызывает отчетливый лизис бактерий.

2.Реакция гемолиза. Литическое действие иммунной сыворотки в присутствии комплемента особенно четко проявляется в отношении эритроцитов. Если кролика иммунизировать эритроцитами другого вида животных (барана), кроличья сыво­ротка приобретает специфическую гемолитическую активность, т. е. способность вызывать гемолиз эритроцитов, использованных для иммунизации. Этот эффект аб­солютно зависим от комплемента. Инактивация последнего путем прогревания сы­воротки при температуре 56 °С приводит к утрате ею гемолитической активности. Таким образом, наличие или отсутствие активного комплемента в гемолитической сыворотке очень четко выявляется по результатам ее взаимодействия с гомологич­ными эритроцитами: при наличии комплемента — гемолиз, образование «лаковой крови»; при его отсутствии — гемагглютинация, эритроциты выпадают на дно про­бирки, образуя осадок в виде зонтика, жидкость бесцветна.

27. Иммунные сыворотки. Титр агглютинирующей, испытуемой сыворотки, ди­агностический титр. Диагностикумы, их виды.

Иммунные сыворотки - препараты крови человека или животных, содержащие антитела; используются для диагностики, лечения и профилактики различных заболеваний. Иммунные сыворотки получают от иммунизированных животных и людей, а также от лиц, перенесших инфекционную болезнь, в крови которых содержатся соответствующие антитела. Минимальное количество сыворотки, при котором можно еще обнаружить ее действие, носит название титра сыворотки. Титр сывороток, полученных искусственной иммунизацией, обычно значительно выше титра сывороток больных. Первый измеряется тысячными и десятитысячными долями куб.см сыворотки, а титр сывороток больных—только десятыми и сотыми куб. см. Диагностический титр сыворотки— титр антител сыворотки крови к антигену (инфекционному агенту) серологической реакции определенного типа, выявляемый у большинства больных с данной патологией и не наблюдающийся у здоровых лиц. Является лабораторным подтверждением клинического диагноза, свидетельствует о наличии заболевания.

Титр диагностической сыворотки – это её рабочее разведение, чтобы проверить работает или не работает в рабочем состоянии.

Титр агглютинирующей сыворотки – max разведение её, при котором ещё произошла реакция агглютинации в степени не менее, чем в 2 плюс.

Диагностикумы - это взвеси убитых микробов, чаще всего в физиологическом растворе, применяемые в качестве антигенов для серологических реакций. Диагностикумы, используемые для распознавания инфекционных заболеваний, делятся на бактерийные, риккетсиозные и ивирусные. 

Бактерийныед иагностикумы Для приготовления бактерийных диагностикумов берется агаровая суточная культура определенного вида микроба, находящегося в S-форме.

Риккетсиозные диагностикумы Для дифференциальной диагностики риккетсиозов серологическим методом в постановке реакций связывания комплемента и агглютинации широко применяются цельные риккетсиозные антигены. Для приготовления диагностикумов из риккетсий могут быть использованы куриные эмбрионы, белые мыши, платяные вши.

Вирусные диагностикумы представляют собой антигены, используемые для серологических реакций. В зависимости от цели применения их подразделяют на антигены для реакции связывания комплемента и антигены для реакции торможения гемагглютинации.

28. Люминесцентная, темнопольная, фазовоконтрастная, электронная микро­скопия. Их сущность. Люминесцентная микроскопия

Метод основан на способности некоторых веществ светиться под действием коротковолновых лучей света. При этом длина волны излучаемого при люминес­ценции света всегда будет больше, чем длина волны света, возбуждающего люми­несценцию. Так, если освещать объект синим светом, он будет испускать лучи крас­ного, оранжевого, желтого и зеленого цвета. Препараты для люминесцентной микроскопии окрашивают специальными светящимися люминесцентными краси­телями — флуорохромами. Лучи света от сильного источника (обычно ртутной лампы сверхвысокого давления) пропускают через сине-фиолетовый светофильтр. Под действием этого коротковолнового излучения окрашенные флуорохромом клетки или бактерии начинают светиться красным или зеленым светом. Для того чтобы синий свет, вы­звавший люминесценцию, не мешал наблюдению, над окуляром ставят запираю­щий желтый светофильтр, задерживающий синие, но пропускающий желтые, красные и зеленые лучи. В результате при наблюдении в люминесцентном микро­скопе на темном фоне будут видны клетки или бактерии, светящиеся желтым, зе­леным или красным светом. Например, при окраске акридиновым оранжевым ДНК клетки (ядерное вещество) будет светиться ярко-зеленым светом. Метод лю­минесцентной микроскопии позволяет изучать живые нефиксированные бакте­рии, окрашенные сильно разведенными флуорохромами, не причиняющими вреда микробным клеткам. По характеру свечения могут быть дифференцированы от­дельные химические вещества, входящие в состав микробной клетки. Метод с ус­пехом может быть использован для ускоренной диагностики ряда заболеваний.

Темнопольная микроскопия

При микроскопии по методу темного поля препарат освещается сбоку косыми пучками лучей, не попадающими в объектив. В объектив попадают лишь лучи, которые отклоняются частицами препарата в результате отражения, преломления или дифракции. В силу этого микробные клетки и другие частицы представляют­ся ярко светящимися на черном фоне (картина напоминает мерцающее звездное небо).

Для микроскопии в темном поле используют специальный конденсор (параболо­ид-конденсор или кардиоид-конденсор) и обычные объективы. Этот метод микроскопии удобен при изучении живых бактерий, спирохет и их подвижности.

Фазово-контрастная микроскопия

Обыкновенные окрашенные препараты поглощают часть проходящего через них света, в результате чего амплитуда световых волн снижается, и частицы препарата выглядят темнее фона. При прохождении света через неокрашенный препарат ам­плитуда световых волн не меняется, происходит лишь изменение фазы световых волн, прошедших через частицы препарата. Однако человеческий глаз улавливать это изменение фазы света не способен, поэтому неокрашенный препарат при пра­вильной установке освещения в микроскопе будет невидим.

Фазово-контрастное устройство позволяет превратить изменение фазы лучей, прошедших через частицы неокрашенного препарата, в изменения амплитуды, вос­принимаемые человеческим глазом, и, таким образом, позволяет сделать неокра­шенные препараты отчетливо видимыми.

Существенными недостатками фазово-контрастной микроскопии являются сла­бая контрастность получаемых изображений и наличие светящихся ореолов вокруг объектов. Фазово-контрастная микроскопия не увеличивает разрешающей способ­ности микроскопа, но помогает выявить детали структуры живых бактерий, стадии их развития, изменения в них под действием различных агентов (антибиотики, хи­мические вещества и т. д.).

Электронная микроскопия

Для изучения структуры клеток на субклеточном и молекулярном уровнях. Малая длина волны электронов, которая уменьшается в прямой зависимости от подаваемого ускоряющего напряжения, позволяет разрешать, т. е. различать как отдельные объекты, отстоящие друг от друга всего на 2 А (0,2 нм, или 0,0002 мкм) или даже меньше, в то время как предел разрешения световой оптики лежит вбли­зи 0,2 мкм (он зависит от длины волны используемого света). Электронная микро­скопия, при которой изображение получают благодаря прохождению (просвечи­ванию) электронов через образец, называется просвечивающей (трансмиссионной). При сканирующей (растровой), или туннельной, электронной микроскопии пучок электронов быстро сканирует (просматривает) поверхность образца, вызывая из­лучение (отражение), которое посредством катодно-лучевой трубки формирует изображение на светящемся экране микроскопа по аналогии с формированием те­левизионного изображения.

Принципиальная оптическая схема электронного микроскопа аналогична схеме светового, в котором все оптические элементы заменены соответствующими элек­трическими: источник света — источником электронов, стеклянные линзы — линзами электромагнитными.

Электронно-микроскопическому исследованию могут быть подвергнуты как уль­тратонкие срезы различных тканей, клеток, микроорганизмов, так и целые бактери­альные клетки, вирусы, фаги, а также субклеточные структуры, выделяемые при разрушении клеток различными способами.

Современные модели электронных микроскопов устроены так, что сочетают в себе возможности как просвечивающего, так и сканирующего микроскопов, и их легко можно переоборудовать с одного типа на другой. При просвечивающей электронной микроскопии получают плоскостные изображения объекта, а при сканирующей — удается получить трехмерное объемное изображение (с помо­щью компьютера). Электронная микроскопия требует специальной подготовки объектов исследова­ния, в частности: фиксации тканей или микроорганизмов, обезвоживания (так как вода сильно рассеивает электроны), заливки в твердые среды (эпоксидные смолы), приготовления ультратонких срезов. С целью повышения четкости наблюдаемой картины используют методы позитивного или негативного контрастирования, а также метод оттенения.

При сканирующей микроскопии образец фиксируют, высушивают на холоде и напыляют в вакууме золотом или другими тяжелыми металлами. Таким образом получают реплику (отпечаток), повторяющую контуры образца и впоследствии ска­нируемую.

29. Генетический аппарат бактерий. Формы обмена генетическим материалом у бактерий.

Генетический материал, в т.ч. плазмиды – внехромосомные генетические элементы, располагаются свободно в цитоплазме, не отграничены от нее никакими мембранами, но связаны с опреде­ленными рецепторами на цитоплазматической мембране. Поскольку длина хромо­сомы во много раз превышает длину бактериальной клетки, хромосома особым компактным образом в ней упакована: молекула хромосомной ДНК находится в суперспирализованной форме и свернута в виде петель. Петли в центре нуклеоида объединяются за счет связывания ДНК с сердцевинной структурой, пред­ставленной молекулами особого класса РНК. Такая упорядоченная упа­ковка обеспечивает постоянную транскрипцию отдельных оперонов хромосомы и не препятствует ее репликации.

Хотя бактерии являются гаплоидными организмами, т. е. имеют один набор ге­нов, содержание ДНК у них непостоянно.

У бактерий очень часто помимо хромосомного генома имеется дополнительный плазмидный геном, наделяющий их важными биологическими свойствами, неред­ко — специфическим (приобретенным) иммунитетом к различным антибиотикам и другим химиопрепаратам.

У бактерий в естественных условиях передача генетической информации проис­ходит не только по вертикали, т. е. от родительской клетки дочерним, но и по горизон­тали с помощью различных механизмов: конъюгации, трансдукции, трансформации.

Формы обмена генетическим материалом у бактерий:

Конъюгация – частичный перенос генетического материала из клетки-донора в клетку-реципиент при их скрещивании. Процесс конъюгации протекает через следующие стадии: установление контакта между донором и реципиентом, протаскивание нити ДНК от донора к реципиенту, достройка перенесенной нити ДНК комплементарной ей нитью в реципиентной клетке и рекомбинация между переданной хромосомой (ее фрагментами) и хромо­сомой клетки-реципиента, размножение мерозиготы и образование клеток, несущих признаки донора и реципиента.

Трансформация — перенос генетического материала, заключающийся в том, что бактерия-реципиент захватывает (поглощает) из внешней среды фрагменты чу­жеродной ДНК. Трансформация может быть спонтанной или индуцированной. Ин­дуцированная (искусственно получаемая) трансформация происходит при добавле­нии к культуре бактерий очищенной ДНК, полученной из культур тех бактерий, генетические признаки которых стремятся передать исследуемой культуре. Спон­танная трансформация происходит в естественных условиях и проявляется в воз­никновении рекомбинантов при смешивании генетически различающихся клеток. Она протекает за счет ДНК, выделяющейся клетками в окружающую среду вслед­ствие их лизиса или в результате активного выделения ДНК жизнеспособными клет­ками-донорами. Как спонтанная, так и индуцированная трансформация сводится, по сути, к поглощению трансформирующей ДНК и образованию рекомбинантов, причем спонтанная трансформация может происходить в результате взаимного об­мена ДНК.

Трансдукция — перенос генетического материала от клетки-донора клетке-ре­ципиенту с помощью бактериофагов. Различают трансдукцию неспецифическую и специфическую. Неспецифическая трансдукция — случайный перенос любого фрагмента ДНК от одной бактериальной клетки к другой.Специфическая трансдукция осуществляется только умеренными фагами, обла­дающими способностью включаться в строго определенные участки хромосомы бактериальной клетки и трансдуцировать определенные гены.

30. Микроскопический метод диагностики инфекционных болезней.

С помощью микроскопии нативного патологического ма­териала, полученного от больного, определяют вид возбудителя по его форме, вза­иморасположению клеток и способности окрашиваться определенными красителями.

31. Культуральный (бактериологический, вирусологический, микологический) метод диагностики инфекционных болезней.

Основан на выделении чистой культуры возбудителя заболевания из патологического материала и его идентификация.

32. Серологический метод диагностики инфекционных болезней.

Основан на определении специфических АТ в крови больных или переболевших инфекционными заболеваниями к соответствующим возбудителям с помощью реакций. (Реакция агглютинации, преципитации, РСК, реакция непрямой агглютинации (РНГА), Реакция торможения гемагглютинации (РТГА))