Os menores tamanhos dos microrganismos determinam o uso de instrumentos ópticos precisos - microscópios - para estudar a morfologia das bactérias. As microscopias mais comumente usadas são microscopia de campo claro, microscopia de campo escuro, microscopia de contraste de fase e microscopia de fluorescência. Para estudos microbiológicos especiais, é utilizada microscopia eletrônica.

Microscopia de campo claro

A microscopia de campo claro é realizada usando um microscópio óptico convencional, cuja parte principal é a lente. A ampliação está indicada na moldura da lente: 8, 10, 20, 40, 90.

Ao estudar micróbios, é utilizado um sistema de imersão (lente). A lente de imersão é imersa em uma gota de óleo de cedro aplicada na preparação. O óleo de cedro tem o mesmo índice de refração do vidro, e isso atinge a menor dispersão dos raios de luz (Fig. 1.12).

Arroz. 1.12. Caminho dos raios em uma lente de imersão

A imagem obtida na lente é ampliada por uma ocular composta por duas lentes. Os microscópios domésticos usam oculares com ampliações de 7, 10, 15 (Fig. 1.13). A ampliação geral de um microscópio é determinada pelo produto da ampliação da objetiva e da ampliação da ocular. Em microbiologia, ampliações de 900 a 1.000 vezes são comumente usadas. A qualidade de um microscópio não depende do grau de ampliação, mas da sua resolução.

Arroz. 1.13. Esquema de um microscópio óptico composto para observação de campo claro, ajustado para iluminação Köhler

Com isto devemos entender a menor distância entre dois pontos da preparação, na qual eles ainda são claramente distinguíveis ao microscópio. A resolução dos microscópios de luz convencionais com sistema de imersão é de 0,2 mícrons.

Microscopia de campo escuro

A microscopia de campo escuro é baseada no seguinte princípio (Fig. 1.14). Os raios iluminam o objeto não por baixo, mas por lado e não entram nos olhos do observador: o campo de visão permanece escuro e o objeto contra seu fundo parece luminoso. Isto é conseguido usando um condensador especial (parabolóide) ou um condensador normal, coberto no centro com um círculo de papel preto.

Arroz. 1.14. Diagrama de um microscópio para observação em campo escuro.

As preparações para microscopia de campo escuro são preparadas usando gotas do tipo “penduradas” e “esmagadas”. No preparo do preparo, uma gota “triturada” do material de teste (cultura bacteriana em solução fisiológica) é aplicada em uma lâmina de vidro, que é coberta com uma lamela. Uma gota de material preenche todo o espaço entre a lamínula e a lâmina, formando uma camada uniforme. Para preparar uma gota suspensa, é necessário utilizar lâminas de vidro especiais com depressão no centro e lamínulas.

O material a ser testado é aplicado no meio da lamela. As bordas do recesso na lâmina são untadas com vaselina e uma lamínula é coberta com ela para que a gota fique localizada no centro do recesso. Em seguida, vire a preparação com a lamela voltada para cima. A microscopia de campo escuro é usada para estudar microrganismos vivos e não corados.

Microscopia de contraste de fase

Quando um feixe de luz passa por um objeto sem pintura, apenas muda a fase de oscilação da onda de luz, o que não é percebido pelo olho humano. Para que a imagem fique contrastante, é necessário converter as mudanças de fase da onda de luz em amplitudes visíveis. Isto é conseguido usando um condensador de contraste de fase e uma objetiva de fase (Fig. 1.15).

Arroz. 1.15. Diagrama de um microscópio de contraste de fase.

Um condensador de contraste de fase é uma lente normal com um revólver e um conjunto de diafragmas anulares para cada lente. A lente de fase está equipada com uma placa de fase, que é obtida pela aplicação de sais de elementos de terras raras na lente. A imagem do diafragma anular coincide com o anel da placa de fase da lente correspondente.

A microscopia de contraste de fase aumenta significativamente o contraste de um objeto e é usada para estudar preparações nativas.

Microscópio Fluorescente

A microscopia de luminescência baseia-se na capacidade de algumas substâncias, sob a influência da luz incidente sobre elas, de emitir raios com comprimento de onda diferente (geralmente mais longo) (fluorescer). Essas substâncias são chamadas de fluorocromos (amarelo de acridina, rodamina, etc.). Um objeto tratado com fluorocromo, quando iluminado com raios ultravioleta, adquire uma cor brilhante em um campo de visão escuro.

A parte principal de um microscópio fluorescente é um iluminador que possui uma lâmpada ultravioleta e um sistema de filtro (Fig. 1.16). É muito importante usar um óleo de imersão não fluorescente.
A microscopia de luminescência na microbiologia prática é utilizada para indicação e identificação de patógenos de doenças infecciosas.

Arroz. 1.16. Representação esquemática de um microscópio fluorescente: 1 - lâmpada de arco; 2 - coletor de quartzo; 3 - cubeta preenchida com solução de sulfato de cobre; 4 - parte frontal do coletor; 5 - filtro ultravioleta; 6 - prisma; 7 - placa de vidro de urânio; 8 - filtro ocular, absorvente
raios ultravioleta.

Microscópio eletrônico

As capacidades dos microscópios ópticos são limitadas pelo comprimento de onda muito longo da luz visível (6.000 A). Objetos menores que esse valor estão além da resolução de um microscópio óptico. No microscópio eletrônico, em vez de ondas de luz, são utilizados feixes de elétrons, que possuem comprimento de onda extremamente curto e alta resolução (Fig. 1.17).

Arroz. 1.17. Esquema de um microscópio eletrônico de transmissão.

Um canhão de elétrons é usado como fonte de feixes de elétrons, cuja base é um filamento de tungstênio aquecido por corrente elétrica. Entre o filamento de tungstênio e o ânodo, no caminho dos elétrons, existe um campo elétrico de alta tensão. O fluxo de elétrons faz com que a tela fosforescente brilhe. Ao passar por um objeto cujas partes possuem espessuras diferentes, os elétrons serão atrasados, aparecendo na tela como áreas escuras. O objeto ganha contraste.

As preparações para microscopia eletrônica são preparadas nos filmes coloidais mais finos, os objetos são examinados após sua secagem (“preparações nativas”), pulverização catódica com metais pesados, seções ultrafinas usando o método de réplica, etc.

A microscopia eletrônica pode detectar as menores estruturas, atingir ampliação de até 200.000 e ver objetos tão pequenos quanto 0,002 mícron.

L. V. Timoschenko, M.V. Chubik

Microscopia(lat. μΙκροσ - pequeno, pequeno e σκοποσ - entendo) - o estudo de objetos usando um microscópio. É dividida em vários tipos: microscopia óptica, microscopia eletrônica, microscopia de raios X ou microscopia a laser de raios X, caracterizada pela utilização de raios eletromagnéticos com capacidade de examinar e obter imagens de oligoelementos de uma substância, dependendo da resolução de os dispositivos ().

Microscopia óptica. O olho humano é um sistema óptico natural caracterizado por uma certa resolução, ou seja, a menor distância entre os elementos do objeto observado (percebidos como pontos ou linhas), na qual ainda podem ser distinguidos uns dos outros. Para um olho normal, ao se afastar do objeto pelo chamado. melhor distância de visão (D = 250 mm), a resolução normal média é de 0,176 mm. Os tamanhos dos microrganismos, da maioria das células vegetais e animais, pequenos cristais, detalhes da microestrutura de metais e ligas, etc. são significativamente menores que este valor. Vários tipos de microscópios são projetados para observar e estudar esses objetos. Os microscópios são usados ​​para determinar a forma, tamanho, estrutura e muitas outras características dos microobjetos.

Um microscópio óptico ou de luz usa luz visível passando por objetos transparentes ou refletida por objetos opacos. Um sistema óptico de diversas lentes permite obter uma imagem aparentemente ampliada da amostra. A imagem resultante pode ser observada com os olhos (ou ambos os olhos, com binóculo) ou fotografada e transferida para uma câmera de vídeo para digitalização. Um microscópio moderno geralmente inclui um sistema de iluminação, uma mesa para mover um objeto (amostra) e conjuntos de lentes e oculares especiais.

Foram desenvolvidos tipos de microscópios que podem expandir significativamente as capacidades da microscopia óptica convencional:

Até a década de 1950, eles trabalharam principalmente no espectro de luz visível. O olho opera na faixa de comprimento de onda óptico. Os microscópios ópticos não podiam fornecer uma resolução inferior ao meio ciclo da onda de radiação de referência (para a faixa visível, os comprimentos de onda são 0,2–0,7 μm ou 200–700 nm). A ampliação máxima do microscópio óptico é de até 2.000 vezes. Ampliar ainda mais a imagem é impraticável, pois não nos permitiu detectar detalhes adicionais da estrutura da substância. Partículas individuais de até aproximadamente 0,15 mícron de tamanho são claramente visíveis com uma ampliação de 2.000 vezes. Partículas menores não refletem os raios de luz e não são visíveis ao microscópio.

Um conjunto de métodos de sonda eletrônica para estudar a microestrutura dos sólidos, sua composição local e microcampos (elétricos, magnéticos, etc.) usando microscópios eletrônicos - instrumentos nos quais um feixe de elétrons é usado para obter imagens ampliadas. A microscopia eletrônica também inclui técnicas de preparação dos objetos em estudo, processamento e análise das informações resultantes. Existem duas direções principais da microscopia eletrônica: transmissão (transmissão) e raster (varredura), com base no uso de tipos apropriados. Eles fornecem informações qualitativamente diferentes sobre o objeto de estudo e muitas vezes são usados ​​em conjunto. Reflexão, emissão, elétron Auger, Lorentz e outros tipos de microscopia eletrônica também são conhecidos, geralmente implementados usando acessórios para microscópios eletrônicos de transmissão e varredura.

Microscopia de raios X — um conjunto de métodos para estudar a estrutura microscópica da matéria usando raios X. A microscopia de raios X usa instrumentos especiais chamados microscópios de raios X. A resolução chega a 100 nm, 2 vezes maior que a dos microscópios ópticos (200 nm). Teoricamente, a microscopia de raios X pode atingir uma resolução 2 ordens de grandeza melhor do que a microscopia óptica (uma vez que o comprimento de onda da radiação de raios X é 2 ordens de grandeza menor). No entanto, um microscópio óptico moderno - nanoscópio tem uma resolução de até 3-10 nm.

A microscopia de raios X é dividida em:

• Microscopia de reflexão
• Microscopia de projeção
• Microscópio eletrônico
• Microscopia a laser de raios X

Métodos de pesquisa microscópica são usados ​​​​para estudar

formas de micróbios, estrutura e definição das células bacterianas

mobilidade bacteriana.

1) Microscopia óptica. Baseia-se na passagem de um feixe de luz através de um sistema de lentes, que garante uma ampliação do objeto de 300 vezes.

2) Microscopia de imersão. Com base no uso

óleo de imersão, cujo poder de refração é igual a

poder de refração do vidro. Devido a isso, os raios de luz não são

estão espalhados, como em um microscópio óptico, mas caem na lente,

proporcionando boa iluminação.

3) Microscopia de contraste de fase. Baseado na transformação das mudanças de fase que ocorre quando um feixe de luz diverge através de objetos transparentes.

4) Microscopia de campo escuro. Com base na difração de luz em

forte iluminação de uma suspensão de pequenas partículas em um líquido.

5) Microscopia de luminescência. Baseado em impacto

fluorocromos nos componentes celulares das bactérias.

6) Microscopia eletrônica. A principal diferença entre eletrônico e

microsporia leve é ​​​​que em vez de luz há

um fluxo rápido de elétrons é usado e lentes de vidro

substituídos por campos eletromagnéticos.

A resolução de um microscópio é a distância mínima entre dois pontos em que eles são percebidos separadamente. Para um microscópio óptico pc = 0,2 µm.

O poder de ampliação de um microscópio é o produto da ampliação das lentes oculares e da ampliação das lentes objetivas.

2. AG: definição, química. Natureza, estrutura, tipos, propriedades

Propriedades dos antígenos

Os antígenos têm duas propriedades principais:

1) antigenicidade. Esta é a capacidade de induzir o corpo a produzir anticorpos.

A antigenicidade de uma substância depende da sua estranheza, do tamanho e da complexidade da estrutura da molécula e da sua solubilidade. Todas essas propriedades são inerentes às proteínas ou à parte proteica do antígeno;

2) especificidade - expressa na capacidade dos antígenos interagirem apenas com os anticorpos que foram desenvolvidos em resposta à introdução de um determinado antígeno. A especificidade do antígeno é determinada por uma pequena parte da molécula - o grupo determinante. O número desses grupos pode variar. Suas funções são desempenhadas por carboidratos, peptídeos, lipídios e ácidos nucléicos.

3. agente causador da tularemia

1. Vírus: definição, morfologia, ultraestrutura, classificação.

Quando os métodos modernos de pesquisa se tornaram possíveis, usando um microscópio eletrônico foi possível revelar detalhes da estrutura dos vírus.

Os vírus diferem das bactérias pela sua estrutura simples. Eles consistem em um ácido nucléico e um invólucro protéico denominado capsídeo. Os ácidos nucléicos são um elemento necessário da matéria viva, o principal é

cujo objetivo é preservar e transferir informações hereditárias ou genéticas. O ácido nucleico consiste em um grande número de unidades estruturais - nucleotídeos. Cada nucleotídeo consiste em três partes principais: uma molécula de ácido fosfórico, uma molécula de açúcar e uma molécula de base orgânica. As bases orgânicas são representadas pelas seguintes substâncias: citosina, timina, uracila, adenina e guanina. Com base no tipo de açúcar contido nos ácidos nucléicos, distinguem-se dois tipos de ácidos. Em um deles, os nucleotídeos contêm ribose, e então o ácido é chamado de ácido ribonucleico (RNA), e no outro, a desoxirribose e o ácido são chamados de ácido desoxirribonucleico (DNA). Os vírus sempre contêm apenas um de dois ácidos: RNA ou DNA. Nas bactérias e outras células vivas, o DNA é encontrado principalmente no núcleo e o RNA está localizado no citoplasma e no nucléolo da célula. Os ácidos nucleicos virais consistem em uma ou duas hélices.

Os vírus podem infectar muitos organismos vivos: bactérias, plantas, humanos e animais. Por exemplo, as plantas com flores são hospedeiras de muitos tipos de vírus. A ciência da fitopatologia também trata do estudo de doenças virais da batata, feijão, beterraba, cana-de-açúcar e outras culturas.

Entre os invertebrados, as doenças virais são encontradas apenas em insetos. Entre os vertebrados, as doenças virais são conhecidas em peixes e anfíbios (tumor renal na rã leopardo). Muitas doenças virais são conhecidas em aves (sarcoma e leucemia são modelos favoritos para estudar a natureza viral dos tumores). As doenças virais humanas incluem: gripe, sarampo, poliomielite, raiva, rubéola e muitas outras.

Os antígenos de muitos microrganismos já foram bem estudados (Salmonella, Escherichia, Shigella). Existem vários tipos de antígenos em bactérias:

1) grupo. São comuns a dois ou mais tipos de micróbios. Por exemplo, os agentes causadores da febre tifóide têm antígenos de grupo comuns com os agentes causadores da febre paratifóide A e B;

2) antígenos específicos – disponíveis apenas em um determinado tipo de microrganismo. O conhecimento de antígenos específicos permite diferenciar micróbios dentro de gêneros e espécies.

Assim, dentro do género Salmonella, mais de 1500 tipos de Salmonella são diferenciados por combinação de antigénios. Com base na localização dos antígenos em uma célula microbiana, eles distinguem:

1) antígenos somáticos O - associados ao corpo da célula microbiana. O antígeno O é altamente tóxico (é uma endotoxina de microrganismos gram-negativos), estável ao calor (não entra em colapso mesmo quando fervido). Contudo, o antígeno somático é destruído pela ação do formaldeído e dos álcoois;

2) flagelos, antígenos H - possuem natureza proteica e são encontrados nos flagelos de microrganismos móveis. Os antígenos H são rapidamente destruídos quando aquecidos;

3) antígenos K capsulares - localizados na superfície da célula microbiana e também chamados de superficiais. Esses antígenos foram estudados detalhadamente no grupo intestinal de bactérias. Eles têm antígenos Vi-, M-, B-, L- e A. Quando uma pessoa é imunizada com o complexo antígeno Vi, observa-se um alto grau de proteção contra a febre tifóide. A maior estabilidade térmica é característica do grupo A - eles não entram em colapso mesmo após fervura prolongada. O grupo B pode suportar o aquecimento até 60°C durante cerca de 1 hora, o grupo L colapsa rapidamente à mesma temperatura.

Toxinas bacterianas, enzimas e proteínas secretadas por bactérias no meio ambiente também possuem propriedades antigênicas. Ao interagir com anticorpos específicos, esses antígenos perdem atividade.

De acordo com a sua imunogenicidade, os antígenos são completos ou incompletos.

Antígenos completos têm a capacidade de induzir a formação de anticorpos no corpo e entrar em uma interação específica com eles. Tais antígenos têm grande peso molecular, grande tamanho de molécula e interagem bem com fatores imunológicos. O resultado desta interação pode ser observado in vitro. Sob a influência

Ao comer anticorpos, os micróbios podem aderir e depositar-se no fundo do tubo de ensaio. Esta reação é chamada de reação de aglutinação.

Antígenos incompletos têm baixa imunogenicidade e não causam a formação de anticorpos no organismo, mas tornam-se completos se combinados com proteínas do organismo.

Existem várias maneiras de os antígenos entrarem

macroorganismo:

F através da pele e mucosas em decorrência de seus danos (picadas de insetos, feridas, microtraumas, etc.); por absorção no trato gastrointestinal;

3. Agente antitetânico

1. As principais etapas da reprodução do vírus na célula hospedeira. Peculiaridades da reprodução de vírus LC

A interação de um vírus com uma célula hospedeira é um processo complexo de vários estágios que começa com a adsorção de partículas virais nos receptores da célula hospedeira e continua após sua penetração na célula. Como resultado dessa interação, desenvolve-se uma forma produtiva, abortiva ou integrativa de infecção celular. Na forma podutiva, ocorre a reprodução, ou mais precisamente, a reprodução (lat. reproduzir-reproduzir) do vírus; na forma abortiva, é interrompida em uma das etapas; na forma n-integrativa, a integração do ácido nucleico viral no genoma celular ocorre.

REPRODUÇÃO DE VÍRUS

Conforme observado acima, os vírus são uma forma auto-replicante que é incapaz de fissão binária, ao contrário dos microrganismos com organização celular. Na década de 50, constatou-se que a reprodução, ou reprodução, dos vírus ocorre por meio da replicação de seus ácidos nucléicos e biossíntese de proteínas, seguida da automontagem do vírion. Este processo ocorre em diferentes partes da célula - o núcleo ou citoplasma,

por isso recebeu o nome de disjuntiva, ou seja, reprodução desconectada.

A reprodução viral é uma forma única de expressão de informação estranha (viral) em células humanas e animais, insetos, plantas e bactérias, que consiste em subordinar os mecanismos genéticos da matriz celular da informação viral.

O estágio 1 - adsorção - é caracterizado pela ligação do vírion aos receptores celulares, que são glicoproteínas da membrana celular contendo ácido neuramínico. Esses receptores estão presentes em diversas células, em particular nos eritrócitos, nos quais muitos vírus são adsorvidos1. Para orto e paramixovírus, os receptores específicos são glicolipídeos contendo ácido siálico (gangliosídeos); para outros, são proteínas ou lipídios da membrana celular.

Os receptores virais são as chamadas proteínas de “ligação” localizadas nos capsídeos de vírions simples e nos supercapsídeos de vírions complexos. Eles podem ter a forma de fios (fibras em adenovírus) ou pontas (formações de glicoproteínas na camada externa de orto e paramixo-, rabdo-, areno- e bunyavírus).

O primeiro estágio de adsorção é determinado por forças inespecíficas de atração intermolecular, o segundo por homologia estrutural específica ou complementaridade de receptores de células e vírus sensíveis.

A fase 2 – penetração do vírus na célula hospedeira – ocorre através de viropexia e fusão de membranas. A viropexis nada mais é do que um caso especial de endocitose de receptores, que consiste na invaginação de uma seção da membrana plasmática onde existem reentrâncias cobertas por receptores na parte externa onde o vírus é adsorvido (Fig. 5.3). Em seguida, um vacúolo é formado ao redor do vírus, dentro do qual ele está localizado no citoplasma da célula hospedeira. O método descrito de penetração de partículas virais é típico de adenovírus, vírus influenza, etc.

A penetração de uma partícula viral em uma célula hospedeira também pode ocorrer através da fusão da membrana (Fig. 5.4). Nesse caso, o envelope viral se funde com a membrana plasmática da célula hospedeira, fazendo com que as estruturas internas (“núcleo”) do vírion vão parar no citoplasma da célula infectada, e quando fundidas com a membrana nuclear , no núcleo da célula.

A 3ª etapa - “despir” os vírions - consiste na sua desproteinização e liberação do supercapsídeo e do capsídeo, que impedem a replicação do ácido nucleico viral. O “despir” do vírion começa imediatamente após sua ligação aos receptores celulares e continua no vacúolo endocítico e sua fusão com os lisossomos com a participação de enzimas proteolíticas, bem como nos poros nucleares e no espaço perinuclear durante a fusão com a membrana nuclear. A 4ª etapa envolve a transcrição e replicação dos genomas virais. A transcrição do genoma viral de vírus contendo DNA de fita dupla ocorre, assim como o genoma celular, ao longo da tríade DNA->-mRNA->-proteína (Fig. 5.5, a). As diferenças dizem respeito apenas à origem da enzima RNA polimerase dependente de DNA necessária para este processo. Os vírus cujo genoma é transcrito no citoplasma da célula hospedeira (por exemplo, o vírus da varíola) possuem sua própria RNA polimerase específica do vírus. Os vírus cujos genomas são transcritos no núcleo (papovírus, adenovírus, vírus do herpes) utilizam a RNA polimerase II ou III celular ali contida.

1. Vírus com genoma negativo (cadeia negativa, Fig. 5.5, b), que incluem orto-, paramixovírus e rabdovírus (ver Tabela 5.1), contêm uma RNA polimerase ou transcriptase específica do vírus. Eles sintetizam “RNA em um modelo de RNA genômico. Uma enzima semelhante está ausente nas células normais, mas é sintetizada por células infectadas por vírus.

É encontrado em vírus de RNA de fita simples e de fita dupla.

2. Nos vírus com genoma positivo, que incluem picorna-, togavírus, etc., a função do mRNA é desempenhada pelo próprio genoma, que traduz a informação nele contida para os ribossomos da célula hospedeira.

3. O grupo de retrovírus contendo RNA, que contém transcriptase reversa, ou revertase, se destaca. A singularidade desta enzima reside na sua capacidade
copiar informações do RNA para o DNA. Este processo é chamado de transcrição reversa

Conforme observado acima, o número de genes no genoma viral é muito limitado. Portanto, para aumentar a quantidade de informação viral, existe um mecanismo de tradução único que opera através do mRNA, que transmite significativamente mais informação do que a registrada no ácido nucleico viral. Isso é conseguido de diferentes maneiras, por exemplo, ao transcrever informações de seções reescritas de DNA em RNA por splicing (cortando códons sem sentido e unindo extremidades), bem como quando anticódons de gRNA leem a mesma molécula de mRNA de diferentes nucleotídeos. Nesse caso, novos trigêmeos são formados, aumentando a quantidade de informações transmitidas.

A regulação da transcrição é realizada por mecanismos celulares e específicos de vírus. Consiste na leitura sequencial de informações dos chamados genes “precoces” e “tardios”. O primeiro codifica informações para a síntese de enzimas de transcrição e replicação específicas de vírus, e o segundo - para a síntese de proteínas do capsídeo.

As informações específicas do vírus são traduzidas para os ribossomos da célula hospedeira, que são previamente liberados das proteínas celulares e montados em polissomas específicos do vírus. O genoma do piruinil consiste na síntese de moléculas de DNA ou RNA, que se acumulam nos estoques desses núcleos. ácidos usados ​​na montagem de vírions.

A replicação do DNA viral ocorre em ambas as fitas com a participação da DNA polimerase celular. Nos vírus de fita simples, uma segunda fita (forma replicativa) é formada primeiro.

A replicação do RNA viral ocorre apenas com a participação da mesma enzima específica do vírus que catalisa a transcrição do genoma viral. Nos vírus de cadeia positiva, a replicação do RNA praticamente não difere de sua transcrição. Nos vírus de cadeia negativa, a replicação difere da transcrição no comprimento das moléculas filhas de RNA resultantes. Durante a replicação, eles correspondem completamente em comprimento à fita materna e, durante a transcrição, moléculas de sRNA encurtadas são formadas.

Nos retrovírus, a replicação, assim como a transcrição do DNA, ocorre dentro do genoma celular com a participação da DNA polimerase celular.

A 5ª etapa - montagem do vírion - consiste principalmente na formação de nucleocapsídeos. Como a síntese de ácidos nucleicos e proteínas virais na célula ocorre em diferentes estruturas celulares, é necessário transportar os componentes do vírion para um local de montagem. Ao mesmo tempo, as proteínas virais e os ácidos nucleicos têm a capacidade de reconhecer e combinar-se espontaneamente entre si. A automontagem de vírions simples é baseada na capacidade dos polipeptídeos virais de se combinarem em capsômeros, que, localizados em torno de eixos de simetria, formam um poliedro. Noutros casos, os polipéptidos formam uma hélice que envolve o ácido nucleico viral.

Muitos vírions simples são montados em complexos replicativos, as membranas do retículo endoplasmático. “Nos vírions complexos, a montagem do nucleocapsídeo começa nos complexos replicativos e depois continua na membrana plasmática, no lado externo da qual estão localizadas as glicoproteínas do supercapsídeo . Em seguida, as glicoproteínas e os nucleocapsídeos adjacentes a elas nas outras seções laterais se projetam através da membrana celular, formando um botão, como é o caso dos orto e paramixovírus, rabdovírus. Após a separação do botão contendo as proteínas do nucleocapsídeo e do supercapsídeo, Virions livres são formados. Eles passam através da membrana plasmática da célula para o espaço extracelular ou através do retículo da membrana endoplasmática penetram no vacúolo do retículo endoplasmático. Ao mesmo tempo, os lipídios da membrana envolvem o rim, deslocando proteínas dele. Muitos Os vírus contendo DNA, por exemplo o vírus do herpes, são coletados no núcleo da célula em sua membrana, onde se formam os nucleocapsídeos, e então brotam no espaço perinuclear, adquirindo uma casca externa. A formação adicional do vírion ocorre nas membranas do retículo citoplasmático e no aparelho de Golgi, e o vírus se espalha para a superfície celular.

O estágio 6 – liberação de partículas virais da célula – ocorre de duas maneiras. Vírus simples sem supercapsídeo, como picornavírus, adenovírus, etc., causam destruição celular e entram no espaço extracelular. Outros vírus que possuem uma camada externa lipoproteica deixam a célula por brotamento, e como resultado ela permanece viável por um longo tempo. Este caminho é típico do vírus influenza, etc.

2. AT: químico Natureza, estrutura, propriedades, mecanismo de interação específica com AG

Os anticorpos são produzidos pelo macrorganismo quando agentes estranhos - antígenos - entram nele. Os anticorpos pertencem à fração globulina do sangue, portanto também são chamados de imunoglobulinas e são designados pelo símbolo ^. Os anticorpos são sintetizados pelas células plasmáticas. Ig pertence aos fatores de imunidade humoral específica: inativam toxinas; em combinação com o complemento, evitam a penetração de vírus e lisam bactérias; ativar a fagocitose; participar de reações alérgicas; participar da destruição de helmintos.

O plasma sanguíneo contém cerca de 5% de proteínas - das quais 3% são imunoglobulinas. As imunoglobulinas são

diferem na estrutura, composição antigênica e funções que desempenham. Com base nessas propriedades, são divididos em 5 classes: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. A Ig é encontrada no soro sanguíneo nas seguintes quantidades: IgG - 7-20 hl, IgA - 0,7-5 hl; IgM - 0,5-2 hl; IgD e IgE - muito pouco.

Natureza química das imunoglobulinas

As moléculas de imunoglobulinas de todas as cinco classes têm uma estrutura universal. Se uma molécula de imunoglobulina for tratada com mercaptoetanol, ela se dividirá em dois pares de cadeias polipeptídicas: duas pesadas e duas leves. A cadeia leve tem até 200 resíduos de aminoácidos e a cadeia pesada tem até 400. Cada uma dessas cadeias é torcida em uma hélice primária - uma hélice a e cada uma das cadeias tem uma hélice secundária - domínios. Existem 2 domínios localizados em cada cadeia leve e 4 domínios em cada cadeia pesada. As cadeias leves e pesadas são conectadas entre si por ligações dissulfeto, formando uma única molécula. As cadeias leves e pesadas consistem em um conjunto constante de aminoácidos, e alguns domínios também incluem um conjunto variável de aminoácidos que participam da formação do centro ativo das imunoglobulinas. As Igs têm especificidade pronunciada - o domínio variável se ajusta ao antígeno como a chave de uma fechadura. A molécula de qualquer imunoglobulina possui uma estrutura quaternária.

1. Imunoglobulinas classe G (IgG) - esses anticorpos são os mais importantes no desenvolvimento da imunidade, pois representam 80% de todas as imunoglobulinas séricas. No início da doença são poucos, mas à medida que a doença progride, seu número aumenta e a função principal de combater os micróbios recai sobre eles. A imunoglobulina atravessa facilmente a barreira placentária e proporciona imunidade humoral ao recém-nascido nos primeiros meses de vida.

2. A imunoglobulina classe M (Ig M) é a maior molécula de todas as cinco classes de imunoglobulinas. Ig é um pentâmero, formado por 5 moléculas. As moléculas consistem em 2 cadeias leves e uma cadeia pesada. A molécula desta imunoglobulina é 5 vezes maior que a IgG, portanto sua taxa de sedimentação será maior. As imunoglobulinas desta classe são as primeiras a aparecer durante o desenvolvimento fetal e as últimas a desaparecer na velhice.

3. Imunoglobulinas Classe A (IgA) - desempenham um papel importante na proteção das membranas mucosas dos tratos respiratório e digestivo e do sistema geniturinário. A molécula de IgA possui as mesmas cadeias leves e sua própria cadeia pesada. Existem modificações - IgA secretora e soro. A imunoglobulina secretora ativa o complemento e estimula a atividade fagocítica nas membranas mucosas. A imunoglobulina A sérica pode ser um anticorpo incompleto, não fixa o complemento e não atravessa a barreira placentária. O peso molecular varia.

4. Imunoglobulinas da classe E (IgE) - ou anticorpos reaginosos, pois participam de reações alérgicas do tipo imediato, e também participam da destruição de helmintos. Encontrado no soro sanguíneo em pequenas quantidades. Não atravessa a barreira placentária.

Imunoglobulinas classe D (IgD) - seu envolvimento não foi suficientemente estudado. Contido no soro sanguíneo em quantidades muito pequenas. Sabe-se que a IgD é produzida pelas células das amígdalas e adenóides. A IgD não se liga ao complemento e não atravessa a barreira placentária. A especificidade das imunoglobulinas se manifesta na especificidade da resposta imune, portanto, na medicina prática, vários medicamentos são utilizados para a prevenção e tratamento de diversas doenças. A especificidade das imunoglobulinas se manifesta em reações imunológicas in vitro (reações de precipitação, etc.).

3. Causa do botulismo

Pertence ao gênero Clostridium, foi descoberto na Holanda por E. van Ermengem em 1896. O patógeno foi isolado do presunto, que serviu de fonte de intoxicação para 34 pessoas.

Propriedades morfológicas e culturais. C. botulinum são bastonetes com extremidades arredondadas e possuem flagelos, embora sejam considerados um microrganismo de fraca mobilidade. Quando expostos a condições desfavoráveis, formam esporos. Anaeróbios estritos. As culturas jovens coram gram-positivas, as culturas com 5 dias de idade coram gram-negativas. Eles são cultivados em ambientes normais com pH 7,3-7,5. No ágar glicose-sangue, formam-se pequenas colônias turvas acinzentadas ou amareladas de formato irregular. Na gelatina, os patógenos formam colônias redondas e transparentes, no ágar sangue - zonas de hemólise. No caldo de fígado, o botulismo por Clostridium forma uma turvação uniforme, depois aparece um sedimento no fundo e o caldo clareia.

Propriedades enzimáticas. Clostridia botulinum produz gelatinase, lecitinase, sulfeto de hidrogênio e amônia, bem como aminas voláteis, álcoois, ácidos acético, láctico e butírico. A glicose e a maltose são fermentadas para formar ácido.

Estrutura antigênica. Foi estabelecida a presença de 8 sorovares do agente causador do botulismo - A, B, C, C2, D, E, F e L. Cada sorovar é caracterizado por imunogenicidade específica. Eles possuem um antígeno O, comum a todos os sorovares.

Resistência. As formas vegetativas do agente causador do botulismo morrem a 80°C em 30 minutos. Os esporos podem resistir à fervura por 1,5 a 6 horas, a t - 115°C eles morrem após 30-40 minutos, a 120°C - após 3-20 minutos. Em grandes pedaços de carne e potes de grande capacidade, eles podem permanecer vivos mesmo após autoclavá-los a 120°C por 15 minutos. Em uma solução de fenol a 5%, os esporos podem ser armazenados por 24 horas. A exotoxina botulínica é destruída em 10 minutos quando fervida e é resistente à luz solar.

Epidemiologia. C. botulinum é difundido no solo. A doença está registrada em todos os lugares. Uma pessoa é infectada com botulismo ao comer produtos de carne e peixe, vegetais enlatados, frango, patos e outros alimentos infectados com patógenos do botulismo.

Manifestações clínicas. No botulismo, o período de incubação varia de 2 horas a 10 dias, na maioria das vezes de 18 a 24 horas.As manifestações dependem da natureza do produto que causou o envenenamento e da quantidade de toxina que entra no corpo. O processo patológico é causado por uma exotoxina, que é absorvida pelo intestino, entra na corrente sanguínea e afeta os núcleos da medula oblonga, o sistema cardiovascular e os músculos. Os primeiros sinais da doença são distúrbios gastrointestinais (náuseas, vômitos, dores abdominais); os pacientes queixam-se frequentemente de boca seca. Neste contexto, desenvolvem-se dores de cabeça, dificuldade em engolir, pupilas dilatadas, visão dupla e surdez. Muitas vezes (40-60%) a doença termina em morte.

Após a doença, a imunidade de curto prazo permanece.

Prevenção. Para prevenção de emergência, utiliza-se soro de cavalo polivalente, disponível na forma seca e líquida. Para prevenir o botulismo, a tecnologia correta de processamento de alimentos e enlatados (principalmente em casa) é de grande importância. Produtos defumados e em conserva, bem como cogumelos enlatados, são perigosos. É preciso lembrar que os clostrídios do botulismo, preservados após a esterilização, causam inchaço das latas (bombardeio). Seu conteúdo exala cheiro de óleo rançoso. Esses alimentos enlatados não podem ser colocados à venda, estão sujeitos a apreensão e exame minucioso.

Bilhete 18

1. Bacteriófagos: definição, história de descoberta, morfologia e ultraestrutura usando o exemplo de T-
até mesmo bacteriófagos de Escherichia coli, propriedades, conversão lisogênica, lisogenia,
uso pratico

Em 1917, o microbiologista francês D'Herrel estudou o agente causador da disenteria e observou a lise de uma cultura bacteriana quando lhe foi adicionado filtrado de fezes de doentes.

O princípio de lise persistiu durante repetidas passagens da cultura de bactérias da disenteria e até tornou-se mais ativo. O autor chamou o agente que dissolve bactérias de bacteriófago (“comedor” de bactérias do latim pha-gos - devorador), e a ação do bacteriófago, que termina na lise das bactérias, de fenômeno da bacteriofagia.

Ao mesmo tempo, D'Herrel avaliou corretamente o significado biológico do fenômeno que descobriu. Ele sugeriu que um bacteriófago é um agente infeccioso que lisa bactérias, fazendo com que partículas filhas de fagos entrem no ambiente. Em meio sólido inoculado com um mistura de cultura de fagos e bactérias, em locais onde aparecem lise de bactérias, manchas estéreis ou colônias negativas de fagos. Semear a mesma cultura bacteriana em meio líquido leva à limpeza do meio. Mais tarde, foi demonstrado que os fagos são vírus bacterianos que possuem bactérias de certas espécies como hospedeiros. A nomenclatura dos bacteriófagos é baseada no nome da espécie do hospedeiro. Por exemplo, os fagos que lisam as bactérias da disenteria são chamados de bacteriófagos da disenteria, salmonela - bacteriófagos de salmonela, bactérias da difteria - bacteriófagos da difteria, etc.

Na história da microbiologia, o estudo do fenômeno da bacteriofagia ocupa um lugar especial. A simplicidade de cultivo, o curto período de geração, o alto rendimento da progênie do fago e a possibilidade de seu registro quantitativo preciso contribuíram para o estudo bem-sucedido de muitos problemas de genética molecular e virologia geral. Em particular, no sistema celular fago-bacteriano, foi descoberto pela primeira vez o fenômeno da lisogenia, que mais tarde recebeu o nome de infecção integrativa.

Estrutura. A maioria dos fagos tem forma de esperma. Eles consistem em uma cabeça, que contém ácido nucléico, e um processo. Alguns fagos têm um processo muito curto ou nenhum processo. As dimensões da partícula do fago variam de 20 a 200 nm. O diâmetro médio da cabeça é de 60 a 100 nm, o comprimento do processo é de 100 a 200 nm.

Existem vários tipos morfológicos de bacteriófagos (Fig. 5.9.). O tipo I inclui fagos filamentosos contendo DNA que lisam células bacterianas que transportam o plasmídeo F

(ver 6.7). O tipo II consiste em fagos com um análogo do processo. Estes são pequenos fagos contendo RNA e fagos de DNA de fita simples f/174. O tipo III inclui fagos T3, T7 com processo curto, o tipo IV inclui fagos com bainha de processo não contrátil e DNA de fita dupla (Tl, T5, etc.). O tipo V é representado por fagos contendo DNA com uma bainha de processo contratante terminando em uma placa basal de diferentes formatos (T2, T4, T6).

Os fagos T (inglês, tipo - típico) são os mais estudados. Eles constituem o grupo T dos fagos coli-disenteria, incluindo 7 representantes: 4 ímpares T1, T3, T5 e T7 e 3 pares T2, T4, T6. A estrutura dos fagos T pares, em particular T2, revelou-se a mais complexa (ver Fig. 5.9). Consiste em uma cabeça hexagonal e um processo. Este último é formado por uma haste oca com diâmetro de cerca de 8 nm. Do lado de fora, a haste é cercada por uma bainha capaz de se contrair. Na extremidade distal do processo existe uma placa basal hexagonal, em cujos cantos existem dentes curtos. Um filamento de 150 nm de comprimento se estende de cada dente. A placa basal e os filamentos realizam o processo de adsorção do fago na célula bacteriana.

Composição química. Os fagos, como outros vírus, consistem em ácidos nucléicos e proteínas. A maioria deles contém DNA de fita dupla, que é fechado em círculo. No entanto, também existem fagos de cadeia simples, por exemplo o fago f%174. Alguns fagos contêm DNA com bases nitrogenadas incomuns. Assim, o fago T2 contém 5-hidroximetilcitosina em vez de citosina. Alguns fagos contêm RNA.

O capsídeo da cabeça do fago e a bainha do processo são construídos a partir de subunidades polipeptídicas de acordo com os tipos de simetria cúbica (cabeça) e helicoidal (processo).

As partículas de alguns fagos sob a bainha da parte distal do processo (fago T2) contêm a enzima lisozima. Uma proteína interna contendo poliaminas (espermina, putrescina) foi encontrada dentro da cabeça do fago T2. Essa proteína desempenha um certo papel no superenrolamento do DNA do fago, que somente nesta forma pode caber em uma cabeça relativamente pequena.

Resistência a fatores ambientais. Os fagos são mais resistentes a fatores físicos e químicos do que muitos vírus humanos. A maioria deles é inativada em temperaturas acima de 65°-70°C. Toleram bem o congelamento e são armazenados por muito tempo em baixas temperaturas e secagem. Sublimado (solução a 0,5%), fenol (solução a 1%) não têm efeito inativador sobre eles. Ao mesmo tempo, uma solução de formalina a 1% inativa o fago em poucos minutos. Os raios ultravioleta e a radiação ionizante também causam efeito inativador e, em baixas doses, mutações.

A interação dos fagos com uma célula bacteriana é caracterizada por uma mudança sequencial nos mesmos estágios considerados para vírus animais e humanos. No entanto, existem algumas peculiaridades.

A adsorção do fago em uma célula bacteriana ocorre apenas quando os receptores do fago localizados no final do processo correspondem aos receptores da célula bacteriana associados à parede celular. Alguns fagos são adsorvidos aos pili sexuais, controlados pelos plasmídeos F ou R (ver 6.7). Em bactérias completamente desprovidas de paredes celulares (protoplastos), não ocorre adsorção de fagos.

A adsorção de fagos é grandemente influenciada pela composição e pH do meio, temperatura, bem como pela presença de certos aminoácidos ou outros compostos, por exemplo triptofano para fago T2.

A penetração do fago em uma célula bacteriana ocorre pela injeção de ácido nucleico através do canal de processo. Neste caso, ao contrário dos vírus humanos e animais, as proteínas do capsídeo da cabeça e dos apêndices permanecem fora da célula.

Alguns fagos injetam seu DNA sem primeiro danificar a parede celular bacteriana, outros através de buracos que fazem na parede celular usando a lisozima contida em seu capsídeo.

O DNA de fita simples do fago Φ174, assim como o ácido nucleico dos fagos filamentosos, entra na célula junto com uma das cápsulas.

proteínas das sementes.

A replicação do ácido nucleico do fago e a síntese de enzimas de transcrição e replicação específicas do fago ocorrem da mesma maneira que durante a reprodução de outros vírus. Contudo, o período latente de infecção, isto é, o tempo para a formação da descendência do fago, é muito mais curto.

A montagem de partículas fágicas, ou morfogênese, envolve o preenchimento dos capsídeos da cabeça oca com DNA do fago.

A liberação de fagos maduros da célula bacteriana ocorre através de uma “explosão”, durante a qual as bactérias infectadas são lisadas. A lise ocorre com ou sem a participação da lisozima do fago. Alguns fagos filamentosos contendo DNA (por exemplo, fago fd) são liberados da célula por “vazamento” de DNA através da membrana citoplasmática e da parede celular da bactéria, durante o qual adquirem capsídeos. A célula bacteriana mantém sua viabilidade.

A lisogenização está subjacente à conversão do fago ou lisogênica. Consiste em alterar as propriedades das bactérias lisogênicas, por exemplo, adquirir a capacidade de produzir uma toxina, alterar a morfologia e outras características antigênicas. O mecanismo desse fenômeno está associado à introdução de novas informações na célula bacteriana.

2. Imunidade: definição, formas, tipos e suas características

Ainda na antiguidade, percebeu-se que quem sofreu uma doença infecciosa fica imune a ela e não adoece novamente. Na Idade Média, as pessoas que sofreram com a peste e a cólera estavam envolvidas no cuidado dos doentes ou no enterro dos mortos. Pela primeira vez, o médico inglês E. Jenner usou a infecção artificial de uma pessoa para protegê-la da varíola. Então L. Pasteur propôs vacinações contra a raiva e o antraz. O estudo dos fenômenos da imunidade possibilitou a criação de vacinas, a obtenção de soros terapêuticos e gamaglobulinas.

No processo de evolução, os humanos desenvolveram um sistema especial para proteger o corpo de substâncias estranhas e microorganismos que causam doenças. Este sistema é chamado de sistema imunológico. É representado pelo tecido linfóide e desempenha funções especiais de vigilância, ou seja, reconhece substâncias estranhas que são geneticamente estranhas ao macroorganismo. Os agentes estranhos que entram no nosso corpo são chamados de “antígenos”. Estes incluem substâncias de natureza proteica; compostos de proteínas, lipídios e polissacarídeos, micróbios e suas toxinas; vírus, etc. E não

A suscetibilidade do corpo a substâncias estranhas (antígenos) é chamada de “imunidade” (do latim Immunitas - liberação, livrar-se de algo).

A vigilância imunológica desempenha um papel importante no funcionamento normal do organismo, protegendo contra diversas doenças de natureza infecciosa e não infecciosa.

A imunologia, ciência da imunidade, estuda o funcionamento do sistema imunológico, bem como o desenvolvimento de ferramentas e métodos para diagnóstico imunológico, prevenção e tratamento de doenças infecciosas e não infecciosas. A imunologia como ciência foi formada apenas no final do século XIX. Seus fundadores podem ser considerados I.I. Mechnikov, L. Pasteur e P. Ehrlich.

Existem várias classificações de tipos e formas de imunidade. A classificação mais simples:

1) imunidade natural:

a) imunidade inata;

b) imunidade adquirida;

c) imunidade passiva dos recém-nascidos;

2) imunidade artificial:

a) imunidade ativa;

b) imunidade passiva.

1. A imunidade inata natural é a forma mais durável de imunidade, que é determinada pelas características biológicas inatas de uma determinada espécie. Por exemplo, uma pessoa não sofre de peste bovina ou cólera das galinhas. Os animais não sofrem de doenças humanas: difteria, sífilis, etc. Essas propriedades de imunidade a certas doenças são herdadas pelos descendentes. É por isso que falamos sobre imunidade inata.

A imunidade natural adquirida ocorre depois que uma pessoa sofreu uma doença infecciosa, portanto

essa imunidade também é chamada de imunidade pós-infecciosa. A imunidade adquirida é individual e não é hereditária. Se uma pessoa sofreu de caxumba (caxumba) na infância, isso não significa que seus filhos não sofrerão desta doença. A duração da imunidade adquirida varia e depende do tipo de patógeno. Por exemplo, depois de sofrer algumas doenças, o corpo humano desenvolve imunidade de longo prazo e vitalícia (peste, caxumba, tosse convulsa, tularemia, etc.), e depois de sofrer outras doenças, a imunidade de curto prazo permanece. Uma pessoa pode adoecer várias vezes com essas infecções (gripe A, gonorréia, amigdalite, etc.).

A imunidade à infecção ocorre não apenas nas formas graves da doença, mas também nas formas assintomáticas da doença.

A imunidade passiva dos recém-nascidos se deve à transferência de substâncias protetoras especiais - anticorpos - do corpo da mãe para o feto através da placenta ou para a criança através do leite materno. A duração dessa imunidade é curta, apenas alguns meses, mas o seu papel na saúde da criança é muito importante. Já foi comprovado com precisão que as crianças amamentadas adoecem com muito menos frequência do que as alimentadas com mamadeira.

2. Imunidade artificial - é criada artificialmente no corpo humano para prevenir a ocorrência de uma doença infecciosa e também é usada para tratar doenças infecciosas. Existem formas ativas e passivas de imunidade artificial: a imunidade ativa é criada em humanos pela administração de vacinas ou toxóides. A imunidade ativa pode ser intensa e duradoura. A imunidade passiva é criada pela introdução no corpo humano de soros imunes que contêm

anticorpos imunológicos. A imunidade passiva não dura muito, cerca de um mês, enquanto os anticorpos permanecerem no corpo. Os anticorpos são então destruídos e removidos do corpo. Dependendo da localização, a imunidade pode ser geral e local. A imunidade local protege a pele e as membranas mucosas, e a imunidade geral fornece proteção imunológica ao ambiente interno do corpo humano. A divisão da imunidade em vários tipos e formas é muito arbitrária, uma vez que o corpo é protegido pelos mesmos sistemas, órgãos e tecidos. Sua função visa manter um estado normal constante do corpo. Os fatores de proteção que determinam a imunidade de uma pessoa a doenças podem ser específicos e inespecíficos.

3. Possibilidade de leptospirose

Mycobacterium tuberculose Mycobacterium bovis Mycobacterium avium

Bilhete 19

1. Obtenção de energia através da fosforilação do substrato (fermentação)

As bactérias aeróbicas oxidam várias substâncias orgânicas (carboidratos, proteínas, gorduras, álcoois, ácidos orgânicos, etc.) durante a respiração.

A respiração nos anaeróbios ocorre pela fermentação do substrato com formação de uma pequena quantidade de energia. Os processos de decomposição de substâncias orgânicas em condições livres de oxigênio, acompanhados pela liberação de energia, são chamados de fermentação. Dependendo da participação de determinados mecanismos, distinguem-se os seguintes tipos de fermentação: alcoólica, realizada por leveduras, ácido láctico, causada por bactérias lácticas, ácido butírico, etc.

2. sistema imunológico humano, células imunocompetentes: definição, tipos, funções

A imunidade - antibacteriana, antiviral, antitóxica, etc. - é fornecida pelo sistema imunológico como um todo.

Como pode ser visto no diagrama, o sistema imunológico é dividido em órgãos centrais e periféricos. Uma resposta imune adequada à presença de antígenos ocorre em órgãos periféricos. O baço é o órgão através do qual o sangue é filtrado. O baço está localizado na região ilíaca esquerda e possui estrutura lobular. As acumulações linfóides são povoadas por linfócitos T, B e células plasmáticas. Os linfócitos reconhecem moléculas e células geneticamente estranhas e participam na regulação da resposta imune e na formação da imunidade humoral e celular.

Componentes do sistema imunológico

Órgãos e tecidos do sistema imunológico

1) central: medula óssea; timo

2) periférico: baço;

Os gânglios linfáticos; acúmulo de tecido linfóide nas membranas mucosas

Células do sistema imunológico

imunocompetente - garante a especificidade das reações imunológicas;

1) Linfócitos T e B;

2) macrófagos;

3) células dendríticas

Fatores humorais da atividade imunológica

realizar uma função de destruição inespecífica:

1) a terceira população de linfócitos - células K (células assassinas) NK (células assassinas normais)

2) macrófagos;

3) neutrófilos;

4) eosinófilos

1) imunoglobulinas;

2) citocinas (fatores reguladores);

3) complemento

O sangue também é um órgão periférico do sistema imunológico. Contém linfócitos T e B, fagócitos e leucócitos.

1 células de substância. As principais células da linfa são os linfócitos.

que são responsáveis ​​pela síntese das imunoglobulinas das cinco classes e participam da formação da imunidade humoral. Essas células representam 15% de toda a população linfóide. Eles podem viver no corpo por até 10 anos ou mais. Os gânglios linfáticos são pequenas formações anatômicas, em forma de feijão, localizadas ao longo dos vasos linfáticos. Cada área do corpo possui linfonodos regionais. Existem cerca de 1000 gânglios linfáticos no corpo humano. A linfa é filtrada através deles, vários antígenos são retidos e concentrados. Dentro do nódulo, é ativado um sistema de resposta imune específico, que visa neutralizar o antígeno. A linfa é um tecido líquido encontrado nos vasos e nódulos linfáticos. Como as células do corpo não entram em contato com o sangue, cada célula é lavada pela linfa, que contém o necessário para

Os linfócitos B são células imunocompetentes que

3. Supressores T - inibem a atividade dos linfócitos T ou linfócitos B, previnem o desenvolvimento excessivo de reações imunológicas.

camada, as moléculas CD8 são determinadas.

| destruir células. Na superfície da membrana T-kil-

| 2. T-citotóxico (assassino) - reconhece antígenos e

| A espessura da membrana T-helper é determinada pelas moléculas CD4.

| superfície das células apresentadoras de antígenos. Na superfície

1. Células T auxiliares - reconhecem a parte transportadora do antígeno no

Os linfócitos T fornecem as formas celulares da resposta imune. Entre os linfócitos T, existem 3 populações principais:

Três tipos de células estão envolvidos na implementação da defesa imunológica: fagócitos, linfócitos T e B. A atividade dessas células visa reconhecer e destruir agentes estranhos - antígenos.

3. Possibilidade de tuberculose

O gênero inclui hastes finas e ramificadas; Bactérias Gram+ resistentes a álcool, ácidos e álcalis, aeróbicas. O gênero das micobactérias inclui os agentes causadores da tuberculose e da hanseníase, bem como saprófitas comuns no meio ambiente. Das micobactérias patogênicas, foram identificados 5 grupos: M. tuberculosis, M. bovis, M. microti, M. leprae, M. lepraemirium.

M. tuberculose - As micobactérias da tuberculose humana foram descobertas por R. Koch em 1882. Em homenagem a esta descoberta, o agente causador da tuberculose ainda é chamado de bacilo de Koch. Esta doença é conhecida pelas pessoas desde os tempos antigos. A forma pulmonar foi descrita pelo antigo médico grego Hipócrates. Naquela época, a doença não era considerada infecciosa, e o médico do Oriente árabe, Avicena, a considerava hereditária. Silvius foi o primeiro a ver a ligação entre tubérculos pulmonares e tuberculose.

Nos séculos XVIII-XIX. tuberculose ceifou muitas vidas, incluindo figuras proeminentes da época - A.P. Chekhova, N.A. Nekrasov, Mozart, Chopin. A natureza infecciosa da tuberculose foi comprovada pela primeira vez por Villemin (1865), e R. Koch isolou o patógeno em sua forma pura.

Propriedades morfológicas e culturais. Mycobacteria tuberculosis é caracterizada por polimorfismo. São bastões finos, longos e ligeiramente curvos. Às vezes apresentam pequenos inchaços nas pontas. Nas culturas jovens, os bastões são mais longos e nas antigas tendem à simples ramificação. Às vezes, formam-se bastonetes curtos e grossos. Imóveis, gram-positivos, não formam esporos ou cápsulas. As micobactérias, devido ao alto teor de ácido micólico e lipídios na parede celular, são mal coradas pelos métodos convencionais, por isso a coloração de Ziehl-Neelsen é usada para identificá-las: os bastonetes são pintados de vermelho brilhante sobre fundo azul.

Existem microcápsulas na superfície das células. A microscopia eletrônica revelou a presença de grânulos e vacúolos nas extremidades das células. O citoplasma das culturas jovens é homogêneo, as antigas são granulares. A resistência ácida é explicada pela presença de grandes quantidades de ácido micólico e lipídios nas micobactérias tuberculosas.

O bacilo da tuberculose é um microrganismo de crescimento muito lento; exigente em meio nutriente, dependente de glicerol. Aeróbios, mas também podem crescer em condições anaeróbicas facultativas. Limites extremos de temperatura 25-40°C, opte - 37°C. A reação do meio é quase neutra (pH 6,4-7,0), mas pode crescer na faixa de pH de 4,5-8,0. Para um melhor crescimento das micobactérias, vitaminas (biotina, ácido nicotínico, riboflavina), bem como íons (Mg2+, K+, Na+, Fe2+), são adicionados ao meio. Meios de ovo sólidos, ágar glicerina-batata e meios líquidos sintéticos e semissintéticos (por exemplo, meio líquido de Soton) são frequentemente usados ​​para cultivo. Em meio líquido, o bacilo da tuberculose forma uma película seca e enrugada após 5 a 7 dias, subindo até as bordas do tubo de ensaio. O meio permanece transparente. Em meios sólidos, o bacilo da tuberculose forma colônias de cor creme, lembrando couve-flor, quebradiças e difíceis de remover.

alça teriológica. Esse crescimento é observado no 14º ao 40º dia.

Estrutura antigênica. Vários tipos de micobactérias foram identificados por reações de aglutinação e fixação de complemento: mamíferos, aves, animais de sangue frio, saprófitas.

A espécie humana não é sorologicamente diferente das espécies bovina e aviária. O antígeno Mycobacterium tuberculosis contém proteínas, lipídios, fosfatídeos e polissacarídeos. A tuberculina é considerada um antígeno que, quando exposto a um organismo infectado pela tuberculose, causa uma reação alérgica local e focal (teste de Mantoux).

Resistência. Comparado com outros bacilos não formadores de esporos, o Mycobacterium tuberculosis é muito estável no ambiente externo. Em água corrente podem permanecer viáveis ​​por até 1 ano, no solo e estrume por 6 meses, em vários objetos por até 3 meses, no pó de biblioteca por 18 meses, em pus seco e expectoração por até 10 meses. Quando fervido, o bacilo de Koch morre após 5 minutos, no suco gástrico - após 6 horas, durante a pasteurização - após 30 minutos. As micobactérias são sensíveis à luz solar e a soluções ativadas de cloramina e alvejante.

Epidemiologia. A tuberculose é uma pandemia e está disseminada em todo o mundo. A fonte da infecção por M. tuberculosis é uma pessoa doente, a principal via de infecção é a aerogênica. A pessoa é muito suscetível a esta doença. A grande maioria da população acabará por ser infectada pela tuberculose, mas na maioria dos casos a infecção provoca pequenas alterações sem tendência ao desenvolvimento progressivo da doença. Eles ainda levam a um aumento na resistência do organismo à imunidade específica. Apesar disso, a incidência da tuberculose está aumentando em todo o mundo. Todos os anos, mais de 8 milhões de pessoas em todo o mundo adoecem com tuberculose, 95% delas residentes em países em desenvolvimento. Em 1991, a Assembleia Geral da Organização Mundial da Saúde (OMS)

foi forçado a afirmar que a tuberculose é um problema de saúde internacional e nacional não apenas nos países em desenvolvimento, mas também nos países economicamente desenvolvidos. 3 milhões de pessoas morrem de tuberculose todos os anos e 30 milhões de pacientes poderão morrer nos próximos 10 anos. Portanto, a situação atual foi caracterizada pela OMS como uma crise na política global contra a tuberculose.

A progressão da morbilidade actualmente observada na Federação Russa está associada à deterioração das condições socioeconómicas de vida da população, que se tornou evidente no período 1991-1992, e ao correspondente desequilíbrio na nutrição (diminuição do consumo de produtos proteicos) , bem como com inúmeras situações estressantes associadas às ações militares; um afluxo de refugiados de outras repúblicas da ex-URSS. Um papel especial na infecção tuberculosa é desempenhado pela superlotação da população - centros de detenção provisória, campos de refugiados, pessoas “sem local fixo de residência”. A incidência está crescendo entre os segmentos “prósperos” da população com especialidades de contato: médicos, professores, estudantes, escolares. A incidência é facilitada pela redução do trabalho de prevenção e detecção precoce da tuberculose, deterioração da qualidade e cobertura dos exames preventivos. Devido à redução do volume de tuberculose detectada precocemente, o reservatório da infecção tuberculosa na sociedade começou a crescer - formas avançadas e de difícil tratamento da doença, especialmente aquelas causadas por micobactérias resistentes a medicamentos.

Patogênese das lesões. A tuberculose em humanos é causada por dois tipos principais de micobactérias - humana (M. tuberculosis) e bovina (M. bo vis), menos comumente por micobactérias aviárias (M. avium). A infecção ocorre através de gotículas e poeiras transportadas pelo ar, por vezes através da boca, através do consumo de produtos alimentares infectados com micobactérias tuberculosas, através da pele e membranas mucosas.

É possível a infecção intrauterina do feto através da placenta.

Na infecção aerogênica, o foco infeccioso primário se desenvolve nos pulmões, e na infecção alimentar, nos linfonodos mesentéricos. No desenvolvimento da doença distinguem-se a tuberculose primária, disseminada e secundária, que é uma reativação endógena de focos antigos.Com baixa resistência corporal e condições sociais desfavoráveis, a partir do local de localização primária o patógeno pode se espalhar por todo o corpo e causar um infecção generalizada.

No local de penetração das micobactérias ou áreas mais favoráveis ​​​​à proliferação de bactérias, surge um complexo primário de tuberculose, constituído por um foco inflamatório (nos pulmões é um foco pneumático sob a pleura), linfonodos regionais afetados e um “caminho ”De vasos linfáticos alterados entre eles. A disseminação de micróbios pode ocorrer bronco, linfo e hematogenamente.

A formação do complexo primário é caracterizada pelo desenvolvimento de granulomas em forma de tubérculos (tuberculose ou tuberculose). A formação de granulomas não apresenta traços característicos e é uma reação celular. As micobactérias são circundadas por leucócitos e todo esse acúmulo é circundado por células epitelióides e gigantes (multinucleadas). Na maioria das vezes, a lesão primária é observada nos pulmões (lesão de Ghohn). Com boa resistência corporal, as micobactérias podem permanecer no tubérculo por vários anos ou por toda a vida. Na maioria dos casos, as lesões primárias cicatrizam com degradação completa do conteúdo, calcificação e fibrose do parênquima. Com a diminuição da imunidade, as lesões primárias tornam-se mais ativas e progridem com o desenvolvimento de um processo secundário. Essa reativação geralmente ocorre 20 a 25 anos após a infecção inicial; geralmente é provocada por estresse, má nutrição e enfraquecimento geral do corpo. Segundo as estatísticas, 80% das pessoas adoecem devido a

forma exata de tuberculose, os 20% restantes - tuberculose de outros órgãos e tecidos (tuberculose disseminada). A tuberculose afeta os órgãos genitais, ossos e articulações, pele, etc.

Manifestações clínicas. O período de incubação da tuberculose é relativamente longo - de várias semanas a 5 anos. A doença pode evoluir de forma aguda: falta de ar intensa, dor na região do peito. A tuberculose reativa manifesta-se como tosse, às vezes com hemoptise; perda de peso corporal; suor noturno; temperatura corporal subfebril. Não há sintomas específicos apenas da tuberculose, uma vez que a tuberculose é caracterizada por uma variedade de formas clínicas e alterações anatômicas.

Imunidade. A imunidade na tuberculose não é estéril, devido à presença de formas Z de micobactérias no corpo. A imunidade adquirida resulta da ativação de células T pelos antígenos do Mycobacterium tuberculosis. Portanto, o resultado da doença é determinado pela atividade de fatores imunológicos celulares.

Um dos fatores de proteção são os bacteriófagos, que atuam tanto nas cepas virulentas quanto nas avirulentas do bacilo da tuberculose.

Métodos para diagnosticar tuberculose:

1. Microscopia. Este método é simples, acessível e permite dar uma resposta rapidamente. Nos esfregaços corados por Ziehl-Neelsen, os bastonetes vermelhos podem ser identificados sobre um fundo azul. A desvantagem desse método é sua baixa sensibilidade (devido ao crescimento muito lento das micobactérias, elas podem não entrar no esfregaço; podem ser detectadas quando há 100.000-500.000 micobactérias em 1 ml de material).

2. Para microscopia negativa, utiliza-se um método microbiológico: semear o material em estudo em meio nutriente (geralmente Lowenstein-Jensen).

Para facilitar o isolamento, são adicionados antibióticos ao meio para suprimir o crescimento de microrganismos associados. A vantagem desse método é a possibilidade de obtenção de uma cultura pura, o que permite identificá-la e determinar a sensibilidade aos medicamentos. Desvantagem - crescimento lento do bacilo de Koch (de 4 a 14 semanas).

3. Um método de exame obrigatório é o diagnóstico tuberculínico, baseado na determinação da sensibilidade do organismo à tuberculina. As micobactérias contêm endotoxinas, que são liberadas durante a degradação celular. R. Koch isolou esta toxina em 1890 e chamou-a de “tuberculina”. Existem várias preparações de tuberculina disponíveis. A “velha” tuberculina de Koch é uma cultura de 5 a 6 semanas em caldo de glicerina, esterilizada com vapor corrente (100°C) por 30 s, evaporada a 70°C até 110 do volume original e filtrada através de velas de porcelana. A “nova” tuberculina de Koch é o Mycobacterium tuberculosis seco, moído em 50% de glicerol até obter uma massa homogênea. A tuberculina de micobactérias bovinas (M. bo vis) contém proteínas, ácidos graxos e lipídios. Para realizar a reação de Mantoux (proposta por um cientista francês em 1908), utiliza-se a “nova” tuberculina de Koch. Esta reação é realizada por via intradérmica. Se a reação for positiva, após 48 horas (em idosos - após 72 horas), forma-se no local da injeção uma pápula de 10 mm de diâmetro com bordas hiperêmicas. Você deve saber que nem sempre um resultado positivo é sinal de processo de tuberculose ativo, assim como uma reação de Mantoux negativa nem sempre indica ausência de processo, pois em pacientes com imunodeficiências a reação costuma ser negativa.

4. Para a detecção precoce de pacientes com tuberculose, utiliza-se o método diagnóstico radiográfico (fluorográfico a partir dos 15 anos). De acordo com as diretrizes atuais

documentos, a frequência de sua realização é determinada

situação epidemiológica da tuberculose e grupos populacionais,

sujeito a inspeção.

A prevenção da tuberculose é assegurada através do diagnóstico precoce, identificação atempada dos pacientes e do seu exame médico, neutralização do leite e da carne dos animais doentes. A prevenção consiste na realização de medidas sociais (melhorar as condições de trabalho e de vida da população, aumentando o seu nível material e cultural).

Para imunoprofilaxia, utiliza-se a vacina BCG - micobactérias bovinas atenuadas. Na Rússia, todos os recém-nascidos são vacinados. Nos EUA - apenas em grupos de alto risco. A imunização como meio de prevenção da tuberculose não é a ideal e, quanto mais grave for a situação epidemiológica da tuberculose, menos eficaz será. A introdução de revacinações BCG subsequentes em idades mais avançadas não afeta a incidência. Portanto, o mais importante na imunização específica é proteger as crianças. Após a vacinação, recusam-se a realizar testes cutâneos por algum tempo para prevenir complicações hiperreativas (reações necróticas, etc.).

M. bovis - causa tuberculose em bovinos e em 5% dos casos em humanos. O gado é infectado com tuberculose através da aspiração, da inalação de poeira infectada e também através da nutrição - através de alimentos e água contaminados. A excreção de bacilos no leite ocorre frequentemente mesmo em animais que não apresentam alterações clinicamente significativas. A este respeito, a infecção humana por leite ou produtos lácteos obtidos de animais doentes é de grande importância.

A tuberculose em bovinos e aves representa um perigo particular para os trabalhadores da pecuária e da avicultura, das fábricas de processamento de carne e dos matadouros, entre os quais a tuberculose é de natureza ocupacional pronunciada.

As lesões em humanos são caracterizadas por tendência a complicações, generalização, reações exsudativas e metástases broncogênicas. Morfologicamente não difere do M. tuberculosis. Os métodos para isolar o patógeno também são semelhantes aos das micobactérias humanas. M. bovis é isolado de 60 espécies de mamíferos, mas bovinos, camelos, caprinos, ovinos, suínos, cães e gatos representam um risco epidemiológico.

Esquema para isolamento de Mncobacterium tuberculosis

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microscopia

Método bacteriológico

M. leprae é o agente causador da hanseníase (hanseníase ou hanseníase).

A lepra é conhecida desde a antiguidade. Na Idade Média, afetou aldeias inteiras. A lepra foi tratada com horror místico; sempre esteve envolta em segredo. A lepra tornou-se a base de muitos temas literários. Stevenson, Conan Doyle e Jack London escreveram sobre leprosos. Na Europa medieval, os leprosos estavam isolados do mundo das pessoas saudáveis. A necessidade de isolamento continua sendo a principal condição para o combate à hanseníase. Ao ser diagnosticada com hanseníase, a pessoa é forçada a romper com sua vida anterior e se estabelecer em uma colônia de leprosos. Desde o século XIV. A incidência da lepra na Europa diminuiu acentuadamente e a lepra ocorre agora em vários países como casos esporádicos. Atualmente, existem cerca de 2 milhões de pacientes com hanseníase no mundo. O patógeno foi descoberto pelo cientista norueguês Hansen (1873).

Propriedades morfológicas e culturais. Os bastonetes da hanseníase são retos ou curvos, as extremidades podem ser pontiagudas ou espessadas, imóveis, não formam esporos ou cápsulas, resistentes a álcool e ácidos, gram-positivos.

M. leprae é difícil de crescer em meio nutriente. As culturas desenvolvem-se muito lentamente (6-8 semanas), formam colónias na forma de uma camada seca e enrugada.

A epidemiologia da hanseníase não é totalmente compreendida. A seletividade da infecção desafia a lógica. A literatura médica descreve um caso em que a filha mais velha cuidava de um pai com hanseníase, e as filhas do meio e mais novas, que tinham menos contato com o paciente, adoeceram. Portanto, em cada caso específico é impossível identificar a via de infecção.

O reservatório da infecção é uma pessoa doente. Presumivelmente, a infecção ocorre por contato ou

abafado e tipo gotejamento. A principal forma de combate à hanseníase continua sendo o isolamento dos pacientes. O papel principal na propagação da infecção pertence a factores socioeconómicos, como evidenciado pela elevada incidência nos países do terceiro mundo. Na Rússia, a taxa de incidência é baixa. Nas regiões de Lipetsk, Irkutsk e Leningrado - 1 paciente cada, na região de Rostov - 70 pessoas (o Don é um território endêmico para a lepra - desde os tempos em que os cossacos faziam longas campanhas).

Patogênese das lesões. A lepra afeta apenas pessoas, portanto a fonte da doença é uma pessoa doente. A patogênese é causada pela formação de tubérculos (como a tuberculose) em vários órgãos e tecidos, onde o patógeno entra com o fluxo sanguíneo e linfático. Com boa resistência corporal, a doença fica latente e pode não se manifestar ao longo da vida. A probabilidade da doença depende do estado imunológico do corpo humano. A lepromatosa é considerada uma forma grave da doença.

Manifestações clínicas. O período de incubação é de 3 a 5 anos, às vezes dura até 20 anos. No início da doença, os sintomas gerais de intoxicação são: febre, fraqueza, dores ósseas, etc. As lesões cutâneas aparecem na forma de erupções cutâneas que aparecem como manchas claramente definidas (lerídeos) de diferentes cores e tamanhos. Depois surgem outros sintomas: falta de sensibilidade à temperatura alta ou baixa, à dor.

Se as lesões estiverem localizadas na face, os pacientes apresentam perda de sobrancelhas e cílios, e infiltrados contínuos dão a aparência de uma “cara de leão” e o paciente perde a voz.

Diagnóstico laboratorial. O material do paciente é obtido por raspagem vigorosa da mucosa nasal e punção de linfonodos aumentados. Diagnóstico realizado

é revelado pela microscopia. Os esfregaços são corados de acordo com Ziehl-Neelsen. Também para o diagnóstico utiliza-se um falso teste com o alérgeno M. leprae (teste da lepromina), que é sempre negativo para lesões faciais. Isto é devido à falta de respostas imunes celulares.

Tratamento. Nos círculos médicos, existem lendas sobre cientistas que se vacinaram contra a lepra para testar os meios de salvação que estavam sendo testados. No entanto, os experimentos não tiveram sucesso: ainda não existe um medicamento que possa derrotar a hanseníase. A quimioterapia intensiva é frequentemente administrada durante toda a vida do paciente com hanseníase. Os principais medicamentos são sulfonas, rifampicina, clofazilina.

1. Tipos de conexões ecológicas entre m/o em associações: tipos de simbiose e antagonismo, aplicação na prática

A vida dos microrganismos depende intimamente das condições ambientais. Tanto as plantas, os macroorganismos e o microcosmo são significativamente influenciados por vários fatores ambientais. Eles podem ser divididos em três grupos: químicos, físicos e biológicos.

2. Cooperação intercelular de células imunocompetentes usando o exemplo do anticorpo hepesis (como um dos
formas de resposta imunológica

3. Vírus da raiva

O agente causador da raiva pertence à família dos Rhabdovírus. Esta família inclui vírus da raiva, estomatite vesicular e outros vírus que causam doenças em animais e insetos.

Durante milhares de anos, toda a humanidade sofreu com esta terrível doença - a raiva. A menção desta doença é encontrada na Ilíada de Homero, nas obras de Aristóteles e Avicena. No século I AC. O cientista romano Celsky sugeriu queimar as áreas picadas com ferro quente. Esse evento doloroso salvou apenas se o ferimento fosse pequeno e a cauterização fosse realizada imediatamente após a picada. Havia outros meios, mas todos se revelaram ineficazes.

A raiva foi estudada pela primeira vez por L. Pasteur em 1880.

Em 1886, um grupo de médicos de Odessa, às suas próprias custas, enviou N.F. Gamaleya a Pasteur, em Paris, para se familiarizar com o método de preparação de uma vacina contra a raiva. Após seu retorno, foi inaugurado um laboratório em Odessa onde foi produzida uma vacina antirrábica.

Estrutura morfológica. O agente causador da raiva tem formato de bastão (em forma de bala), com uma extremidade plana e a outra alongada. Tamanho 80-180nm. O vírion contém RNA de fita simples rodeado por um capsídeo. A parte externa do capsídeo é coberta por uma concha, que inclui glicoproteínas e glicolipídios. A concha contém formações em forma de furador (peplômeros).

No citoplasma das células infectadas por vírus, formam-se inclusões específicas, descritas por Babes (1892) e Né-gris (1903). É por isso que são chamados de corpos Babesha-Negri. O tamanho desses corpos é de 3-4 a 20 mícrons. Eles têm formatos diferentes, geralmente esféricos, mas podem ser ovais e poligonais.

Noé. Os corantes ácidos os colorem de vermelho rubi.

Os corpos de Babes-Negri estão localizados no citoplasma das células nervosas do cérebro. A detecção desses corpos tem valor diagnóstico.

Cultivo. O vírus da raiva é cultivado no tecido cerebral de camundongos, galinhas, coelhos, em embriões de galinha, embriões de bezerros, ovelhas e em culturas de células de vários tipos de animais.

MÉTODOS MICROSCÓPICOS DE PESQUISA- métodos de estudo da estrutura microscópica de vários objetos, cujas dimensões estão além do poder de resolução do olho. M. m. e. desempenham um papel importante em estudos bacterianos, virusol., citol., hematol., histol. e outros; eles também são usados ​​em farmacologia, química, mineralogia, cristalografia, etc. Junto com a microscopia de luz convencional, são amplamente utilizadas estereoscopia, campo escuro, interferência, contraste de fase, polarização, ultravioleta, microscopia eletrônica, etc.

A base para o desenvolvimento de M. m. e. O trabalho de Abbe (E.K. Abbe) apareceu sobre as propriedades de difração da radiação eletromagnética. Usando a teoria de Abbe, determina-se a resolução dos microscópios e fabricam-se lentes livres de aberração cromática e esférica, objetivas, redes de difração, iluminação e aparelhos de desenho.

Uma rede de difração Abbe é usada para estudar fenômenos de difração e consiste em um sistema de finas linhas alternadas transparentes e opacas, que são cortadas com um cortador especial na espessura de um revestimento metálico aplicado a um substrato de vidro.

O aparelho de iluminação Abbe é usado em microscópios para iluminar um objeto em luz transmitida. É composto por um espelho (plano ou côncavo) e um condensador, através do qual o fluxo luminoso é direcionado para o plano do objeto na forma de um feixe de raios convergentes, o que proporciona maior iluminação do espécime e melhora a resolução do microscópio. O condensador geralmente consiste em duas ou três lentes; A lente mais próxima da objetiva é instalada de forma que sua superfície plana fique paralela ao plano da platina do microscópio. À medida que o condensador se afasta do plano do objeto, o brilho da iluminação diminui, mas o contraste da imagem aumenta.

O aparelho de desenho Abbe é usado para esboçar histol e preparações. Consiste em um sistema de prismas de vidro localizados acima da ocular do microscópio, cujas bordas direcionam para o olho do pesquisador os raios de luz que passaram pelo histol, o preparo e são refletidos com o auxílio de um espelho a partir de uma folha de papel próxima o microscópio. Graças a isso, o observador vê uma imagem combinada da droga e de sua mão, delineando, por exemplo, com um lápis, os contornos dos detalhes da pistola, a imagem da droga.

Ao usar M. m. e. Torna-se importante a correta instalação da iluminação, que normalmente é realizada segundo o método Köhler. Para este efeito, um iluminador independente, por ex. OI-19, é posicionado de forma que o plano do diafragma da íris do iluminador fique a uma distância de 15-25 cm do centro do espelho do microscópio. Em seguida, através de um diafragma fechado 1/2-1/3, a imagem de um filamento de lâmpada incandescente é projetada no centro do espelho do microscópio, coberta com uma folha de papel branco para facilitar a observação. Ao alterar a distância entre o microscópio e o iluminador, a imagem do filamento é focada e então o espelho do microscópio direciona a imagem para sua lente. Neste caso, o tamanho do ponto iluminado deve coincidir com o diâmetro do diafragma de abertura do microscópio; uma imagem nítida pode ser obtida alterando a posição do condensador e do plano do espelho. Finalmente, o diafragma de abertura do microscópio é aberto e com a ajuda de parafusos macro e microscópio é obtida uma imagem clara e brilhante do objeto.

Ao trabalhar com pequenas ampliações do microscópio, este método nem sempre fornece iluminação completa e uniforme do campo de visão. Nestes casos, remova ou afaste a lente frontal do condensador e use um condensador com grande distância focal. Quando o diafragma de abertura do microscópio está totalmente aberto, a imagem pode não ter contraste suficiente. No processo de abertura, o contraste da imagem aumenta e a profundidade de campo aumenta, mas a resolução do microscópio pode diminuir devido ao aumento do fenômeno de difração. Ao trocar as lentes, a imagem deve ser focada novamente no plano focal com a abertura do iluminador fechada. Se o eixo do iluminador se desviar do eixo da lente do microscópio, as bordas da imagem poderão ser iluminadas de forma diferente. Para garantir que a iluminação das bordas da imagem fique igual e uniforme em toda a área do campo de visão, ao observar a imagem pela ocular, o iluminador é movimentado.

A instalação de iluminação segundo o método Köhler também é utilizada no estudo de medicamentos nos chamados. campo escuro. Neste caso, substitua o condensador usual por um de campo escuro e, observando pela ocular, levante lentamente o condensador até aparecer uma imagem de campo escuro.

Os objetos estudados ao microscópio podem ser transparentes ou opacos, ou seja, alterando as propriedades de amplitude e fase da radiação eletromagnética dirigida a eles. Dependendo das propriedades do objeto, as propriedades físicas mudam. propriedades da luz - cor (comprimento de onda), brilho (amplitude da onda), fase, plano e direção de propagação da onda, que são utilizadas na ressonância magnética. Um microscópio óptico é usado para exame microscópico de objetos coloridos. A cor da imagem e as diferenças de coloração muitas vezes permitem avaliar as propriedades químicas. a natureza das estruturas individuais do objeto em estudo, mas não oferecem a oportunidade de avaliar sua atividade vital (movimento, quimiotaxia, fusão, etc.), porque Ao pintar, geralmente são usados ​​​​produtos químicos. ou fixação de temperatura, que mata o biol, o objeto, mas proporciona uma coloração eficaz. Em contraste com o estudo de objetos biológicos fixos, a microscopia vital é baseada na coloração intravital, como resultado da qual muitas estruturas de uma célula viva mudam pouco sob a influência de corantes especiais. A microscopia vital pode ser realizada sem coloração se um condensador de campo escuro for inserido em um microscópio óptico convencional.

A microscopia ultravioleta é usada em estudos citol e histoquímicos. Permite estudar a localização e distribuição quantitativa de compostos de alto peso molecular (proteínas, ácidos nucléicos) em células e tecidos e monitorar sua dinâmica durante a vida. Este método permite examinar o material em estudo sem fixação prévia e coloração de preparações, por exemplo, para fins de estudo intravital de microobjetos.

A microscopia de absorção ultravioleta baseia-se na capacidade de certas substâncias que constituem os tecidos e células, transparentes à luz visível, de absorver os raios ultravioleta com um determinado comprimento de onda.

Ao estudar objetos vivos ou fixos sem pintura, o contraste da imagem aumenta devido à absorção seletiva dos raios ultravioleta por compostos de alto peso molecular. Em particular, a microscopia ultravioleta é importante para estudar a distribuição na célula dos ácidos nucléicos que absorvem a radiação ultravioleta na região espectral de aprox. 260nm. A absorção da radiação ultravioleta pelas proteínas depende dos aminoácidos aromáticos incluídos na sua composição (tirosina, triptofano, fenilalanina), que proporcionam uma absorção máxima na região espectral de aprox. 280 nm. Para obter uma representação visual da distribuição das substâncias na preparação, a área em estudo é fotografada em luz ultravioleta com diferentes comprimentos de onda. Posteriormente, as fotografias são retomadas em filme colorido em um cromoscópio, no qual um filtro azul é colocado na frente da fotografia tirada em raios de comprimento de onda curto, um filtro verde em raios de comprimento médio e um filtro vermelho em raios de comprimento de onda longo. . Por meio de um dispositivo especial, essas imagens são combinadas na tela, e a imagem torna-se visível, transmitindo em cores falsas as diferenças na absorção dos raios ultravioleta pelas estruturas celulares individuais.

A microscopia de fluorescência ultravioleta, assim como a microscopia de absorção, é utilizada para estudos citoquímicos de objetos vivos ou fixos não corados, devido ao fato de os espectros de fluorescência ultravioleta das substâncias diferirem entre si.

A microscopia infravermelha permite determinar a estrutura de um objeto pela natureza da absorção da luz com comprimento de onda de 800-1000 nm. O estudo em luz infravermelha de substâncias parcial ou totalmente opacas nas regiões ultravioleta e visível do espectro é bastante difundido. Para microscopia infravermelha biol, os objetos não são submetidos a produtos químicos adicionais. em processamento. Usando um microscópio infravermelho, o tecido nervoso impregnado e os capilares são examinados em pistola, cortes e são reconhecidos danos à retina e à íris.

Para aumentar a resolução de M. m. e. criar sistemas ópticos baseados em lentes eletromagnéticas usando um fluxo de elétrons como fonte de radiação, por exemplo, para microscopia eletrônica (ver) um feixe de elétrons rápidos é usado, e o papel das lentes é desempenhado por campos elétricos e magnéticos de um certo configuração. Um tipo de microscopia eletrônica é a microscopia de varredura (raster), que permite obter uma imagem tridimensional de um objeto devido aos elétrons secundários por ele emitidos.

Em alguns microscópios, a ampliação suave e contínua, sem troca de lente, permite, dentro de uma ampla faixa, estabelecer os detalhes de um objeto de interesse, por exemplo, a dinâmica do biol, processos que ocorrem em culturas de tecidos.

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N. K. Permyakov, G. M. Mogilevsky.

Microscopia- este é o estudo de objetos usando dispositivos de ampliação especiais - microscópios.

Para obter imagens ampliadas, os microscópios utilizam radiação quântica de vários tipos transmitida ou refletida por um objeto (visível, ultravioleta ou raios X), bem como fluxos de partículas elementares (fluxo de elétrons). Portanto, existem vários tipos de métodos microscópicos: microscopia óptica, ultravioleta, raios X, eletrônica. Os métodos mais comuns utilizados em citologia e histologia são microscopia óptica e eletrônica.

Os métodos de microscopia permitem observar e estudar apenas os objetos ou suas estruturas cujas dimensões excedem metade do comprimento de onda da radiação usada em um determinado método. Assim, a principal característica de qualquer microscópio é o valor de sua distância máxima de resolução d (resolução, ou resolução).

Resolução é a menor distância entre dois pontos de um objeto na qual eles são visíveis separadamente; o menor tamanho de um objeto no qual o microscópio ainda “permite” examinar os detalhes da imagem.

Teoricamente, o poder máximo de resolução é expresso pela fórmula, da qual se conclui que quanto menor o comprimento de onda da radiação utilizada no microscópio, maior será a sua resolução e, portanto, maior será a ampliação máxima. A resolução de um microscópio de luz é de 0,25 mícron, já que o comprimento de onda médio de um quantum de luz visível é de 0,5 mícron, o que permite ampliar a imagem 1.500 vezes.

Em um microscópio eletrônico, o comprimento de onda do fluxo de elétrons é de 0,000005 mícrons, permitindo examinar objetos cujas dimensões são 100.000 vezes menores e praticamente atingir ampliações de 1.000.000 de vezes.

Um objeto em microscópios pode ser iluminado de duas maneiras principais: a radiação passa por ele ou é refletida. No primeiro caso, examina-se a estrutura interna, no segundo, a superfície do objeto.

Os microscópios que usam diferentes métodos de iluminação diferem significativamente em design e têm nomes diferentes: transmissão (transmissão) - microscópios de luz transmitida; microscópios de luz refletida - varredura (raster).

Na maioria das vezes, na prática clínica e experimental, é utilizado um microscópio óptico, que permite estudar preparações histológicas em luz transmitida e campo claro.

Na microscopia óptica, outros métodos de estudo e observação de uma amostra histológica são usados ​​para obter circuitos especiais. Esses métodos são implementados usando acessórios e dispositivos adicionais para microscópios biológicos convencionais ou usando microscópios especializados.

O método de campo escuro é amplamente utilizado, quando o objeto é iluminado apenas por luz oblíqua vinda dos lados, de modo que os detalhes do objeto são contornados contra um fundo escuro.

O método de contraste de fase envolve iluminar um objeto com dois feixes de fase deslocados em um quarto do comprimento de onda. Passando pelo objeto de diferentes lados e adicionalmente mudando de fase pelas estruturas da preparação, esses raios se cruzam na área da imagem primária. Como resultado da interferência, suas amplitudes são adicionadas ou subtraídas, o que se expressa em uma forte mudança no brilho das estruturas do objeto e em um forte aumento em seu contraste visual.

A microscopia luminescente (fluorescente) é baseada na fluorescência - o brilho forçado de certas substâncias que constituem as estruturas celulares e teciduais quando iluminadas por raios de luz com comprimento de onda curto (fluorescência primária) ou na fluorescência de corantes luminescentes especiais (fluorocromos) que colorem o preparação (luminescência secundária). Neste caso, a luz que excita a luminescência é atrasada por um filtro especial (bloqueador) da ocular e a fluorescência torna-se visível no campo de visão do microscópio. Este método permite identificar não só as estruturas de células e tecidos invisíveis por outros métodos, mas também avaliar a sua composição química qualitativa.

A microscopia de polarização baseia-se na capacidade de certas substâncias nas células e tecidos girarem o plano de polarização dos raios de luz. O objeto é iluminado com luz polarizada passando por um filtro polarizador. Um segundo filtro polarizador (analisador) é colocado na frente da ocular, colocando seu plano de polarização perpendicular ao primeiro filtro (polarizador). A luz não passará pela ocular, mas se houver estruturas no plano do campo de visão, como fibras de colágeno, que possam girar o plano de polarização dos raios de luz (possuindo anisotropia), sua imagem poderá ser observada. Em termos de características de imagem, a microscopia de polarização se assemelha à microscopia de campo escuro.

A imagem é registrada por câmeras fotográficas e de vídeo, inclusive digitais, que permitem que a imagem seja inserida no computador e processada eletronicamente com posterior exibição na tela do monitor ou impressão.

Na microscopia eletrônica, a fonte de luz é substituída por uma fonte de elétrons (canhão de elétrons), acelerada a alta velocidade usando alta tensão (100.000 V). Os elétrons que passaram por uma preparação feita com técnicas especiais e localizados no vácuo são focalizados não por vidro, mas por lentes eletromagnéticas que funcionam como lente e ocular, e são projetados em uma tela coberta com fósforo. Como uma tela de TV sob a influência de elétrons, ela brilha na faixa visível, permitindo ver as estruturas de um objeto ampliado centenas de milhares de vezes. Se um feixe estreito de elétrons não passa pela preparação, mas percorre (varredura) sequencialmente sua superfície, resultando em uma imagem tridimensional, então esse tipo de microscópio eletrônico é chamado de raster (varredura).

Na maioria dos casos, para tornar um objeto adequado ao exame morfológico ao microscópio, os tecidos e órgãos são submetidos a uma complexa preparação preliminar, a partir da qual se obtém uma preparação citológica.

Uma preparação citológica pode ser temporária, se for usada para um estudo único e não se destinar ao armazenamento a longo prazo, e permanente, que é feita com a expectativa de reexames repetidos e armazenada indefinidamente.

Para estudos qualitativos em citologia, são utilizados diversos métodos cito e histoquímicos, que permitem estabelecer a localização de determinadas substâncias ou processos bioquímicos em tecidos e estruturas celulares.

As reações citoquímicas são mais frequentemente realizadas em seções criostáticas (preparadas usando um micrótomo de congelamento). A localização da substância de teste é avaliada pela deposição de um produto de reação colorido. Por exemplo, para detectar DNA e RNA nas células, utiliza-se o reagente de Feulgen, que produz uma cor rosa-violeta com ácidos nucléicos. O glicogênio é detectado pela reação PAS (reagente de Schiff e ácido periódico), cujos produtos apresentam uma cor carmesim brilhante.

Um tipo de estudo histoquímico é a técnica imuno-histoquímica, cujo princípio se baseia na interação específica de anticorpos marcados (AT) com antígenos teciduais (AG). Corantes luminescentes (fluorocromos) são usados ​​para marcar anticorpos, bem como enzimas (peroxidase de rábano) ou partículas eletrodensas para imuno-histoquímica eletrônica (ouro coloidal). Com o método direto, os anticorpos marcados interagem diretamente com os antígenos; com o método indireto, os anticorpos não marcados (primeiros) interagem especificamente com os antígenos teciduais; os anticorpos marcados (segundos) interagem com os (primeiros) anticorpos não marcados, que são um antígeno para os segundos anticorpos, o que aumenta significativamente a sensibilidade do método.

Entre outros métodos qualitativos, destaca-se a autorradiografia, que permite estudar processos metabólicos em marcadores e tecidos por meio de um marcador radioativo incluído no substrato biológico utilizado pela célula. A localização da marca pode ser detectada pelo escurecimento da emulsão fotográfica que reveste o medicamento.

A hibridização in situ estuda a localização dos genes e sua expressão. Usando um pequeno pedaço de ácido nucleico marcado, a sequência de ácido nucleico correspondente em uma célula pode ser encontrada e marcada. A localização da etiqueta, pela qual é avaliada a localização ou expressão do gene em estudo, é geralmente detectada por autorradiografia. Usando a hibridização, concentrações muito baixas de substâncias sintetizadas pela célula podem ser detectadas especificamente.

Métodos quantitativos em histologia são necessários para obter dados objetivos sobre alterações nas estruturas celulares normalmente, experimentalmente ou em patologia. Os principais indicadores quantitativos dos componentes estruturais das células e tecidos são os parâmetros morfométricos (o número de estruturas e suas dimensões geométricas) e densitométricos (refletindo a concentração, densidade óptica dos produtos químicos nessas estruturas). Para identificá-los, são utilizados métodos morfométricos e espectrofotométricos.

O método morfométrico inclui um conjunto de técnicas e métodos para determinar as características geométricas dos objetos em estudo. O número de estruturas, suas áreas, diâmetros, perímetros e outros indicadores são medidos por meio de grades morfométricas especiais, um curvímetro e um método de cálculo de proporções de peso por pesagem. As microestruturas em microscópios de luz são medidas usando um micrômetro ocular ou grades morfométricas inseridas na ocular. A morfometria também é realizada a partir de imagens dos objetos em estudo em fotografias. A análise morfométrica foi aprimorada nos últimos anos através da introdução de métodos computacionais. Usando citoespectrofotometria, a composição química, concentração e quantidade de várias substâncias contidas em estruturas específicas de células e tecidos são determinadas usando instrumentos especiais de citoespectrofotômetro. Eles registram os espectros de absorção ou emissão de cortes do preparado citológico e, com base em sua intensidade, julgam o conteúdo quantitativo das substâncias em estudo.