Заражение экспериментальных животных

(биологический метод)

Заражение экспериментальных животных может производиться в целях:

1) идентификации микроорганизмов по вирулентности;

2) выделения чистой культуры возбудителя из различных материалов и ее идентификации;

3) воспроизведения и изучения инфекционного процесса;

4) испытания лечебного эффекта химиотерапевтических и иммунологических препаратов.

5) получения иммунобиологических лечебно-профилактических и диагностических препаратов и др.

В зависимости от цели исследования заражают различных животных (кроликов, морских свинок, белых мышей, белых крыс и др.) различными способами: накожно, внутрикожно, подкожно, внутримышечно, внутривенно, перорально, интраназально, внутритрахеально, интрацеребрально и внутрибрюшинно.

Внутрибрюшинное заражение белых мышейс целью:

1) идентификации выделенной чистой культуры S.aureus по вирулентности;

2) установления формы инфекции по происхождению, локализации, длительности течениия, количеству возбудителя и др.

План работы первого этапа:

1. Суточную агаровую культуру S.aureus проверяют на чистоту

(готовят мазок и окрашивают по Граму).

2. Стерильным физ. раствором смывают культуру и готовят микробную взвесь соответствующей оптическому стандарту мутности (1мл – 1 мрд.мкр.тел)

3. Взвесь микробов (0,5 мл) набирают в шприц.

4. Заражают внутрибрюшинно белую мышь. Берут мышь левой рукой за хвост, фиксируют её в растянутом состоянии брюшком верх, головой вниз, чтобы кишечник переместился к диафрагме. В левой нижней трети живота делают прокол кожи под острым углом, затем устанавливают шприц под прямым углом, толчкообразным движением прокалывают брюшину и вводят содержимое шприца.

5. Зараженных животных маркируют и отправляют в лабораторию. Инструменты до и после заражения стерилизуют кипячением.

Второй этап. Вскрытие трупа с целью обнаружения возбудителя и идентификации путем микроскопического исследования и выделения чистой культуры.

План исследования:

Мышь фиксируют брюшком вверх в специальной подставке. Шерсть и кожу обрабатывают спиртом.

1.Макроскопическое исследование. Тщательно осматривают наружные покровы. Затем делают разрез кожи по прямой линии от нижней челюсти до лобка и боковые разрезы к лапкам. Отсепаровывают кожу в обе стороны от разреза. Отметить состояние подкожной клетчатки и лимфатических узлов. Обращают внимание на внешний вид лёгких, сердца. Осмотреть органы брюшной полости, характер экссудата, величину, цвет и консистенцию печени и селезенки.

2. Микроскопическое исследование. Приготовить следующие мазки и окрасить их методом Грама::
а) мазок из крови сердца;
б) мазок-отпечаток легкого;
в) мазок из асцитической жидкости (экссудата);
г) мазок- отпечаток печени;
д) мазок- отпечаток селезенки.

При микроскопии отмечают присутствие микроба-возбудителя в различных органах и тканях и по результатам исследования мазков оформить предварительное заключение.

3.Бактериалогические исследование. Параллельно с приготовлением мазков сделать посевы из тех же органов на 5 пробирок с МПБ:

а) для посева крови из сердца участок его поверхности прижигают раскалённым скальпелем и через прижжённый участок вводят капилляр стерильной пастеровской пипетки в полость сердца. Затем каплю крови из пипетки выдувают в пробирку с МПБ и на предметное стекло для приготовления мазка (мазок фиксируют спиртом в течение 3-5 минут);

б) из ткани лёгкого делают посев кусочка ткани в МПБ и приготовляют мазок – отпечаток;

в) разрезают брюшную стенку ножницами от диафрагмы до лобка. Обращают внимание на наличие экссудата, который собирают пастеровской пипеткой и засевают в МПБ. Каплю экссудата наносят на предметное стекло для окрашивания. Для приготовления мазков-отпечатков вырезают из печени, селезенки небольшие кусочки ткани, берут их пинцетом и прикасаются к предметному стеклу поверхностью разреза. Мазки-отпечатки фиксируют термическим способом;

г) результат посевов учитывают на следующий день после инкубации в термостате. Труп животного после вскрытия подлежит уничтожению;

д) учесть результаты посевов на питательных средах и оформить окончательное заключение (ответить на вопросы: 1.Вирулентна ли культура S.aureus? 2.Какие факторы вирулентности S.aureus Вы обнаружили? 3.От какой формы инфекции погибла мышь?).

8.2 Методы определения факторов вирулентности микроорганизмов (адгезивности, ферментов агрессии бактерий: гиалуронидазы, лецитовителлазы, лизоцима; токсигенности, гемолизинов)

Адгезивность. Адгезины-поверхностные структуры микроорганизмов (пили, поверхностные белки, тейховые кислоты), способствующие прикреплению возбудителя к клеткам организма и являются обязательными, специфическими факторами, реализирующими патогенность микроба на начальном этапе развития инфекционного процесса. Адгезивность оценивается по способности бактерий прилипать к эритроцитам. Эритроциты крови 1 группы человека смешивают на предметном стекле с чистой исследуемой культурой и инкубируют 30 минут при 37^оС. Делают мазок и подсчитывают индекс адгезии (соотношение количества микробов, адгезированных на эритроцитах к количеству эритроцитов, участвующих в адгезии).

Гиалуронидаза.Гиалуронидазной активностью обладают S.aureus, S.pyogenes,, C.perfringensи др. Гиалуронидаза – экзофермент, разрушающий гиалуроновую кислоту, что обеспечивает прохождение бактерий через соединительную ткань.Для определения гиалуронидазы в опытную пробирку вносят бульонную исследуемую культуру бактерий, гиалуроновую кислоту, в контрольную – только гиалуроновую кислоту. После 20-минутной инкубации в термостате в обе пробирки добавляют 15%-ю уксусную кислоту. При наличии у микробов гиалуронидазы жидкость в опытной пробирке остается гомогенной, при отсутствии – появляется муцина. В контрольной пробирке сгусток муцина образуется всегда в результате взаимодействия гиалуроновой и уксусной кислот.

Лецитовителлаза(летициназа) – экзофермент S.aureus обеспечивающий выживание бактерий на коже, в очагах нагноения, расщепляет липопротеид оболочек клеток. Выявляется в виде помутнения или образования радужных венчиков вокруг колоний на желточно – солевом агаре.

Микробный лизоцим – фермент, оказывающий литическое действие на грамположительные микроорганизмы, участвует в аутолизе и делении бактериальной клетки, придает штамму-продуценту селективные преимущества при колонизации кожных покровов и слизистых. Для определения лизоцимной активности тест-микроба(микрококка) засевают на МПА сплошным газоном, сверху в виде бляшек наносят исследуемую культуру (S. aureus). Инкубируют при 37°С в течение 24 час. Появление зон лизиса микрококка вокруг культуры S. aureus свидетельствует о лизоцимной активности микроорганизмов (о лизисе штаммами S. aureus индикаторного штамма микрококков).

Методы идентификации бактерий по токсигенности (по способности синтезировать экзотоксин).

1. Биологический метод. Испытуемые культуры или токсины в определенных дозах вводят лабораторным животным с последующей регистрацией их гибели (см. практические навыки 8.1) и расчетом летальных доз.

2. Иммунологические методы с применением стандартных антитоксических антител: реакция нейтрализации токсина (см.практические навыки 9.5), ИФА, РИА и РИФ;

3. ПЦР - выявление гена плазмид, детерминирующего синтез экзотоксина.

Экзотоксины синтезируются в основном грамположительными (S.aureus, S.pyogenes, C.perfringens,C.tetani,C.botulinum, C diphtheriae и др.), также грамотрицательными бактериями (E.coli, V. сholerae и др.)