Роль микроба в инфекционном процессе

СЕПСИС

ПАТОГЕННОСТЬ И ВИРУЛЕНТНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ

ИНФЕКЦИЯ

Лекция №5

Изменчивость микроорганизмов.

Различают генотипическую (наследуемую) изменчивость и фенотипическую (ненаследуемую, модификационную). Наследуемая изменчивость осуществляется в виде мутаций и рекомбинаций.

Мутации - это перегруппировка генов, не связанная с внесением в клетку нового генетического материала, ненаправленное изменение генотипа. Спонтанные мутации возникают без видимых причин, как ошибки репликации; индуцированные - под влиянием мутагёнов (УФО, ионизирующей радиации, алкилирующих агентов, азотистой кислоты, аналогов оснований ДНК и др.). Мутации могут проявляться в виде удвоения, выпадения, замены нуклеотидов, вставки (в том числе транспозируемого элемента) и др.

Рекомбинации - это изменения генотипа, связанные с внесением в клетку-реципиент генетического материала от клетки-донора. Различают 3 вида рекомбинаций: трансформацию, трансдукцию, конъюгацию.

Трансформацией называют процесс: поглощения клеткой-реципиентом

изолированной ДНК клетки-донора (или синтетической нуклеиновой кислоты)..

Трансдукция - перенос генетической информации (ДНК) при проникновении в клетку умеренного бактериофага (вирусных частиц, паразитирующих на бактериальных клетках).

Конъюгация - перенос генетической информации посредством трансмиссивных плазмид при непосредственном контакте донора и реципиента.

Мутации и рекомендации обеспечивают высокий уровень генетического обмена в различных микробиоценозах, позволяют микробам быстро адаптироваться к меняющимся условиям среды, эволюционировать, нередко приобретая нежелательные свойства - лекарственную устойчивость, повышенный патогенный потенциал. Все формы наследуемой изменчивости активно используются в генно-инженерных исследованиях и биотехнологии.

Различают несколько форм взаимодействия /симбиоза/ двух биологических видов, в том числе паразитизм, когда один живёт за счет другого, нанося ему вред / +- /. Паразит, как правило, зависит от хозяина. Частным случаем паразитизма является инфекция.

Инфекция /инфекционный процесс/ - это закономерно развивающийся процесс взаимодействия микроба и восприимчивого макроорганизма, сопровождающийся физиологическими и патологическими реакциями, нарушением гомеостаза и функций организма.

Инфекционная болезнь - крайняя /по выраженности/ форма инфекции.

Возбудитель инфекции должен быть патогенным или потенциально патогенный микробом. Патогенность /болезнетворность/ - генетически детерминированная потенциальная способность микробов данного вида при попадании в макроорганизм определенного вида /человека, животного/ вызывать развитие инфекции.

По признаку патогенности все виды- микробов можно разделить на 3 группы: I/ безусловно-патогенные /патогенные/, которые всегда вызывают инфекцию; 2/ потенциально-патогенные, вызывающие инфекцию при определенных условиях: ослаблении организма, массивном заражении др.; 3/ непатогенные /безвредные/.

К патогенным относятся, например, возбудитель чумы (Yersinia pestis), возбудитель холеры (Vibrio cholerae). К потенциально-патогенным относятся многие представители нормальной микрофлоры человека и внешней среды, способные вызывать различные гнойно-воспалительные, кишечные или респираторные заболевания /стафилококки, стрептококки, эшерихии, клебсиеллы, бактероиды и др./. Каждому виду патогенного микроба соответствует определенное инфекционное заболевание с характерными чертами, которое расценивается как отдельная нозологическая форма /туберкулёз, холера, дифтерия, дизентерия и т.п./. Заболевания, вызываемые разными потенциально патогенными микробами, часто имеют сходство и не выделяются как различные нозоформы /абсцесс, флегмона, бронхит, цистит и т.п./.

Каждый штамм патогенного вида имеет свою степень выраженности патогенного потенциала - вирулентность, которую можно измерить количественно. Материальной основой вирулентности является совокупность определенных генов и их продуктов - факторов патогенности. Дикторами патогенности называют вещества и структуры микроба, которые обеспечивают ему: I/ проникновение, размножение и распространение в организме хозяина; 2/ преодоление его защитных реакций; 3/ нарушение гомеостаза /повреждение тканей, нарушение функций и т.п;/.

К факторам патогенности I группы относят: адгезины / поверхностно расположенные, как правило, белковые структуры, обеспечивающие микробу распознавание и прикрепление к рецепторам чувствительных клеток хозяина; инвазины / поверхностные белки, способные индуцировать внутриклеточное поглощение микроба по типу фагоцитоза /; фермента гиалуронидаза, коллагеназа, фибринолизин и др., повышающие проницаемость тканей.

Факторы 2 группы: капсула, поверхностные белки / А-протеин стафилококка, М-протеин стрептококка и др./, обеспечивающие защиту от фагоцитоза и бактерицидного действия сыворотки крови; протеазы иммуноглобулинов /разрушение защитных антител/, сидерофоры / вещества, транспортирующие железо в микробную клетку / и др.

Факторы 3 группы: ферменты – уреаза /накопление аммиака/, лецитиназа /разрушение клеточных мембран эритроцитов, лейкоцитов / и др.; токсины. Эндотоксины в основном являются липополисахаридами клеточной стенки грамотрицательных бактерий, термостабильны, малотоксичны, оказывают неспецифическое общее действие. Экзотоксины - это высокоядовитые термолабильные секретируемые белки, которые оказывают избирательное специфическое действие, вызывают выработку иммуноглобулинов /антитоксинов/ и под воздействием формалина способны переходить в анатоксины / безвредные вещества, которые также вызывают продукцию антитоксинов /. Для получения эндотоксина необходимо разрушить клетки микроба и выделить липополисахаридную фракцию. Экзотоксины получают из жидкой питательной среды после выращивания в ней соответствующего токсигенного микроба / возбудителя дифтерии, ботулизма или других /.

Штаммы патогенного микроба могут существенно отличаться по вирулентности / от высоковирулёнтных до авирулентных /. Вирулентность штамма может меняться со временем. Повышению вирулентности способствуют: последовательные заражения восприимчивых организмов, генетические рекомбинации у микробов. Ослабление вирулентности происходит в неблагоприятных для микроба условиях /культивиривание при повышенных температурах, в присутствии антимикробных веществ, мутагенов, в маловосприимчивом организме /. Для создания живых вакцин получают аттенуированные штаммы - маловирулентные варианты патогенного микроба, не способные вызывать заболевание, но вызывающие вакцинальный процесс и формирование активного иммунитета.

Роль макроорганизма в инфекционном процессе определяется его восприимчивостью. Восприимчивость - это генетически детерминированная способность организма реагировать на внедрение микроба развитием инфекции.

Материальной основой восприимчивости является наличие в организме рецепторов и субстратов, необходимых для адсорбции и размножения возбудителя, а также неэффективность защиты макроорганизма.

Видовая восприимчивость является результатом эволюционной адаптации /взаимного приспособления/ паразита и хозяина. Индивидуальная восприимчивость зависит от: генетической предрасположенности, особенностей иммунного ответа, состояния естественной резистентности / она, в свою

очередь, зависит от общей физиологической реактивности, возраста, пола,

питания, факторов внутренней среды, физиологического состояния организма /. Восприимчивость более высока: у детей после б месяцев и пожилых лиц, у мужчин, при белковой и витаминной недостаточности питания, эндокринных нарушениях /сахарный диабет и др./, соматических заболеваниях /травмы, болезни крови, выделительной системы, отравления, опухоли/, других инфекциях..

Роль внешней и социальной среды в инфекционном процессе. Они оказывают влияние на индивидуальную восприимчивость и свойства микроба /вирулентность и накопление возбудителя/. На резистентность организма влияют: температура и её колебания, солнечный свет, климат в целом, излучения'/ионизирующие, УФО, СВЧ/, загрязняющие примеси в воздухе, воде, пище, а также социальные факторы /условия труда и быта, национальные традиции, уровень санитарной культуры, образ жизни/.

Место естественного обитания и размножения возбудителя называют источником инфекции. Если основным источником инфекции является человек, заболевания называют антропонозами, если животные - зоонозами.

Возбудители могут передаваться от больного или микробоносителя: при непосредственном контакте /контактный механизм передачи инфекции/, от матери плоду /вертикальный/ или через различные факторы передачи -зараженные пищевые продукты или воду /алиментарный/, вдыхаемый воздух /аэрозольный/, через кровососущих членистоногих /трансмиссивный механизм передачи/.

Распространение микробов и токсинов в организме может происходить: по естественным каналам /кишечному, дыхательному, мочевому тракту/, с током крови, лимфы, ликвора, через соприкосновение здоровых и, поражённых тканей. Циркуляцию токсина в крови называют токсинемией, вируса-вирусемией. бактерий - бактериемией.

Особой формой инфекции является сепсис - тяжёлое генерализованное заболевание, возбудитель которого размножается в кровеносной системе, вызывает воспаление и деструкцию тканей. У сепсиса отсутствует конкретный возбудитель /часто это потенциально патогенные микробы/, для него не характерна цикличность течения. Основной причиной сепсиса является резкое снижение защитных сил макроорганизма. Поводом могут служить даже незначительные локальные инфекции. Если единственным местом обитания и размножения микроба является кровь, генерализованную инфекцию называют септицемией, если возбудитель находится в крови, первичном и вторичных очагах инфекции - -септикопиемией. В отличие от сепсиса, при бактериемии микроб появляется в крови, как правило, кратковременно, в определенном периоде болезни, без размножения и при отсутствии резкого угнетения защитных сил организма.

Для возникновения инфекционного процесса необходимы следующие условия; патогенный /или потенциально-патогенный/ и достаточно вирулентный микроб в инфицирующей дозе должен попасть через входные ворота инфекции в ослабленный макроорганизм восприимчивого вида.

Инфицирующая доза выражается минимально необходимым количеством клеток возбудителя для потенциально патогенных она, как правило, больше, чем для безусловно патогенных. Входными ворогами инфекции называют лишённые физиологической защиты органы и ткани /кожа, слизистые оболочки и др./, через которые микроб проникает в организм.

При наличии всех условий развивается: клинически выраженная форма инфекции / типичное, атипичное, стёртое заболевание / или субклинические формы / бессимптомная, латентная инфекция, микробоносительство /.. Для инфекционных болезней характерна не только заразность, но и цикличность течения - закономерная смена определенных по длительности стадий: инкубационный период /от момента заражения до первых симптомов/, продромальный /период предвестников, сходных при многих заболеваниях - недомогание, снижение аппетита, лихорадка и др./, клинический период /развёртывание клинической картины, характерной для каждого заболевания /, период реконвалесценции /выздоровления/. По длительности течения различают: острые инфекции / одна, несколько недель /, хронические /годы/ и подострые /месяцы/; по происхождению - экзогенные / при попадании возбудителя из окружающей среды / и эндогенные / при активизации потенциально-патогенных микробов из состава нормальной микрофлоры, т.е. аутоинфекция /; по локализации - очаговая и генерализованная.

Атипичная и стёртая формы инфекции отличаются от типичного, заболевания необычной цикличностью, отсутствием одного или нескольких типичных симптомов, наличием необычных симптомов. При субклинических формах инфекции клинические симптомы заболевания минимальны или отсутствуют, но микроб размножается, распространяется и, иногда, длительно сохраняется в организме, вызывая ответные иммунные реакции. При микробоносительстве возбудитель выделяется во внешнюю среду, что представляет собой реальную опасность заражения окружающих. Отсутствие клинических симптомов затрудняет диагноз, выявление и изоляцию таких лиц. Длительное пребывание возбудителя в организме может быть связано как с недостаточностью иммунных защитных реакций, так и с измененными свойствами самого микроба /например, переход в устойчивую L-форму/.

Различают следующие формы множественной инфекции: смешанная /когда 2 и более инфекционных процесса у больного, одновременно вызваны разными возбудителями/, вторичная / на фоне инфекционного заболевания возникает новая инфекция, вызванная другим возбудителем /, суперинфекция /заражение тем же возбудителем на фоне текущего заболевания /;реинфекция /повторное заражение тем же возбудителем после выздоровления/, рецидив /возврат симптомов после ремиссии за счет оставшихся в организме микробов/.

При возникновении единичных случаев инфекционной болезни, не связанных с общим источником инфекции, говорят о спорадической заболеваемости Появление значительного числа связанных друг с другом заболеваний называют эпидемией. Распространение повышенного уровня заболеваемости с захватом нескольких стран и континентов называют пандемией. Термин эндемия применяют для обозначения обычного уровня заболеваемости для данной местности. К внутрибольничным /госпитальным/инфекциям относят заболевания у ослабленных лиц, заразившихся в условиях больницы /чаще неинфекционной/. Они часто носят характер гнойно-септических, респираторных или кишечных инфекций.