Практичне заняття №9

· На які таксономічні категорії поділяють мікроорганізми?

· За якими ознаками роблять висновок про чистоту культури?

· Які властивості мікроорганізмів вивчають та визначають з метою ідентифікації чистої культури бактерій?

· Чим зумовлена біохімічна ативність мікроорганізмів?

· Які існують методи визначення ферментативної активності бактерій?

· Для яких мікроорганізмів здатність утворювати пігменти є стійкою ознакою виду, яку використовують для їх ідентифікації?

Тема: «Хіміотерапевтичні препарати. Антибіотики»

Хіміотерапія – один з найважливіших засобів у боротьбі з інфекційними захворюваннями та злоякісними пухлинами. Застосування антибіотиків та протимікробних препаратів зробило можливим ефективне лікування багатьох смертельних хвороб, збільшило тривалість життя людини та покращило його якість.

В той же час безконтрольне застосування антибіотиків та протимікробних препаратів може призвести до розвитку численних ускладнень.

Отже, лікар, що застосовує хіміотерапію, повинен чітко уявляти собі механізми дії антибіотиків та протимікробних препаратів, можливу користь та шкоду і призначати препарати виходячи з балансу першого і другого.

Для цього він повинен володіти основними методиками визначення чутливості мікроорганізмів до антибіотиків.

Все це зумовлює актуальність теми заняття та спрямоване на формування позитивної мотивації її вивчення.

· Аналізувати явище мікробного антагонізму.

· Пояснювати механізм дії антибіотиків на мікробну клітину.

· Оцінювати методи визначення чутливості мікроорганізмів до антибіотиків.

· Робити висновок про чутливість мікроорганізмів до антибіотиків.

· Трактувати механізми стійкості мікроорганізмів до антибіотиків.

· Пояснювати механізми ускладнень антибіотикотерапії.

3. Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми (міждисциплінарна інтеграція). Дивись практичне заняття №1.

4. Завдання для самостійної праці під час підготовки до заняття.

4.1. Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до заняття.

Термін	Визначення

Протимікробний препарат	Хімічна речовина, що здатна вибірково пригнічувати ріст і розмноження мікроорганізмів в живому організмі.
Хіміотерапія	Використання протимікробних препаратів для лікування інфекційних захворювань та хіміопрепаратів – для лікування злоякісних пухлин.

Хіміотерапевтич-ний індекс	Співвідношення максимальної переносимої дози до мінімальної терапевтичної.
Максимальна переносима доза	Максимальна доза протимікробного препарату, яка не викликає у пацієнта побічних дій.
Мінімальна те-рапевтична доза	Мінімальна доза протимікробного препарату, здатна пригнічувати ріст і розмноження мікроорганізмів.
Антиметаболіт	Протимікробний препарат, який за хімічною структурою подібний до корисних для бактерії речовин, але блокує процеси їхнього обміну.
Антагонізм	Тип взаємовідносин між організмами, при якому один вид пригнічує розвиток іншого
Антибіотик	Хіміотерапевтичні препарати біологічного походження, або їхні напівсинтетичні похідні і синтетичні аналоги, які здатні в низьких концентраціях вибірково пошкоджувати або вбивати мікроби або клітини злоякісних пухлин, пригнічувати в організмі хворого збудників захворювань або затримувати ріст злоякісних новоутворень.
Антибіотик вузь-кого спектру дії.	Здатен впливати на окремі типи мікроорганізмів (наприклад, тільки на грампозитивні чи тільки на грамнегативні)
Антибіотик широ кого спектру дії.	Здатен впливати на різні типи мікроорганізмів (і на грампозитивні, і на грамнегативні)
Бактерицидний антибіотик.	Знищує мікроорганізми.
Бактеріостатичний антибіотик.	Припиняє ріст мікроорганізмів.
Оксфордська одиниця	Мінімальна кількість пеніциліну, що припиняє ріст золотавого стафілококу в 50 мл МПБ.
Одиниця дії.	Мінімальна концентрація антибіотику, що припиняє ріст чутливого мікроорганізму в певному об’ємі поживного середовища.
Міжнародна одиниця	Як правило, 1 мікрограм антибіотика
Мінімальна пригнічуюча концентрація.	Мінімальна кількість антибіотика яка зупиняє ріст мікроорганізмів.
Лікарська стійкість	Здатність мікроорганізму рости в присутності мінімальної пригнічуючої концентрації антибіотика.

Історія розвитку антимікробної терапії. Періоди розвитку хіміотерапії.

Праці Д. Л. Романовського, П. Ерліха, Г. Домагка. Відкриття сульфаніламідів.

Основні принципи раціональної хіміотерапії.

Поняття про протимікробний препарат, хіміотерапевтичний індекс.

Мікробний антагонізм, його механізми. Мікроби–антагоністи – продуценти антибіотиків. Вчення І. І. Мечникова про фізіологічну роль молочнокислих бактерій кишечнику.

Історія відкриття перших антибіотиків: О. Флемінг, З. Ваксман. Антибіотики, визначення, біологічна роль в природі. Принципи одержання антибіотиків.

Класифікація антибіотиків за походженням, хімічним складом, за механізмом та спектром антимікробної дії. Природні, напівсинтетичні та синтетичні антибіотики.

Механізм дії антибіотиків на мікробну клітину. Антибіотики – інгібітори синтезу пептидоглікану клітинної стінки, синтезу білка, нуклеїнових кислот, а також такі, що порушують функцію цитоплазматичної мембрани.

Бактерицидна та бактеріостатична дія антибіотиків.

Одиниці виміру антимікробної активності антибіотиків. Методи визначення чутливості бактерій до антибіотиків. Поняття про мінімальну пригнічувальну концентрацію. Антибіотикограма.

Ускладнення антибіотикотерапії. Дисбактеріоз. Антибіотикорезистентні, антибіотико залежні та толерантні до антибіотиків штами бактерій.

Природна та набута стійкість до антибіотиків. Генетичні та біохімічні механізми антибіотикорезистентності. Роль плазмід та транспозонів у формуванні лікарської стійкості бактерій. Шляхи запобігання формуванню резистентності бактерій до антибіотиків. Принципи раціональної антибіотикотерапії.

Міжклітинна комунікація у бактерій („відчуття кворуму”) та перспективи створення на її основі антимікробних препаратів нового покоління.

4.3. Практичні завдання, які виконуються на занятті:

· Ознайомитись з методами визначення мікробного антагонізму.

· Вивчити демонстрацію визначення мінімальної концентрації антибіотиків, що пригнічує ріст бактерій, методом серійних розведень.

· Оволодіти методикою визначення чутливості мікроорганізму до антибіотиків методом дисків.

На практичному занятті студенти вивчають явище антагонізму у бактерій, методи визначення антагонізму та способи його практичного використання, основні класифікації антибіотиків та приклади препаратів, що ілюструють ці класифікації, знайомляться з методикою визначення мінімальної пригнічуючої концентрації антибіотиків методом серійних розведень та проводять визначення чутливості мікроорганізмів до антибіотиків методом дисків. Виконані завдання студенти записують у протокол та підписують його у викладача.

Це співвідношення максимальної пеерносимої дози до мінімальної терапевтичної.

o Максимальна переносима доза – найбільша кількість препарату, яка не викликає побічних ефектів у хворого.

o Мінімальна терапевтична доза – найменша доза, яка здатна пригнічувати ріст і розмноження мікроорганізмів.

Максимальна переносима доза повинна втричі або більше перевищувати мінімальну терапевтичну.

Форма взаємовідносин, коли один мікроорганізм пригнічує розвиток інших

o Конкуренція за поживний субстрат (різна швидкість росту)

o Виділення мікробами-антагоністами кислот, спиртів та лугів

o Виділення мікробами-антагоністами антибіотиків та бактеріоцинів

Хіміотерапевтичні препарати біологічного походження, або їхні напівсинтетичні похідні і синтетичні аналоги, які здатні в низьких концентраціях вибірково пошкоджувати або вбивати мікроби або клітини злоякісних пухлин, пригнічувати в організмі хворого збудників захворювань або затримувати ріст злоякісних новоутворень.

o Збереження активності в рідинах організму

o Розчинність, хороший розподіл в організмі, легке виведення

o Якомога повільніший розвиток лікарської стійкості у мікробів

Продуценти	Приклади антибіотиків
Бактерії	Поліміксин, граміцидин
Гриби	Пеніциліни, цефалоспоріни
Актиноміцети	Стрептоміцин, тетрациклін
Вищі рослини	Іманін, сальвін, хлорофіліпт
Тварини	Лізоцим
Мохи та лишайники	Уснінова кислота

Класифікація антибіотиків за механізмами дії на мікроорганізми

o ОД – одиниця дії – мінімальна кількість антибіотику, здатна пригнічувати ріст чутливого мікроорганізму в певному об'ємі поживного середовища.

o В теперішній час активність більшості антибіотиків вимірюється в мікрограмах. Звичайно 1 мкг хімічно чистого антибіотику відповідає 1 ОД

o Побічна дія на мікроорганізми (розвиток лікарської стійкості)

o Здатність мікроорганізмів рости в присутності антибіотику.

Механізми формування лікарської стійкості

o Продукція ферментів, що руйнують антибіотик (β-лактамази)

o Зникнення або модифікація мішені для дії антибіотику (L-форми)

Принципи раціональної антибіотикотерапії

o Застосування антибіотиків залежно від чутливості до них збудників

o Суворе дотримання схем антибіотикотерапії

o Застосування комбінованої антибіотикотерапії

o Періодична заміна антибіотиків в процесі лікування

Завдання 1. Вивчити на демонстраційному препараті явище антагонізму у бактерій.

Мікроб-антагоніст Shigella disenteriae Staphilococcus aureus Escherichia coli Salmonella typhi Candida albicans

Висновок: Мікроб-антагоніст пригнічує ріст Shigella disenteriae, Escherichia coli та Salmonella typhi, та не впливає на Staphilococcus aureus і Candida albicans.

Завдання 2. Визначити мінімальну пригнічуючу концентрацію (МПК) антибіотиків методом серійних розведень.

Розведення стрептоміцину	64,0 ОД	32,0 ОД	16,0 ОД	8,0 ОД	4,0 ОД	2,0 ОД	1,0 ОД	0,5 ОД	0,25 ОД	Контроль E.coli	Контроль стрептоміцину
Ріст E.coli	—	—	—	—	—	—	+	+	+	+	—
Розведення пеніциліну	38,4 ОД	19,2 ОД	9,6 ОД	4,8 ОД	2,4 ОД	1,2 ОД	0,6 ОД	0,3 ОД	0,15 ОД	Контроль S.aureus	Контроль пеніциліну
Ріст S.aureus	—	—	—	—	—	—	—	+	+	+	—

Висновок. МПК стрептоміцину для E.coli складає 2,0 ОД, МПК пеніциліну для S.aureus – 0,6 ОД.

Завдання 3. Визначення чутливості бактерій до антибіотиків методом паперових дисків.