Влияние различных антибиотиков на бактерии

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Тарбеева А.И. 1

---

1МБОУ Гимназия № 33

Антонова А.А. 1

---

1МБОУ города Костромы «Гимназия №33»

Работа в формате PDF

95.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Антибиотики вошли в жизнь людей более полувека назад. Благодаря им пневмония, туберкулез, гангрена и другие инфекции перестали быть смертельно опасными для человека.

Антибиотики - химиотерапевтические вещества, которые в малых концентрациях вызывают торможение размножения или гибель чувствительных к ним бактерий, опухолевых клеток во внутренней среде животного организма. Поэтому особенно важно знать какие антибиотики следует применять в тех или иных ситуациях. Начнем с анализа новейшей научной литературы, а затем сопоставим её с учебной и нормативной. По вопросу влияния антибиотиков были рассмотрены учебная литература, такая как учебник А. Н. Сизенцова, И. А. Мисетова, И.Ф. Каримова «Антибиотики и химиотерапевтические препараты», научные статьи,например, Е.В.Кувшинниковой «Антибиотики: добро или зло?», научно-исследовательская работа Малиновкиной Анастасии «Изучение влияния антибиотиков на микроорганизмы». Результаты литературного обзора показали, что эта проблема недостаточно разработана и весьма слабо освещается, в том числе и в нормативной литературе. Предлагаемая литература настроена лишь на выяснение влияния препаратов на микроорганизмы в общих чертах. Но информация о влиянии различных антибиотиков на разные возбудители инфекций не столь освещена, как необходимо. В связи с этим была выбрана тема работы и проведен опыт

Современную нашу жизнь невозможно представить без антибиотиков. Сегодня они применяются повсеместно: в сельском хозяйстве, бытовой химии, пищевой промышленности, медицине и т.д. При инфекциях, вызванных бактериями врачи назначают антибиотики, но правильно ли подобраны эти препараты и принесут ли они нужный эффект? При подборе тех или иных антибиотиков необходимо опираться на какие-либо исследования для скорейшего выздоровления пациента. Следовательно, актуальность работы состоит в том, что с ее помощью можно четко определить наиболее эффективные препараты для лечения заболеваний, опыт помог определить влияние антибиотиков на бактерии и составить таблицу по применению антибиотиков для заболеваний, вызванных выбранными бактериями.

Цельработы - выявить чувствительность бактерий к антибиотикам различной направленности действия.

Задачи:

провести обзор информационных источников

раскрыть понятия бактерии и антибиотики;

проведение исследовательской практической работы (метод с использованием дисков с антибиотиками).

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Бактерии. Характеристика.

Бактерии - обширная группа одноклеточных микроорганизмов, характеризующихся отсутствием окруженного оболочкой клеточного ядра. Вместе с тем генетический материал бактерии (ДНК) занимает в клетке определенное место – зону, называемую нуклеоидом. Бактерии являются возбудителями различных заболеваний человека.

Считается, что бактерии появились на Земле более 3,5 млрд лет назад. Именно они стали активными участниками в создании подходящих условий для жизни на планете, и все время своего существования принимают активное участие в важных процессах. Например, именно благодаря бактериям происходит распад органических останков животных и растений. Ими же на Земле была создана плодородная почва. Бактерии – самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90º С, не теряя при этом жизнеспособность.

И поскольку бактерии живут буквально везде, человеческий организм не стал исключением. На коже, слизистых, в желудочно-кишечном тракте, носоглотке, урогенитальном тракте обитает множество микроорганизмов, которые по-разному взаимодействуют с человеком.

Клетки бактерии могут быть таких форм:

- Палочковидные (бациллы, клостридии).

- Круглые (кокки, от др.-греч. κόκκος – «зерно»).

- Извилистые (спирохеты, спириллы, вибрионы).

Многие микроорганизмы способны слипаться в колонии, поэтому чаще ученые и врачи выделяют бактерии не по строению элемента, а по типу соединений:

- Диплококки – кокки, соединенные парами.

- Стрептококки – кокки, образующие цепочки.

- Стафилококки – кокки, образующие гроздья.

- Стрептобактерии – палочковидные микроорганизмы, соединенные в цепочку.

Таблица 1

Заболевания человека, вызываемые бактериями

Для лечения бактериальных заболеваний чаще всего используются антибиотики.

Антибиотики. Характеристика.

Антибиотики - химиотерапевтические вещества биологического, полусинтетического или синтетического происхождения, которые в малых концентрациях вызывают торможение размножения или гибель чувствительных к ним микробов и опухолевых клеток (раковых клеток) во внутренней среде животного организма.

Открытие антибиотиков, без преувеличения, можно назвать одним из величайших достижений медицины прошлого века. Первооткрывателем антибиотиков является английский ученый Флеминг, который в 1929 году описал бактерицидное действие колоний грибка Пенициллина на колонии бактерий, разраставшихся по соседству с грибком. Как и многие другие великие открытия в медицине, открытие антибиотиков было сделано случайно. Оказывается, ученый Флеминг не очень любил чистоту, и потому нередко пробирки на полках в его лаборатории зарастали плесенью. Однажды после недолгого отсутствия Флеминг заметил, что разросшаяся колония плесневого грибка пенициллина полностью подавила рост соседней колонии бактерий (обе колонии росли в одной пробирке). Здесь нужно отдать должное гениальности великого ученого сумевшего заметить этот замечательный факт, который послужил основой предположения того, что грибы победили бактерий при помощи специального вещества безвредного для них самих и смертоносного для бактерий. Это вещество и есть природный антибиотик – химическое оружие микромира.

История антимикробных препаратов начинается с 1928 года, когда А. Флемингом был впервые открыт пенициллин. Это вещество было именно открыто, а не создано, так как оно всегда существовало в природе. В живой природе его вырабатывают микроскопические грибы рода Penicillium, защищая себя от других микроорганизмов.

По направленности действия все антибиотики делят на следующие группы: противобактериальные, противовирусные, противогрибковые, противопротозойные, противоопухолевые. Они могут обладать узким (например, бензилпенициллин), умеренным (ампициллин) или широким (тетрациклины) спектром действия.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Резистентность к антибиотикам.

Определение антибиотикорезистентности проводят согласно утвержденным документам – стандартам или приказам, которые регламентируют процедуру определения антибиотикорезистентности микроорганизмов.

Однако из-за формирования резистентности у микроорганизмов этиотропная антибиотикотерапия может быть неэффективной. Поэтому важно проводить этиотропное назначение антибиотиков, основанное на выделении возбудителя инфекции из клинического материала и определении его чувствительности к антибиотикам.

В качестве биологического средства, в работе был использован штамм бактерии Bacillus cereus в споровой форме. Выбор названного микроорганизма обусловлен рядом причин:

первая – имитатор представляют собой бактерии, относящиеся к споровым грамположительным (B. cereus) формам бактерий, что позволяет охватить полный спектр микроорганизмов по их устойчивости к факторам окружающей среды;

вторая – в микробиологической практике бактерии Bacillus cereus официально признаны в качестве тест-культуры для определения бактерицидной активности дезинфицирующих средств.

третья – выбранный имитатор биологических средств доступен для лабораторных исследований, не вызывает опасных форм заболеваний у человека, так как в соответствии с классификацией патогенных для человека микроорганизмов относится к четвертой группе условно-патогенных микроорганизмов.

В качестве имитатора Сибирской язвы использовали споры Bacillus cereus штамм IP 5832, высушенные методом лиофилизации (около 35 мг) запаянные в ампулы, как типовой вид бактерий рода Bacillus.

И второй Acinetobacter— род грамотрицательных споронеобразующих неферментирующих строго аэробных бактерий. Тяжелые инфекции, вызванные этими микроорганизмами, включая менингит, бактериальный эндокардит, пневмонию, бактериемию, описывают с возрастающей частотой. Именно из-за частого возникновения таких заболеваний, вызванных Acinetobacter, нам целесообразно взять этот род бактерий и проверить опытным путем воздействие на него распространенных антибиотиков.

Наиболее простым и удобным методом определения чувствительности к антибиотикам является метод стандартных дисков.

Описание методики.

Диско-диффузионный метод – основан на оценке диаметра зоны подавления роста вокруг бумажного диска с антибиотиком, наложенного на растущую на плотной питательной среде культуру исследуемого микроорганизма.

При определении чувствительности диско-диффузионным методом на поверхность агара в чашке Петри наносят бактериальную суспензию определенной плотности и затем помещают диски, содержащие определенное количество антибиотика. Диффузия антибиотика в агар приводит к формированию зоны подавления роста микроорганизмов вокруг дисков. После инкубации чашек в термостате при температуре 35^о-37^оС в течение ночи учитывают результат путем измерения диаметра зоны вокруг диска в миллиметрах.

1. Смыли стерильным физраствором агаровую культуру. Для этого в чашку Петри стерильно внесите 2 - 3 мл физраствора. Бактериологической петлей осторожно сняли культуру с поверхности агара и тщательно размешали в физрастворе.

2. Из полученной взвеси клеток приготовили бактериальную суспензию с концентрацией 500 млн микробных клеток по стандарту мутности и внесли в чашку Петри с подсушенным стерильным мясопептонным агаром (МПА). Равномерно распределили суспензию на поверхности агара и оставили при комнатной температуре на 30 мин для адсорбции клеток.

3. Через 30 мин стерильной пипеткой отобрали излишек суспензии и поместили на поверхность засеянной бактериями среды на равном расстоянии (2,5 - 3,0 см) друг от друга и на расстоянии 1,5 - 2,0 см от края чашки бумажные диски, пропитанные антибиотиками.

4. Инкубировали посевы при температуре 37 ⁰С в течение 24 ч.

Концентрация антибиотиков: диски одного наименования содержат одну дозу антибиотика; она составляет 10 мкг/мл.

Через 24 ч измерили диаметр зоны задержки роста культуры во круг каждого диска с антибиотиком.

Определили степень чувствительности культуры по следующим критериям:

а) диаметр зоны задержки роста более 25 мм - культура высокочувствительная,

б) от 15 до 25 - чувствительная;

в) от 10 до 14 - малочувствительная;

г) менее 10 мм и полное отсутствие – устойчивая.

Результаты исследования

Таблица 2

Таблица результатов исследования

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

По результатам работы можно сделать вывод о том, что оба вида бактерий устойчивы к азитромицину и полимиксину, следовательно, при заражении этими бактериями использовать эти препараты нецелесообразно. В свою очередь гентамицин и цефазолин оказались эффективными против обоих видов бактерий.

В результате проведенных исследований установлено, что действие антибиотиков на различные виды групп бактерий специфично. Например, к амоксицилину Bacillus cereus – чувствителен, а Acinetobacter - устойчив.

В заключении хотелось бы сказать, что в нынешнее время не существует способов, которые с абсолютной достоверностью позволили бы предсказать потенциальный клинический эффект антибиотиков при терапии заболеваний, вызванных проникновением в организм болезнетворных микроорганизмов. Антибиотики следует применять только при инфекциях, вызываемых бактериями. Но, к сожалению, быстрое формирование бактериями устойчивости к антибиотикам, обусловленное нерациональным использованием бактериальных препаратов, приводит к быстрой утрате эффективности последних. Поэтому наряду с поиском препаратов с принципиально новыми механизмами действия необходимы совместные усилия врачей, фармацевтов и пациентов по упорядочению использования антибиотиков и сохранению их для будущего.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. Р. Гудков, «Антибиотики: классификация, правила и особенности применения», 22.01.2018 г., [http://okeydoc.ru/antibiotiki-klassifikaciya-pravila-i-osobennosti-primeneniya] (дата обращения 20.10.2021).

2. Пашков М.К., «Антибиотики – лекарство против жизни», 27.05.2008 г., [http://www.tiensmed.ru/news/antibiotiki-tiru1.html] (дата обращения 20.10.2021).

3. Балашова Л.И., презентация к уроку, «Принципы рациональной антибактериальной терапии. Методы определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам», [https: //nsportal.ru /npospo/ zdravookhranenie/library/2013/02/05/nauchno-poznavatelnaya-konferentsiya-po-teme-printsipy] (дата обращения 20.10.2021).

4. О. Букатая, «Гриб пеницилл: строение, свойства, применение», 27.11.2016 г., [https://fb.ru/article/279600/grib-penitsill-stroenie-svoystva-primeneniehttp://fb.ru/ article/279600/grib-penitsill-stroenie-svoystva-primenenie](дата обращения 20.10.2021).