Головна · Болі у шлунку · Реверсія нанобактерій у вихідні форми. Індуктори реверсії нф. Особливості інфекції у дітей

Реверсія нанобактерій у вихідні форми. Індуктори реверсії нф. Особливості інфекції у дітей

О. Г. Хоменка

Мікобактерії туберкульозуможуть потрапляти в організм різними шляхами: аерогенно, ентерально (через шлунково-кишковий тракт) через пошкоджену шкіру і слизові оболонки, через плаценту при розвитку плода. Однак основним шляхом зараження є аерогенний.

Певну захисну роль при аерогенному зараженніграє система мукоциліарного кліренсу, що дозволяє частково вивести частинки пилу, що потрапили в бронхи, краплі слизу, слини і мокротиння, що містять мікроорганізми. При ентеральному зараженні певне значення може мати всмоктувальна функція кишечника.

Локальні зміни у місці впровадження мікобактерійобумовлені насамперед реакцією полінуклеарних клітин, яка змінюється досконалішою формою захисної реакції за участю макрофагів, що здійснюють фагоцитоз і руйнування мікобактерій. Процес взаємодії легеневих макрофагів із різними мікроорганізмами, зокрема мікобактеріями туберкульозу, складний і остаточно не вивчений. Результат взаємодії макрофагів і мікобактерій визначається станом імунітету, рівнем ПЧЗТ, що розвивається в процесі туберкульозної інфекції, а також рядом інших факторів, у тому числі зумовлюють здатність макрофагів, що перетравлює.

Фагоцитозскладається з трьох фаз: фази зіткнення, коли макрофаги за допомогою рецепторів на клітинній мембрані фіксують мікобактерії; фази проникнення мікобактерій всередину макрофагу шляхом інвагінації стінки макрофагу та «огортання» мікробактерії; фази перетравлення, коли лізосоми макрофагів зливаються з фагосомами, що містять мікобактерії. Виділяються у фа гол ізосоми ферменти руйнують мікобактерії. У процесі фагоцитозу важлива роль належить також механізмів перекисного окиснення.

Мікобактерії туберкульозу, як і інші мікроорганізми, потрапляючи в макрофаги, можуть зберігатися і навіть продовжувати розмноження. У тих випадках, коли процес перетравлення мікобактерій блокується, відбуваються руйнування макрофагів і вихід мікобактерій з клітин, що їх поглинули.
Макрофаги, що фагоцитували мікобактерії та здійснюють їх перетравлення, виділяють у позаклітинний простір фрагменти зруйнованих мікобактерій, протеолітичні ферменти, медіатори (у тому числі інтерлейкін-1), які активують Т-лімфоцити, зокрема Т-хелпери.

Активовані Т-хелпери виділяють медіатори – лімфокіни (у тому числі інтерлейкін-2), під впливом яких відбувається міграція нових макрофагів до місця локалізації мікобактерій. Одночасно пригнічується синтез фактору пригнічення міграції, зростає ферментативна активність макрофагів під впливом фактора активації макрофагів. Активовані лімфоцити виділяють також шкірно-реактивний фактор, що обумовлює запальну реакцію, підвищення судинної проникності. З цим фактором пов'язують пригнічення ПЛЗТ та позитивної туберкулінової реакції [Медуніцин Н. В. та ін., 1980]. Крім Т-хелперів, на стан імунітету значно впливають Т-супресори та супресорні моноцити, які пригнічують імунну відповідь.

Крім Т-лімфоцитів та макрофагів, важлива роль у патогенезі туберкульозного процесу належить речовинам, що звільняються при руйнуванні мікобактерій. Ці речовини (фракції) докладно вивчені. Доведено, що корд-фактор (фактор вірулентності мікобактерій туберкульозу, що зумовлює їх зростання на щільному живильному середовищі у вигляді «кіс»), провокує гострий запальний процес, а сульфатиди підвищують токсичність корд-фактора і, головне, пригнічують утворення фаголізом на макрофа внутрішньоклітинно розташовані мікобактерії від руйнування.

При інтенсивному розмноженні мікобактерійв організмі людини внаслідок малоефективного фагоцитозу виділяється велика кількість токсичних речовин, індукується різко виражена ПЧЗТ, що сприяє появі ексудативного компонента запалення з розвитком казеозного некрозу та його розмноження. У цей період збільшується кількість Т-супресорів, знижується кількість Т-хелперів, що призводить до пригнічення ПЛЗТ. Це зумовлює прогрес туберкульозного процесу.

При порівняно невеликій бактеріальній популяціїв умовах ПЧЗТ та ефективного фагоцитозу відзначається утворення туберкульозних гранульом. Така гранульома розвивається в результаті реакцій ПЧЗТ [Авербах М. М. та ін, 1974]. Скупчення мононуклеєрів навколо нейтрофілів, що містять антиген, та їх подальша трансформація відбуваються під регулюючим впливом лімфокінів, що виробляються Т-лімфоцитами (зокрема Т-хелперами) і є медіаторами гранулематозної реакції. Оскільки величина бактеріальної популяції, а також характер перебігу імунологічних ракцій на різних етапах туберкульозної інфекції змінюються, морфологічні реакції у хворих на туберкульоз характеризуються великою різноманітністю.

Залежно від місця застосування мікобактерій туберкульозузапальне вогнище, або первинний афект, може утворитися в легенях, ротовій порожнині, мигдаликах, кишечнику та ін У відповідь на утворення первинного афекту розвивається специфічний процес у регіонарних лімфатичних вузлах і формується первинний туберкульозний комплекс. Встановлено, що первинний туберкульоз, що розвивається внаслідок першого контакту макроорганізму зі збудником, може виявлятися у вигляді первинного туберкульозного комплексу, як це вважалося раніше. В результаті первинного зараження можливий розвиток туберкульозу внутрішньогрудних лімфатичних вузлів, плевриту, туберкульоми, осередкового процесу.

Первинний туберкульоз у результаті «свіжого» зараження розвивається лише в 7-10% інфікованих осіб, інші переносять первинну туберкульозну інфекцію без клінічних проявів. Зараження, що настало, проявляється лише в зміні туберкулінових реакцій.

Ще В. І. Пузік (1946), А. І. Каграманов (1954) та ін. встановили, що формуванню первинного комплексу нерідко передує період «латентного мікробізму», при якому мікобактерії туберкульозу, потрапляючи в організм, певний час перебувають у ньому, не викликаючи запальної реакції. При цьому мікобактерії найчастіше виявляються в лімфатичних вузлах, особливо внутрішньогрудних. У цих випадках локальні зміни в легенях або інших органах у вигляді вогнищ первинного туберкульозу виникають у пізній період первинної інфекції і не в місці проникнення мікобактерій в організмі, а в ділянках, найбільш сприятливих для розвитку туберкульозного запалення.

Відсутність клініко-морфологічних проявів первинної туберкульозної інфекції може бути пояснена високим рівнем природної резистентності до туберкульозу, а також може бути наслідком набутого в результаті вакцинації БЦЖ імунітету.

За наявності локальних проявів первинний туберкульоз може протікати з розвитком поширеного процесу за ускладненим типом або, що нині спостерігається значно частіше, по неускладненому типу з обмеженою запальною реакцією.

Як правило, первинний туберкульоз гоїться з невеликими залишковими змінами, що, мабуть, пов'язано з високою природною резистентністю та проведенням масової вакцинації та ревакцинації БЦЖ.
Мікобактерії, що зберігаються в залишкових осередках, або їх змінені форми повинні розглядатися як туберкульозний антиген, наявність якого необхідна для підтримки сенсибілізованими лімфоцитами специфічного імунітету. Певна, щоправда, ще маловивчена роль підтримці протитуберкульозного імунітету належить В-клітинному імунітету і генетичним механізмам.

Отримано докази ролі спадковості протягом туберкульозного процесу. Генетичні фактори впливають на відповідь імунної системи при розмноженні мікобактерій туберкульозу в організмі людини і, зокрема, визначають взаємодію між макрофагами, Т- та В-лімфоцитами, продукцію лімфокінів, монокінів та інших цитокінів Т- і В-лімфоцитами та макрофагами, комплексний імунний від якого залежить чутливість або стійкість до розвитку туберкульозу. Виявлено зчеплення HLA-генотипів із захворюванням на туберкульоз у сім'ях, у яких хворі на туберкульоз батьки та діти.

Накопичення деяких специфічних типів HLA у групах хворих з несприятливим перебігом хвороби свідчить про асоціацію певних генів HLA-комплексу (переважно локусів В та DR зі схильністю до туберкульозу) [Хоменко А. Г., 1985].

Період первинного інфікування може завершитися лікуванням з мінімальними (малими) або досить вираженими залишковими змінами. У таких людей розвивається набутий імунітет. Збереження залишкових вогнищах персистирующих мікобактерій як підтримує набутий імунітет, а й водночас створює ризик ендогенної реактивації туберкульозного процесу внаслідок реверсії змінених форм збудника туберкульозу в бактеріальну форму і розмноження мікобактеріальної популяції.

Реверсія персистуючих форм мікобактерій у розмноження відбувається в умовах ендогенної реактивації туберкульозних вогнищ та інших залишкових змін. Механізм ендогенної реактивації, а також розвиток туберкульозного процесу вивчено недостатньо.

В основі реактиваціїлежать прогресуюче розмноження бактеріальної популяції та збільшення кількості мікобактерій [Хоменко А. Г., 1986]. Однак досі залишається невідомим, що саме і які умови сприяють реверсії збудника туберкульозу, який перебував у персистуючому стані. Встановлено, що реактивація туберкульозу та розвиток різних його клінічних форм частіше спостерігаються у осіб із залишковими змінами за наявності факторів, які знижують імунітет.

Можливий і інший шлях розвитку вторинного туберкульозу- екзогенний, пов'язаний із новим (повторним) зараженням мікробактеріями туберкульозу (суперінфекція). Але й при екзогенному шляху розвитку вторинного туберкульозу недостатньо проникнення мікобактерій у вже інфікований організм навіть за потужної повторної суперінфекції. Необхідна сукупність низки умов та факторів ризику, що знижують імунітет. Вторинний туберкульоз характеризується великою різноманітністю клінічних форм.

Основні різновиди патоморфологічних зміну легенях та інших органах характеризуються:

  • вогнищами з переважно продуктивною тканинною реакцією, сприятливим, хронічним перебігом та тенденцією до загоєння;
  • інфільтративно-пневмонічними змінами з переважно ексудативною тканинною реакцією і тенденцією до розвитку казеозного некрозу або розсмоктування запальної реакції, що виникла;
  • туберкульозної каверної - результатом розкладання казеозних мас, що утворилися, і їх відторгнення через дренажні бронхи з утворенням порожнини розпаду.

Різні поєднання основних патоморфологічних змін туберкульозу створюють передумови для надзвичайно великої різноманітності туберкульозних змін, особливо при хронічному перебігу хвороби зі зміною періодів загострення та затихання процесу. До цього потрібно додати, що з зон ураження мікобактерії, що сформувалися, можуть поширюватися зі струмом лімфи або крові в непоражені ділянки та різні органи. Результат хвороби залежить від її перебігу - прогресуючого або регресуючого, ефективності лікування та оборотності змін, що сформувалися у процесі хвороби.

Доведено, що в умовах голодування і навіть за недостатнього харчування, особливо коли в раціоні недостатня кількість білків і вітамінів, нерідко виникає реактивація туберкульозу. До факторів, що сприяють реактивації, відносяться і різні захворювання: цукровий діабет, лімфогранулематоз, силікоз, виразкова хвороба шлунка та дванадцятипалої кишки, стан після резекції шлунка та дванадцятипалої кишки, хронічні запальні захворювання легень, психічні захворювання, що протікають з депресивним синдромом, алкоголізм, глюкокортикоїдів, цитостатиків та імунодепресантів.

Перебіг та результати туберкульозуслід розглядати тільки в умовах специфічної хіміотерапії, що проводиться, яка застосовується всім хворим активним туберкульозом. У процесі хіміотерапії відзначається зменшення популяції мікобактерій внаслідок руйнівного впливу хіміопрепаратів на збудників туберкульозу. Внаслідок цього різко знижується кількість мікобактерій, створюються більш сприятливі умови для репаративних процесів та саногенезу.

Разом з тим при застосуванні найефективніших комбінацій сучасних хіміопрепаратів відзначається різний перебіг туберкульозного процесу: регресія з подальшим загоєнням, стабілізація процесу без клінічного лікування зі збереженням каверни, туберкульоми або інших змін, тимчасове затихання запального процесу з подальшим виникненням загострення, .

Таким чином, зменшення популяції мікобактерій під впливом специфічних хіміопрепаратів далеко не завжди призводить до лікування. Припинення туберкульозного процесу та подальше лікування залежать не тільки від зменшення популяції мікобактерій, але і від здатності репаративних процесів організму забезпечити регресію туберкульозного процесу та його припинення. Туберкульозне запалення
Патоморфологічні зміни в органах та тканинах при туберкульозі різноманітні та залежать від форми, стадії, локалізації та поширеності патологічного процесу.

Спільними більшість форм туберкульозує специфічні зміни у поєднанні з неспецифічними чи параспецифічними реакціями. До специфічних змін відноситься туберкульозне запалення, протягом якого супроводжується формуванням туберкульозного горбка, або гранульоми, і більшого вогнища. Неспецифічними змінами є різні реакції, що зумовлюють звані маски туберкульозу.

Морфологія туберкульозного запаленнязалежить від реактивності організму та вірулентності збудника. У туберкульозному осередку можуть переважати явища ексудації, некрозу або проліферації, і осередок відповідно до цього може бути переважно ексудативним, невротичним або продуктивним. У розвитку туберкульозного запалення велика роль належить імунологічних процесів.

У ділянці запалення спочатку розвивається реакція, яка має ознак, типових для туберкульозу. У ній різною мірою виражені явища альтерації та ексудації. На перше місце виступають порушення у мікроциркуляторному руслі. Вони торкаються тонкої структури стінки альвеоли, і механізми їх розвитку можна простежити на ультраструктурному рівні [Єрохін В. В., 1987]. На ранніх стадіях запалення зміни субмікроскопічної організації складових елементів стінки альвеоли пов'язані з підвищенням капілярної проникності, розвитком внутрішньоклітинного інтерстиціального і внутрішньоальвеолярного набряку з вимиванням набряклої рідиною альвеолярного сурфактанту.

Надалі дистрофічні зміни в альвеолярній тканині наростають, проте поряд з ними виникають і компенсаторно-відновні процеси, спрямовані на розвиток внутрішньоклітинної організації, підвищення функціональної активності клітин міжальвеолярної перегородки, що зберігаються. У наступній фазі запалення – проліферативної – з'являються специфічні для туберкульозу елементи (епітеліоїдні та гігантські клітини Пирогова-Лангханса), формуються ділянки своєрідного гомогенного казеозного (творожистого) некрозу у центрі туберкульозного вогнища.

На підставі даних електронної мікроскопії та авторадіографії про динаміку клітинної трансформації встановлено генетичний зв'язок клітин гранульоми по лінії моноцит - гігантська клітина [Серов Ст Ст, Шехтер А. Б., 1981; Єрохін Ст Ст, 1978, 1987; Danneberg А. М., 1982; SpectorW-G., 1982]. Макрофаги активно синтезують та накопичують лізосомні ферменти, виконують фагоцитарну функцію. Поглинений матеріал, серед якого знаходяться і мікобактерії туберкульозу, знаходиться та перетравлюється у фагосомах та фаголізосомах.

Епітеліоїдні клітини утворюються з мононуклеарів і макрофагів, що накопичуються в осередку туберкульозного запалення в перші фази запальної реакції. Вони мають велике ядро ​​овальної форми, зазвичай з 1-2 ядерцями. Цитоплазма цих клітин містить мітохондрії, гранули, апарат Гольджі, добре розвинену систему канальців та цистерни зернистої та незернистої цитоплазматичної мережі, поодинокі фагосоми невеликих розмірів. Число мітохондрій, елементів ретикулуму, лізосомних включень широко варіює і визначається функціональним станом клітини.

Гігантські клітини Пирогова-Лангханса можуть утворюватися з епітеліоїдних клітин або макрофагів при їх проліферації, а також внаслідок злиття епітеліоїдних клітин. Цитоплазма гігантських клітин містить велику кількість ядер, які зазвичай розташовуються у вигляді кільця або підкови по периферії клітин, безліч мітохондрій, лізосом, елементів зернистої цитоплазматичної мережі, добре розвинений комплекс Гольджі. Гігантські клітини здатні до фагоцитозу, у їх цитоплазмі виявляються різні залишкові включення. Вони характеризуються високою активністю гідролітичних та дихальних ферментів.

Крім епітеліоїдних і гігантських клітин, туберкульозна грануляційна тканина зазвичай містить значну кількість лімфоїдних та плазматичних клітин, а також нейтрофільний лейкоцитів. У периферичних відділах грануляційного шару виявляються фібробласти. Навколо вогнища запалення нерідко є перифокальна зона неспецифічної запальної реакції. При прогресуванні процесу спостерігаються збільшення казеозного некрозу, посилення інфільтрації грануляційної тканини мононуклеарами та лімфоїдними клітинами, а також нейтрофілами, розширення зони перифокального запалення. Специфічний процес поширюється контактним та лімфатичним шляхом.

При загоєнні туберкульозного вогнища маси казеозного некрозу ущільнюються, останні відзначається відкладення дрібних зерен солей кальцію. У грануляційній тканині збільшується кількість фібробластів і фібрил колагену, що об'єднуються в колагенові волокна, які навколо туберкульозного вогнища формують сполучнотканинну капсулу. Надалі специфічна грануляційна тканина все більше заміщається фіброзною тканиною. Число клітинних елементів між колагеновими волокнами зменшується, іноді колагенові волокна піддаються гіалінозу.

У подібних осередках та посттуберкульозних осередках виявлено змінені форми мікобактерій туберкульозу, зокрема L-форми, що дозволяє краще зрозуміти роль старих туберкульозних вогнищ у патогенезі вторинних форм туберкульозу [Пузик В. І., Земскова 3. С., Дорожкова І. Р. 1981, 1984]. В основі реактивації туберкульозу та формування різних форм вторинного туберкульозу легень лежать реверсія та розмноження бактеріальної популяції на тлі розвитку недостатності специфічного та неспецифічного захисту мікроорганізму.

Неспецифічні або параспецифічні реакції можуть формуватися в різних органах і тканинах: нервовій і серцево-судинній системі, кровотворних органах, суглобах, серозних оболонках та ін. вузлах – проліферацією ретикулярних та ендотеліальних клітин, у легенях – утворенням лімфоїдних вузликів. А. І. Струков (1959) вважає, що ці реакції мають токсико-алергічну природу.

В. І. Пузік (1946) розцінює їх як результат дії мікобактерій туберкульозу у ранні періоди розвитку інфекційного процесу. Показано зв'язок даних реакцій з клітинним та гуморальним імунітетом [Авербах М. М., 1976].

Завдяки профілактичним протитуберкульозним заходам та специфічному лікуванню спостерігається значний патоморфоз туберкульозу. До справжнього патоморфозу відносять зменшення кількості казеозних пневмоній (що свідчить про підвищення імунітету), частіше утворення туберкулем. Рідше стали зустрічатися форми міліарного туберкульозу та туберкульозного менінгіту (особливо у дітей).

Проявами індукованого патоморфозу, обумовленого специфічним лікуванням, є ізольовані каверни, навколо яких швидко розсмоктується перифокальне запалення, повне розсмоктування або розвиток дрібних зірчастих рубчиків при гематогенно-дисемінованому туберкульозі, відторгнення казеозно-некротичних мас з формуванням туберкульозу. лезе.

Застосування найефективніших хіміопрепаратів призводить до повного лікування від туберкульозу. Найчастіше спостерігається різний перебіг туберкульозного запалення: стабілізація та зворотний розвиток, набуття хронічного характеру з періодами затихання та загострення специфічного процесу. Вирішальне значення належить макроорганізму, стану його захисних механізмів, здатність протистояти дії антигенного подразника, а також розвитку повноцінних репаративних процесів.

Клініко-морфологічні прояви первинного інфікування мікобактеріями туберкульозу прийнято називати первинним туберкульозом. Первинний туберкульозрозвивається лише у 7-10% інфікованих осіб, частіше за дітей, у решти ж зараження проявляється лише віражем туберкулінових проб [Хоменко А. Г., 1989]. Відсутність клінічних проявів первинного зараження пояснюється високим рівнем неспецифічної та специфічної резистентності до туберкульозу, що розвинулася внаслідок протитуберкульозної вакцинації БЦЖ.

Організм справляється з туберкульозною інфекцією, пройшовши період виникнення «малих» неспецифічних та специфічних реакцій. В результаті організм набуває імунітету до туберкульозу і хвороба не розвивається. В даний час рідше, ніж раніше, спостерігається хронічний перебіг первинної туберкульозної інфекції у вигляді різноманітних параспецифічних реакцій, або масок туберкульозу.

Найбільш частою формою первинного туберкульозу є бронхоаденіт, що нерідко протікає без казеінфікації лімфатичних вузлів та формування вогнищ у легенях. При зниженні опірності організму та масивнішого інфікування в лімфатичних вузлах розвивається специфічне запалення з утворенням вогнищ сирного некрозу. Зміни поширюються на капсулу та прилеглі ділянки легені, при цьому формується прикореневий інфільтрат, як правило, неспецифічної природи. Процес може переходити на стінки бронхів із утворенням мікрофістул.

При загоєнні в лімфатичних вузлах спостерігаються розсмоктування перифокального запалення, ущільнення казеозу, відкладення солей кальцію в казеозі, наростання фіброзних змін у капсулі та навколишньої прикореневої ділянки.

Первинний туберкульоз може виявлятися формуванням у легкому первинному туберкульозному вогнищі. Це вогнище має пневмонічний характер із казеозом у центрі та широкою перифокальною зоною запалення зовні. Слідом за формуванням легеневого афекту відзначається поразка регіонарних лімфатичних вузлів із «доріжкою» із змінених лімфатичних судин між ними. Це відповідає картині первинного комплексу з його трьома складовими компонентами.

При загоєнні перифокальне запалення розсмоктується, казеоз у вогнищі ущільнюється, відкладаються солі кальцію, а навколо вогнища формується сполучнотканинна капсула. Може статися заміщення казеозного вогнища фіброзом. У лімфатичних вузлах переважають процеси інкапсуляції та звапніння казеозних мас.

У разі прогресування первинного комплексу пневмонічний фокус збільшується у розмірах, піддається казеінфікації з формуванням гострих пневмоніогенних каверн. Навколо каверни потім формується сполучнотканинна капсула, і процес переходить у фіброзно-кавернозний туберкульоз.

Прогресуючий перебіг первинного туберкульозу може проявитися як міліарного туберкульозу внаслідок «прориву» інфекції в кровоносне русло. Важливо пам'ятати про можливість гострої дисемінації інфекції; необхідно своєчасно діагностувати подібні випадки, оскільки рано розпочате лікування дає добрий ефект.

Отже, періоду первинного зараження поряд із поширенням інфекції по лімфатичних шляхах притаманні і гематогенні відсіви, що характеризують бацилемію з виникненням вогнищ специфічного запалення у різних органах та тканинах. Вогнища-відсіви в легенях, що формуються в різні періоди первинного туберкульозу, нерідко є випадковою знахідкою при рентгеноанатомічному обстеженні людей, які не страждають на активні форми туберкульозу.

Такі вогнища складаються з казеозу, оточеного фіброзною капсулою, бідною на клітинні елементи. Вогнища, як правило, множинні, розташовуються у верхніх сегментах легень під плеврою. З загострення процесу у цих осередках починається вторинний туберкульоз, характеризується локальним поразкою органа. Таким чином, післяпервинні вогнища належить велике значення в патогенезі вторинного туберкульозу.

Персистенція Від латів. persisto - постійно перебувати, залишатися, тривале існування, наявність тривалого перебування інфекту в організмі тварин і людини або без клінічних патологічних проявів (латентний перебіг, ремісія інфекційного процесу), або здатних за певних умов (імунний дисбаланс та імунна недостатність різної етіології - стрес, переохолодження , інтеркурентна інфекція, загострення хронічного захворювання і т. д.) до активації з результатом захворювання (активний перебіг, загострення інфекційного процесу).

Механізми персистенції: - Освіта L-форм Антигенна мімікрія Імуноглобуліновий покрив Здатність секретувати речовини, що перешкоджають дії імунних факторів Сорбція білків господаря на поверхні клітини та екранування від імунної системи господаря Антифагоцитарні фактори: Капсули гоцитоз та ін

Дія бактерій на цитокіни: Дія Руйнують цитокіни Бактерії Н. aeruginosa за допомогою ферментів L. pneumophila Зв'язують цитокіни Е. coli Пригнічують синтез Цитокінів S. typhimurium, S. flexneri ФНП M. tuberculosis ТРФ(3 M. avium ІЛ-6 L. monocytogenes ІЛ-3, КСФ-1 E. coli ІЛ-2, ІЛ-4, ІЛ-5, ІФ-у Y. enterocolitica, B. suis, V. ФНВа cholerae, B. anthracis P. aeruginosa ФНПа, ІЛ-1, ІФ-у S. typhimurium ІЛ-2

Антилізоцимна та антилактоферинова активність: Мікроорганізми n Антилактоферинова активність, Антилізоцимна нг/мл активність, мкг/мл M±SD S. aureus S. haemolyticus S. epidermidis E. coli Klebsiella spp. 15 22, 72 ± 1, 88 10, 1 ± 2, 17* 16 20, 08 ± 1, 41 4, 40 ± 1, 12 15 11, 50 ± 1, 45* 9, 91 ± 0, 2 , 84 ± 1, 41 4, 19 ± 0, 61 12 7, 83 ± 1, 13* 8, 92 ± 2, 45* 15 5, 65 ± 0, 62 1, 24 ± 0, 25 12 23, 0, 67* 2, 58 ± 0, 27* 12 18, 17 ± 3, 20 1, 64 ± 0, 15 12 19, 40 ± 2, 47 3, 24 ± 0, 27* 14 18, 13 64 1, 83 ± 0, 28 Хворі на ревматичні захворювання Контроль *Статистично достовірно

Утворення L-форми - бактерії, частково або повністю позбавлені клітинної стінки, але зберегли здатність до розвитку. До виникнення L-форм приводить вплив агентів, що блокують вироблення клітинної стінки: 1. антибіотики (пеніциліни циклосерин, цефалоспорини, ванкоміцин), 2. ферменти (лізоцим, амідаза, ендопептидаза), 3. ультрафіолетові та рентгенівські ен.

Історія питання: Літера L - перша буква назви Лістерівського інституту в Лондоні, де вперше доктор наук Еммі Кляйнебергер-Нобель у 1935 році звернула увагу на розвиток морфологічно незвичайних клітин у культурі бактерій Streptobacillus moniliformis, виділеної з рідини вуха щура.

вакуолі L-форма Bacillus subtilis, масштаб – 500 нм. Різноманітність L-форм Bacillus subtilis, при масштабі 10 мкм.

L-форми Особливості L-форм: 1. Синтез повноцінної клітинної стінки неможливий Повернення у вегетативну форму при нормалізації факторів навколишнього середовища Повернення у вегетативну форму неможливе. Подальше існування як у мікоплазм Подібні культуральні властивості. 3. Поступове перетворення з грампозитивних на грамнегативні структури. Освіта стабільних та нестабільних Lформ. 5. Зміна антигенних властивостей (втрата К-і Оантігенів). Набуття здатності до персистенції. 6. Зниження вірулентності у зв'язку зі втратою різних факторів патогенності (адгезії, інвазії, ендотоксину і т. п) стабільні Система генетичного контролю синтезу клітинної стінки (пептидоглікан) гранулярних форм.

Механізм фагоцитозу: Хемостаксис Сили фізико-хімічної взаємодії Градієнт концентрації 2. Стадія адгезії Осонізація (АТ, С 3 b, фібронектин, сурфактан) Фізико-хімічна взаємодія 3. Ендоцитоз 4. Мікробоцидність Кисненезалежна киснева залежна

макроорганізм 1. Порушення злиття фагосоми з лізосомою (мікобактерії туберкульозу, найпростіші, токсоплазми) 2. Резистентність до лізосомальних ферментів (гонококи, стрептококи гр А, мікобактерії, ерсинії) 3. Тривала персисенція

Механізм персистенції хламідій Типові включення, що містять елементарні та ретикулярні тільця 48 годин після інкубації Патоморфологічна модель персистенції. Після перенесеного теплового шоку у включеннях менших розмірів містяться великі патологічні форми хламідій

Макрофаг не презентує основної АГ (MOMP) Експресія ранніх Генних продуктів лізосома Антигенне навантаження Гіперпродукція Ig A, G ГЗТ Антигенна мімікрія Сфінгомієлінсодержащіе екзоцитозні бульбашки, КГ hps 60 - білки теплового шоку Ліпополісахарид. Не експресується Стан між Ретикулярними та Елементарними тільцями MOMP- не експресується

+ Антифагоцитарна активність: 1. Щільна клітинна стінка елементарних тілець (дисульфідні зв'язки між структурами білка MOMP) 2. Міцність ретикулярних тілець (полісахаридна капсула) «неспроможність» Респіраторного вибуху Активація СПОЛ та пошкодження Мембран власних клітин

ФНПα γІФ ІЛ-1 1. Посилення експресії АГ Кліткових мембран (ГКС, Fc) Активація фібробластів та епітеліальних клітин (непрофесійні фагоцити) 2. Стимуляція ІЛ 1 та ІЛ 2 3. Активація фагоцитарної акт 4. Стимуляція вироблення Інк.

Медіатори персистенції Chlamydia trachomatis Медіатор Ефект Низькі концентрації g-інтерферону Різке зниження кількості ендогенного триптофану (активація ферменту індоламін -2, 3-діоксигенази, що розщеплює триптофан до N-формілкінуреніна) ФНП-a Дефіцит енд внутрішньоклітинних мікроорганізмів шляхом посилення експресії мембранних білків клітин) Необхідний для побудови МОМР Дефіцит ц. ГМФ та висока кількість ц. АМФ Відсутність активації ферментів необхідних для диференціації РТ в ЕТ Дефіцит та/або дія антагоністів Са 2+ Порушення агрегації ендосомальних вакуолей

Медіатори персистенції Chlamydia trachomatis (продовження) L-ізолейцин Ефект може бути обумовлений включенням продукту метаболізму a-метилбутарила. З. А в синтез жирних кислот С. trachomatis з подальшим вбудовуванням "чужих" тригліцеридів у клітинну мембрану, призводячи до її дестабілізації. Дефіцит цистеїну. стінки.

«Генетичний дрейф», або антигенна мімікрія: Амінокислотна послідовність 264 -286 головного сигма-фактора РНК-полімерази хламідій (Chl. trachomatis). L 7 (пептид II), один з рибосомальних білків АТ Ревматичні аутоімунні захворювання

Персистенція Francisella tularensis цитохолазин-Позачутливий шлях Каспази 3 та 9 TNF, IL 1 23 -k. Da ендосоми

+Антилізоцимна Антилактоферинова Антикомпліментарна Активність ЛПС francisella tularentis S-ЛПС R-ЛПС Залишкова вірулентність вірулентні Низька Чутливість господаря LPS-binding protein – LBP Інертний ЛПС Швидка елімінація

Персистенція та адаптивний мутагенез у біоплівках: Стійкість біоплівок до зовнішніх впливів характеризують терміном “персистенція” (від англ. persistence – витривалість, живучість). Мертві клітини

Значення персистенції в біоплівках За даними Центру контролю захворювань (CDC USA), близько 65% всіх інфекцій обумовлено формуванням в макроорганізмі біоплівок Утворення біоплівок на всіх медичних пристроях, що вводяться в макроорганізм (катетори, протези, стенти і тд); Утворення біоплівок на медичному інструментарії.

бактерія + dna. J (синтез шаперону) у. E. coli pmr. C (синтез фосфоліпідів) в. S. typhimurium Несприятливі умови Експресія SOS-генів Ген rmf, інгібітор трансляції Гени теплового та холодового шоку rec. A, umu. DC, uvr. AB, sul. A Клітини-персистери htr. A, htp. X, csp. H, clp. B, cbp. AB Гени системи «токсинантитоксин» din. J/Yaf. Q, yef. M, rel. BE, maz. EF

Ген А Ген Т Ген Р антибіотик антитоксин рибосома Дефектний білок Нормальний білок Комплекс Т-А Немає синтезу білка персистенція

Основні токсини і місце їх застосування у E. Coli: токсин мішень активність Процес Ccd B ДНК-гіраза Дволанцюжкові розриви Реплікація Rel E Транслюючі рибосоми Розщеплення м. РНК Трансляція Maz F РНК Ендорібонуклеаза Трансляція Par E ДНК-гірази ы Розщеплення м РНК Трансляція Vap C РНК Ендорибонуклеаза Невідомо Ξ-токсин Невідомо Фосфотрансфераза Невідомо Hip A EF-TU Протеїнкіназа Трансляція Hip B Транслюючі рибосоми Розщеплення м. РНК Трансляція

Сигма-фактор РНК-полімерази RPO. Адаптивний мутагенез: ? "Адаптивними" називають мутації, які виникають у повільно розмножується або покояться популяції мікроорганізму в період тривалого стресу і які протидіють причинам, що викликає цей стрес. Veillonella parvula Streptococcus mutans Стійкість до антибіотиків

Lewis K. 2008 вважає, що головним способом боротьби з персистенцією в біоплівках є «розсіяність пацієнтів».

Цілком або частково втратили клітинну стінку або попередників її біосинтезу, що ростуть у вигляді характерних дрібних колоній. Вперше відкриті 1935 р. Клінебергер (E. Klieneberger) у культурі Streptobacillus moniliformis, виділеної К. Левадіті зі співр. у 1932 р. із суглобової рідини хворого на епідемічну суглобову еритему. Streptobacillus moniliformis - грамнегативна, гемоглобінофільна паличка з чітко здутими на кінцях, добре росте на кров'яному (10-20%) агарі і згорнутій сироватці.

При вивченні експериментальної інфекції у щурів Клінебергер виділила кілька штамів, що містять, окрім типових бактеріальних форм, поліморфні мікроорганізми, дуже подібні за видом колоній та морфології з плевропневмонієподібними організмами – pleuropneumoniae like organism (P PL О). Ці мікроорганізми було названо на честь Ін-та ім. Лістера – L-формою.

Протягом багатьох років Клінебергер розглядала L-форми як представників PPLO-симбіонтів бактерій Streptobacillus moniliformis. Доказом симбіотичного існування двох різних мікроорганізмів була відсутність реверсії бактерій з L-форм протягом 13 років (350 пересівів).

Різноманітні експерименти Амер. дослідника Дайнеса (L. Dienes) та ін. довели хибність концепції Клінебергер. Було показано, що L-форми Streptobacillus moniliformis, Fusiformis necrophorus та інших бактерій здатні реверсувати у вихідний вид бактерій. Утворення L-форм бактерій описано під назвами "L-трансформація", "L-конверсія", "індукція L-форм".

В. Д. Тимакова і Г. Я. Каган були отримані L-форми багатьох видів бактерій, вивчені їх біол, властивості та роль у патології (ревмокардит, септичний ендокардит, менінгоенцефаліт, хрон, гонорея та ін.).

Перетворення на L-форму - властивість, ймовірно, властиве всім бактеріям. Препарати, що мають L-трансформуючу дію, або блокують певні ланки біосинтезу клітинних стінок, переважно пептидоглікану (муреїну), або їх руйнують. До препаратів, що індукують L-форми бактерій, відносять: 1) антибіотики відповідного спектра дії, наприклад, пеніцилін, циклосерин, лізостафін та ін; 2) муролітичні ферменти - лізоцим, ендоацетилгексозамінідазу фагоасоційованого лізину стрептокока групи С та ін; 3) деякі амінокислоти (гліцин та ін).

Індукція L-форм бактерій залежить від умов та середовищ культивування: необхідно створення фіз.-хім. оточення, що сприяє стабілізації осмотично крихкої мембрани бактерій та оберігає L-форми від загибелі.

Склад середовища та умови культивування варіюють залежно від виду бактерій, обов'язкові напівтверда та напіврідка концентрація агарового гелю, присутність нормальної кінської сироватки та підбір осмотичної концентрації солей, що сприяють збереженню цілісності цитоплазматичної мембрани L-форм бактерій.

Розрізняють нестабільні та стабільні L-форми бактерій. Нестабільні форми зберігають деякі елементи клітинної стінки або її попередників і при пасажах на середовищах без L-індукуючого агента реверсують у вихідний вид бактерій. Стабільні форми повністю втрачають компоненти клітинної стінки і не здатні її відновити, тому вони не реверсують у вихідний вид бактерій, навіть при багаторазовому пасеруванні на середовищах без індукуючого агента, а також на середовищах, що містять сукцинат натрію або желатину, що сприяють реверсії бактерій з L-форм .

L-форми бактерій ростуть у вигляді двох типів колоній - А. та В. Колонії типу А частіше притаманні стабільним L-формам бактерій, вони дуже дрібні (50-100 мкм), вростають у агар, добре ростуть групами, поодинокі колонії часто не дають зростання. Мінімальні елементи колоній типу А, що репродукуються, повністю позбавлені клітинної стінки, не мають фагосприйнятливих рецепторів. Колонії типу В частіше притаманні нестабільним L-формам бактерій, вони більші, розміром 0,5-2 мм, з ніжним мереживним краєм і центром, що вростає в середу. У колоніях переважають кулясті тіла різної оптичної щільності; субмікроскопічних елементів у них менше, ніж у колоніях типу А. Вони зберігають деякі елементи клітинної стінки, фагосприйнятливі рецептори і можуть аглютинуватися сироваткою вихідного виду.

Диференціація колоній на типи А і В умовна, як і явище стабілізації L-форм. У культурах стабільних L-форм бактерій можуть міститися колонії типу В, а в культурах нестабільних L-форм- колонії типу А.

У складі колоній L-форм бактерій містяться: 1) сферичні тіла різної оптичної густини та розмірів; 2) елементарні тільця або гранули, що розташовуються групами, а також інтрацелюлярно у великих сферичних утвореннях або вакуолях; 3) погано контуровані, безформні тіла, що постійно ростуть; 4) звивисті форми; 5) великі тіла із включеннями у вигляді вакуолей. L-форми бактерій відрізняються поліморфізмом (рис. 1, 1-6) і водночас принципово однакові в різних видів бактерій/ що дозволяє диференціювати їх за морфол, ознакою.

Поряд із втратою клітинної стінки у L-форм бактерій втрачаються мезосоми, що призводить до безпосереднього прикріплення цитоплазматичної мембрани до нуклеоїду; відновлення мезосом у процесі реверсії немає.

Відсутність клітинної стінки обумовлює дезорганізацію поділу та множинність морфол, проявів при відтворенні L-форм бактерій. Розмножуються L-форми бактерій розподілом, брунькуванням або дезінтеграцією клітини на дрібні гранули.

Фізіол., Антигенні та патогенні особливості цих форм детерміновані структурою їх цитоплазматичної мембрани, і, можливо, цитоплазми.

L-форми бактерій утворюються не тільки in vitro, а й in vivo, вони можуть зберігатися в організмі та реверсувати у вихідну бактеріальну форму.

На малюнку 2 наведено результати отримання L-форм S. typhi in vivo під впливом пеніциліну. Бактерії та антибіотик вводили одночасно інтраперитонеально мишам. При введенні 100 ОД пеніциліну на 1 г ваги утворювалися нестабільні L-форми, що реверсують у вихідні бактеріальні форми через 24-48 год., які викликали загибель тварин. При введенні 2000 ОД пеніциліну на 1 г ваги протягом 24-48 год. утворювалися стабільні L-форми, які піддавалися фагоцитозу; загибелі тварин у найближчі 5 діб. не спостерігалося. Аналогічні дані отримані щодо індукції in vivo L-форм інших бактерій.

Розроблено оригінальну схему виділення L-форм з патол, матеріалу, яка дозволила виділити та ідентифікувати L-форми бактерій з цереброспінальної рідини хворих на гнійний менінгіт і ревмокардит.

На малюнку 3 представлені мікрофотографії L-форм, виділених з крові хворого на ревмокардит, та їх ревертантів, що утворилися в результаті реверсії в стрептококи, згодом ідентифіковані як Streptococcus hemolyticus групи А.

Антитіла до стабільних L-форм Streptococcus hemolyticus виявлені у 87,9% хворих на ревматизм, у 77% хворих на інфекційно-алергічний міокардит і всього лише у 11% здорових людей (В. Д. Тімаков, Г. Я. Каган, 1973). L-форми різних видів бактерій виявляються при хроні, бактеріурії, пієлонефритах, абактеріальних формах туберкульозу, ревмокардиті та ін.

Патогенність L-форм бактерій доведена експериментально, відомі хрон, артрити, викликані інтраартикулярним введенням L-форм Streptococcus hemolyticus, ангіна мавп, ускладнена інтерстиціальним міокардитом, індукована внутрішньовенним введенням L-форм Streptococcus hemolytic Proteus і Streptococcus faecalis, менінгоенцефаліт кроликів, пов'язаний з L-формами менінгококу, та листериоз овець та кроликів, викликаний введенням L-форм Listeria monocytogenes. Патол, процеси, обумовлені L-формами бактерій, відрізняються поступовим розвитком патол. явищ, пролонгованим перебігом та персистенцією збудника в L-формі, що підтримує перехід захворювання на хрон, форму. Персистенція L-форм бактерій встановлена ​​експериментально на L-формах Mycobacterium tuberculosis та Streptococcus hemolyticus.

При одноразовому внутрішньочеревному зараженні білих мишей стабільними L-формами Streptococcus hemolyticus та подальшому спостереженні протягом року антиген L-форм зберігається у всіх внутрішніх органах. На малюнку 4, 1 наведено приклад локалізації L-форм Streptococcus hemolyticus у селезінці через 3 тижні. після інфікування, малюнку 4, 2 - через 27 тиж. Тривала персистенція L-форм в організмі супроводжується наростанням шкідливого ефекту; розвитком інтерстиціального міокардиту та тяжкого гломерулонефриту.

Утворення L-форм бактерій in vivo, їх зв'язок з багатьма хронічно протікають процесами, можливість реверсії бактеріальних форм з відновленням їх вірулентності і виникнення рецидивів, що внаслідок цього не піддаються ефективної терапії поставили перед мед. мікробіологією проблему дослідження методів боротьби з варіантами мікроорганізмів, що втратили клітинну стінку (сферопласти, протопласти, L-форми). Пошуки ведуться з двох діаметрально протилежних позицій: 1) запобігання можливості індукції L-форм in vivo (шлях, що важко контролюється); 2) використання засобів, що індукують утворення L-форм, з подальшим застосуванням інших препаратів, недієвих щодо інтактних клітин, але проникають внутрішньоклітинно лише в L-форми бактерій і руйнують їх. Цей шлях найперспективніший. Є дані про ефективність комбінацій пеніциліну та канаміцину, які використовуються для терапії пієлонефритів. Пеніцилін індукує утворення L-форм бактерій, які руйнуються внутрішньоклітинним проникненням канаміцину, що не діє на інтактні бактерії.

Бібліогр.:Пєшков М. А. Цитологія бактерій, с. 151, М.-Л., 1955; Тімаков В.Д, і Каган Г. Я. L-форми бактерій та сімейство mycoplasmataceae у патології, М., 1973, бібліогр.; вони ж, L-форми бактерій, сімейство mycoplasmataceae і проблема мікробного персистування, Журн, мікро., епід, та імун., № 4, с. 3, 1977, бібліогр.; Di enes L. Morphology of Li of Klieneberger і його відносини до streptobacillus monoli-formis, J. Bact., v. 54, p. 231, 1947; D i e-nes L. a. Weinberger H. L-forms of bacteria, Bact. Rev., v. 15, p. 245, 1951; Клієнбергер Е. Натуральний випадок pleuropneumonialike organisms, його apparent symbiosis with streptobacillus moniliformis і інші bacteria, J. Path. Bact., v. 40, p. 93, 1935; K li eneb erger-N obel E. Pleuropneumonia-like organisms (PPLO) mycoplasmataceae, L.- N. Y., 1962; Microbial protoplasts, spheroplasts and L-forms, ed. by L. B. Guze, Baltimore, 1968.

В. Д. Тімаков, Г. Я. Каган.

"Внутрішнє середовище організму" - В організмі людини близько 20 літрів. Внутрішнє середовище організму Тканинна Кров Лімфа (міжклітинна) рідина. Взаємозв'язок компонентів внутрішнього середовища організму. Внутрішнє середовище організму. Внутрішнє середовище організму – сукупність рідин, що беруть участь у процесах обміну речовин та підтримки сталості внутрішнього середовища.

«Органи організму» - За хвилину серце людини робить у середньому 70 ударів. Бактерії. Які правила охорони органів чуття «зашифровані» у малюнках? 3. Яка наука вивчає рослини? Папороть. 7. Який вид рослин ніколи не цвіте? Легкі. Головний мозок. 3 клас "Ми і наше здоров'я. Здолала нас дрімота, Ворушитися не хочеться.

"Біологія Імунітет" - Обладнання: Закріплення знань. За бажанням приготувати повідомлення «З історії переливання крові». Схема "Види імунітету". Які види імунітету існують? Таблиця "Кров", портрети І.І.Мечникова, Л. Пастера. Особливо часто люди бувають носіями туберкульозної палички. Пасивний. Фагоцитоз та вироблення антитіл – єдиний захисний механізм, названий імунітетом.

«Пропорції людини» - Дані вікових змін пропорцій тіла у хлопчиків: Зазвичай артеріальний тиск вищий за норму. Брахіморфний тип. Пропорції тіла та вік людини. Серце розташоване поперечно завдяки діафрагмі, що високо стоїть. Підвищено ризик артеріальної гіпотонії. Вікові зміни пропорцій тіла. Доліхоморфний тип.

«Будова людина» - Як працює наш організм? Опускаємо руки ми за командою «два». Отже, ми розглянули будинок та літак. Серце. На зарядку сонечко піднімає нас, піднімайте руки за командою «раз». Без повітря людина може прожити недовго. Мозок. Перероблена їжа потрапляє у кишечник. Як влаштований будинок? У чому секрет нашого здоров'я?

«Стійкість внутрішнього середовища організму» - Стрічка з еритроцитів. Білі клітини крові. І.І. Мечніков. Плазма крові. тромбоцити. Кров. Поняття «внутрішнє середовище організму». Еритроцити. Гемоглобін. Лейкоцити. Рідини людини. Форменні елементи крові. Протромбін. Мікропрепарат крові людини. Тканинна рідина. компоненти. Внутрішнє середовище організму.

Дослідження реверсії протопластів бактерій та грибів виявило подібність протікання у них цього процесу. Умовно він може бути розділений на три етапи: 1) регенерація клітинної стінки; 2) реверсія, поява клітин-ревертантів; 3) відновлення нормального цитокінезу та поява клітин вихідної форми.

Водночас кожній групі мікроорганізмів притаманні свої особливості протікання реверсії протопластів, пов'язані з будовою клітин та клітинних стінок, характером метаболізму та цитокінезу.

Реверсія бактеріальних протопластів. Якщо при обробці лізоцимом або пеніциліном в ізотонічному середовищі клітинна стінка з бактеріальної клітини повністю не видалена, то при виключенні цих агентів із середовища відбувається швидке відновлення клітин. Якщо ж клітинна стінка видалена повністю, істинний протопласт, що утворився, нездатний у звичайних умовах її регенерувати. Однією з умов, що дозволяють таким формам ревертувати до вихідного стану, є наявність у середовищі культивування твердої або напівтвердої основи. Нею може бути желатину (5-30%), агар (0,7-2%), мембранні фільтри, убиті бактеріальні клітини чи клітинні стінки. Причому використання твердого субстрату краще.

Реверсія протопластів міцеліальних грибів. Реверсія до міцеліальних форм у грибних протопластів відбувається як у рідкому, так і на поверхні твердого середовища, або у шарі напіврідкого агару. Багато дослідників показали, що реверсія грибних протопластів може проходити трьома способами, які різняться характером формування первинного міцелію. При першому способіпротопласти спочатку утворюють ланцюжок із дріжджоподібних клітин (до 20 клітин). Потім термінальна, вже осмотично стійка, продукує первинну гіфу, що утворює міцелій. Другий спосібРеверсія починається з регенерації протопластами клітинної стінки, внаслідок чого вони стають резистентними до осмотичного шоку. Після чого протопласт утворює зародкову трубку. Третій спосібреверсії грибних протопластів незвичайний. Протопласт, зберігаючи сферичну форму, формує нову оболонку у вигляді полички, потім туди переноситься вміст материнського протопласту. Якщо з'являється ланцюжок таких оболонок, то цитоплазма пересувається цим ланцюжком, залишаючи позаду себе "тіні" з клітинних стінок. Остання клітина ланцюжка утворює первинну гіфу. Грибні протопласти можуть ревертувати одним із трьох способів, або в одного виду спостерігається всі три способи реверсії. Важко сказати, що впливає вибір способу реверсії, можливо, видові особливості організму, тип його цитокінезу, метод отримання та умови інкубації протопластів чи склад регенераційного середовища.

Протопласти, що ростуть і ревертують - хороша модель для вивчення біосинтезу клітинної стінки і взаємин між зростанням і ядерним розподілом клітини.

4.2. Культивування рослинних клітин

Ідея можливості культивування клітин поза організмом була висловлена ​​ще наприкінці ХІХ століття. Період із 1892 по 1902 рр. можна вважати передісторією розвитку методу культури клітин та тканин рослин. У цей час німецькі вчені Х. Фехтінг, К. Рехінгер, Г. Габерландт робили спроби вирощувати ізольовані з рослин шматочки тканин, групи клітин, волоски. Не досягнувши експериментальних успіхів, ці перші дослідники, проте висловили низку ідей, реалізованих пізніше.

У наступні 20 років були отримані перші результати культивування тканин тварин на живильних середовищах з додаванням сироваток. Але в рослинному світі якихось значних успіхів досягти не вдалося, незважаючи на спроби створення оптимальних поживних середовищ, здатних забезпечувати тривале існування та розмноження клітин рослин in vitro.

У 1922 році В. Роббінс і Котте незалежно показали можливість культивування на синтетичних живильних середовищах клітин меристеми кінчика кореня томатів та кукурудзи. Ці досліди започаткували застосування методу культивування ізольованих клітин та органів рослин.

У 30-60-ті роки, завдяки роботі великої кількості вчених (Ф. Уайт, Р. Готре та інші), кількість видів рослин, клітини та тканини яких вирощували in vitro, досягло значної кількості (понад 150). Було описано склади поживних середовищ, визначено потреби культур у вітамінах і стимуляторах росту, розроблено методи отримання та вирощування великих мас клітинних суспензій, а також культивування окремої, виділеної із суспензії клітини. Ф. Стюард, працюючи з культурою ізольованої флоеми моркви, отримав із неї 1958 року цілі рослини. Значний внесок у розвиток культури клітин та тканин рослин зробили дослідження Р. Г. Бутенка та її співробітників, які використовували ці методи для вивчення фізіології рослинних клітин та морфогенезу рослин.

У наступні роки було запропоновано методи отримання ізольованих протопластів з рослинних тканин, знайдено умови культивування, за яких вони здатні утворювати нову клітинну стінку, ділитися та давати початок клітинним лініям. З використанням ізольованих протопластів були розроблені методи гібридизації соматичних клітин шляхом злиття протопластів за допомогою ПЕГ (поліетиленгліколю) та введення в них вірусних РНК, клітинних органел, клітин бактерій. За допомогою методу культури меристем було отримано безвірусні економічно важливі рослини з високим коефіцієнтом розмноження.

Нині активно продовжується розробка методів глибинного культивування клітин, методів електрозлиття ізольованих протопластів тощо.

Використання методів отримання сомаклональних варіантів, експериментальних гаплоїдів, скринінгу біохімічних мутантів призвели до появи більш продуктивних та пристосованих до умов культивування клітинних штамів, які використовуються для створення нових форм та сортів сільськогосподарських, лікарських, декоративних та інших рослин.