Тема 4. Инфекция и иммунитет

ПОНЯТИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ И ИНФЕКЦИОННОЙ БОЛЕЗНИ

Под понятием «инфекция» (от лат. inficio — заражать, загрязнять, вносить что-либо извне) подразумевают совокупность биологических процессов, развивающихся в организме человека или животного при внедрении и размножении в нем микроорганизмов, которые способны вызывать изменение его нормальных физиологических функций. Другими словами, под инфекцией понимают взаимодействие патогенных микроорганизмов с организмом человека или животного (макроорганизмом) в определенных условиях внешней среды, в результате которого может возникнуть патологический процесс -инфекционная болезнь.

Инфекционными называют болезни, возбудителями которых являются микроорганизмы.

Понятие «инфекция» неравнозначно понятию «инфекционная болезнь», так как инфекционная болезнь - это наиболее яркое проявление инфекционного процесса, устанавливаемое по определенным признакам болезни, т. е. симптомам. Нельзя также отождествлять понятие «инфекция» с возбудителем заболевания, так как это только один из факторов, обусловливающих нарушение внутренней среды организма, его болезненное состояние. Вне организма не может быть инфекционного процесса и инфекционного заболевания, так же как и без микроба не возникает этот процесс.

Явление инфекции отражает общебиологический закон симбиоза, возникший и сформировавшийся в процессе эволюции. В данном случае симбиотические взаимоотношения носят паразитический характер, так как симбионт - микроорганизм приносит вред своему сожителю - организму хозяина.

Микробы-паразиты, обладающие способностью вызывать заболевания, называются патогенными, а их способность вызывать заболевание - патогенностью (от греч. pathos - страдание и geneo -рождаю).

Однако, заболевания могут вызывать не только паразиты, в
некоторых случаях этой способностью обладают и сапрофиты.
Возбудитель ботулизма, по существу, является сапрофитом: он
сохраняется и размножается в почве, но, попадая в макроорганизм и
пищевые продукты, развивается в них и вырабатывает токсин, который
вызывает тяжелое заболевание. Такой гнилостный микроорганизм, как
вульгарный протей (Proteus vulgaris), при массовом
размножении в кишечнике человека может также

оказывать патогенное действие.

Следовательно, патогенность, т.е. способность вызывать заболевание, более широкое понятие, чем паразитизм, а группа патогенных микробов более обширна, чем группа микробов-паразитов.

Возникновение инфекционных болезней, их течение и исход зависят не только от количества поступающего в макроорганизм возбудителя и его биологических свойств, но в решающей степени от устойчивости и сопротивляемости макроорганизма к заражению, т. е. от состояния его иммунитета.

РОЛЬ МИКРО- И МАКРООРГАНИЗМОВ В ИНФЕКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ

Патогенность характеризует видовые генетические особенности микроба, его взаимоотношения с определенным видом или видами других организмов. Это свойство микроорганизмов характеризуется выраженной специфичностью, т.е. способностью одного вида микробов вызывать определенные клинические и патоморфологические изменения.

В процессе эволюции взаимоотношений между видами ряд патогенных микробов приобрел способность вызывать болезни только у человека (антропонозы), у животных (зоонозы) или общие болезни для животных и человека (зооантропонозы).

Степень проявления патогенности, ее количественное и качественное значение проявляются по-разному: одни штаммы возбудителя вызывают гибель лабораторных животных при введении им 5-6 клеток, другие — при введении доз, содержащих сотни тысяч или миллионы клеток. Для характеристики степени патогенности и ее количественного выражения применяют термин «вирулентность». Под ним понимают способность возбудителя проникать и размножаться в макроорганизме, подавлять его защитные свойства, образовывать токсины и воздействовать ими на макроорганизм.

Вирулентность - это фенотипическое выражение патогенного генотипа, так же как и его другие свойства, например способность сбраживать углеводы, синтезировать аминокислоты, и т.д.

Вирулентность микроба не является стабильным признаком. Изменение вирулентности может носить временный характер или являться результатом наследственных мутационных процессов. Так, временное фенотипическое снижение вирулентности наблюдается у старых культур микробов, культур, выращенных при низких температурах, при изменении рН среды.

Повышение вирулентности микробов в искусственных условиях достигается с большим трудом, чем ее ослабление. Наилучшим методом для этого являются пассажи через организм чувствительных животных. Изменения вирулентности и патогенности можно получить с помощью неТического обмена в бактериальной клетке в процессе трансформации, аНСдукции и конъюгации.

Вирулентность как мера патогенности представляет собой совокупность болезнетворных свойств микроорганизмов. Эти особенности возбудителей объединяют в два понятия: агрессивность (инвазивность) и токсигенность, или токсичность. В инфекционном процессе эти свойства неразрывно связаны.

Под агрессивностью микроорганизмов понимают их способность проникать в естественных условиях заражения внутрь тканей и органов макроорганизма, жить и размножаться в них, противостоять и подавлять защитные приспособления организма человека или животного. Это свойство микробов называют также инвазионностью, или инвазивностью.

Агрессивность микробов обусловливается их биологическими особенностями, в частности, способностью образовывать капсулу, продуцировать различные вещества, например ферменты гиалуронидазу, фибринолизин, коллагеназу и др. Биологическое действие этих компонентов неодинаково. В одном случае они парализуют фагоцитоз и другие защитные функции организма, в другом - обеспечивают распространение возбудителя в органах и тканях.

Токсигенностью называют способность микроорганизмов продуцировать в процессе обмена веществ ядовитые продукты — токсины. Среди токсинов, вырабатываемых микроорганизмами, различают экзо- и эндотоксины.

Экзотоксины являются продуктами метаболизма микробов и выделяются за пределы клетки в окружающую среду. Экзотоксины представляют собой белки с высокой молекулярной массой. Так, в состав токсина возбудителя ботулизма входит 19 аминокислот, молекулярная масса его составляет 1х106. Аминокислотный состав столбнячного токсина характеризуется высоким содержанием аспарагиновой кислоты, изолейцина и лизина.

Экзотоксины обладают высокой ядовитостью. Так, у столбнячного экзотоксина на 1 мг кристаллического токсина приходится 75 млн минимальных смертельных доз для белых мышей, а в 1 мг очищенного токсина возбудителя ботулизма содержится до 100 млн смертельных доз.

Действие экзотоксинов наблюдается через определенный инкубационный период (время от попадания токсина в организм до появления первых признаков болезни). Токсины поражают определенные ткани и органы, что обусловливает специфическую клиническую картину соответствующего заболевания. Токсин возбудителя столбняка поражает двигательные нейроны спинного мозга, дифтерийный токсин поражает мышцу сердца и надпочечники. Энтеротоксины патогенных стафилококков и стрептококков поражают кишечник и обусловливают

пищевые токсикозы у людей.

Экзотоксины, будучи белками, малоустойчивы к высокой температуре (термолабильны), они разрушаются при 60 ?С в течение 20-60 мин.

Очень важным свойством экзотоксинов является потеря токсичности. При обработке токсинов формалином и некоторыми другими химическими веществами они теряют свои ядовитые свойства, но сохраняют способность при введении в макроорганизм стимулировать образование антитоксинов (антител). Такие обезвреженные препараты токсинов называют анатоксинами.

Экзотоксины иногда называют истинными, или классическими, токсинами.

Эндотоксины отличаются от экзотоксинов своей прочной связью с телом бактериальной клетки. Получение эндотоксинов возможно лишь при разрушении бактериальной клетки специальными методами.

Эндотоксины менее ядовиты, чем экзотоксины. Их действие не отличается специфичностью. Вне зависимости от того, из какого микроба получен эндотоксин, при введении в организм он вызывает более или менее однотипную картину патологического процесса. У животных после введения смертельных доз эндотоксинов почти без инкубационного периода развиваются слабость, одышка, расстройства со стороны кишечника (диарея). При введении небольших доз эндотоксина наблюдается повышение температуры тела, а в случае применения массивных доз - понижение ее. Гибель животного наступает в течение нескольких часов.

Большинство эндотоксинов не удается перевести в анатоксины. В химическом отношении эндотоксины являются сложными глюцидо-липидо-полипептидными комплексами. В отличие от экзотоксинов эндотоксины термостабильны, т.е. устойчивы к высоким температурам.

В возникновении инфекционного процесса исключительно важное и даже решающее значение имеет состояние макроорганизма, его видовые и физиологические особенности и условия внешней среды, при которых макроорганизм взаимодействует с патогенными микробами.

Один из основных факторов, определяющих возможность проявления патогенного действия микроба, - это восприимчивость макроорганизма. Инфекция не может возникнуть, если патогенный микроб попадает в резистентный (устойчивый) организм. В этом случае микроб не находит необходимых условий для своего размножения и погибает под влиянием защитных сил организма.

Студенты должны усвоить следующее: что такое инфекция и инфекционные болезни; роль микроорганизмов в инфекционном процессе; способы передачи возбудителей; понятие об иммунитете; специфические факторы иммунитета;

Тема 5. Влияние экологических факторов на микроорганизмы.

Жизнедеятельность микроорганизмов неразрывно связана с условиями окружающей среды. Влияние внешних факторов на развитие микроорганизмов зависит от их биологических особенностей и особенностей воздействующего фактора, который может иметь как благоприятное, так и губительное действие. Факторы, влияющие на микроорганизмы, делят на три группы: физические, химические, биологические.

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Различают следующие физические факторы: температуру, высушивание, концентрацию растворенных веществ и осмотическое давление среды, лучистую энергию, ультразвук и др.

ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

К химическим факторам, влияющим на жизнедеятельность микроорганизмов, относят химический состав питательной среды, реакцию среды, окислительно-восстановительный потенциал среды и действие ядовитых (антисептических) веществ.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Под биологическими факторами понимают влияние на жизнедеятельность микроорганизмов других видов и групп микробов, а; также животных и растений, составляющих в природных условиях' специфический биоценоз, т. е. совокупность живых организмов,; населяющих участок определенной среды обитания.

Студенты должны усвоить следующее: влияние экологических факторов на микроорганизмы: физических, химических, биологических.