Роль возбудителя в развитии инфекции

Возбудитель инфекции определяет возникновение инфекционного процесса, его специфичность, оказывает влияние на течение и исход процесса. Возбудители инфекционных болезней различаются по степени паразитизма. Одни микроорганизмы способны жить и размножаться только в организме своего биологического хозяина, полностью утратив способность к существованию во внешней среде (например, вирусы, риккетсии, хламидии). Другие возбудители сохраняют способность какое-то время выживать во внешней среде (возбудители брюшного тифа, дизентерии, туляремии). В некоторых случаях патогенные свойства могут проявлять и свободноживущие микроорганизмы (возбудитель ботулизма).

К важнейшим свойствам возбудителя относятся: патогенность, вирулентность, инвазивность, токсигенность.

Патогенность ( лат. pathos – страдание, genos – рождение), или болезнетворность – это потенциальная способность микроорганизмов вызывать инфекционный процесс. Патогенность является видовым признаком, закрепленным генетически. Патогенные, или болезнетворные, микроорганизмы обладают способностью проявлять болезнетворное действие, т.е. вызывать инфекцию, сапрофитные микроорганизмы такой способностью не обладают. Выделяют также условно-патогенные микроорганизмы. К ним относятся представители нормальной микрофлоры человека и животных, обитающие на коже и слизистых оболочках органов и систем. Потенциальные патогенные свойства этих микроорганизмов проявляются при ослаблении защитных сил организма. Следовательно, эти микроорганизмы могут с одной стороны играть роль биологического барьера, создавая конкурентные условия для патогенных микроорганизмов, а с другой – служить потенциальным резервом инфекций.

Вирулентность (лат. virulentus – ядовитый) – это степень, мера патогенности, ее количественное выражение. Это индивидуальный признак каждого штамма патогенного микроорганизма. Вирулентность присуща только живым активно метаболизирующим клеткам. Вирулентность может меняться. Снижает вирулентность действие различных химических веществ, антибиотиков, облучение, температура, длительное культивирование микроорганизмов в синтетических питательных средах. Вирулентность микроорганизмов определяют экспериментальным путем на восприимчивых животных. Принято несколько условных единиц вирулентности.

Минимальная смертельная доза (Dlm – Dosis letalis minima) – это то наименьшее количество живых клеток микроорганизмов, которое при определенном способе заражения вызывает за определенное время гибель восприимчивого животного стандартной массы и возраста.

Безусловно смертельная доза (Dcl – Dosis certa letalis) - это наименьшее количество микроорганизмов, которое вызывает гибель 100% взятых в опыт животных. Это более точная характеристика вирулентности по сравнению с первой, так как животные обладают индивидуальной чувствительностью к патогенным микроорганизмам.

Средняя смертельная доза (LD₅₀ - Dosis letalis50%) – это доза, убивающая половину зараженных животных. Эта единица является наиболее объективным критерием, так как обеспечивает наименьшую ошибку в оценке вирулентности.

Инвазивность (лат. invasio – нападение), или агрессивность – способность патогенных микроорганизмов проникать в ткани и органы, распространяться в них, размножаться и противодействовать защитным силам организма. Эта способность объясняется наличием у микроорганизмов факторов распространения, к которым относится ряд ферментов.

Токсигенность – способность микроорганизмов вырабатывать токсические вещества (токсины). Токсины микроорганизмов делятся на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины – продукты метаболизма микробной клетки, выделяемые в окружающую среду. Экзотоксины продуцируются в основном грамположительными микроорганизмами (клостридиями, стафилококками и др.). Это вещества белковой природы, простые и сложные, они обладают ферментативными свойствами. Одна часть молекулы экзотоксинов содержит активированные группы, ответственные за специфическое действие токсина, другая – несет акцепторные группы, ответственные за присоединение токсина к определенным рецепторным структурам на чувствительной клетке макроорганизма. Экзотоксины термолабильны (например, при температуре 60⁰С дифтерийный токсин разрушается в течение 1 ч, столбнячный – 20 мин.). Но встречаются и термостабильные, выдерживающие кипячение в течение нескольких минут (нейротоксин ботулизма, энтеротоксин стафилококка). Они обладают органотропностью, т.е. они избирательно поражают отдельные органы и ткани, что находит отражение в клинических симптомах заболеваний. Экзотоксины очень ядовиты. По силе воздействия они превосходят многие химические яды. Самым сильным из бактериальных токсинов является ботулинический нейротоксин.

В настоящее время открыто более 50 экзотоксинов. Установлено, что степень их связи с микробной клеткой может колебаться в широких пределах. Поэтому их часто называют просто бактериальными токсинами.

Эндотоксины являются частью микробной клетки и освобождаются только при ее распаде. Многие грамотрицательные бактерии содержат эндотоксины. Наиболее изучены эндотоксины энтеробактерий (сальмонелл, шигелл, эшерихий). По химической природе эндотоксины являются липополисахаридами (ЛПС), в состав которых входит липид А и полисахаридная область. Липид А ответственен за токсические свойства. У различных видов он имеет сходную структуру и химический состав. Липид А состоит из ацетилглюкозамина и длинноцепочных жирных кислот (лауриновой, миристиновой, пальмитиновой и др.). Эндотоксины термостабильны (некоторые выдерживают длительное кипячение и даже автоклавирование при 120⁰С). Они менее токсичны, чем экзотоксины, органотропность у них выражена слабо. Они обладают пирогенностью – способностью вызывать повышение температуры тела.