По числу возбудителей, вызывающих инфекционное заболевание,

они делятся:

• на моноинфекции;

• смешанные (ассоциированные) — микст-инфекции.

От последних надо отличать вторичную инфекцию, при которой к основной, первоначальной, уже развившейся, присоединяется другая, вызываемая новым возбудителем; хотя в некоторых случаях вторичная инфекция может превышать, и значительно, первичную инфекцию. По длительности течения инфекиионные заболевания делятся:

• на острые;

• хронические.

По происхождению возбудителя:

• экзогенные — инфекции, возбудителями которых являются микроорганизмы, поступающие из окружающей среды с пищей, водой, воздухом, почвой, выделениями больного человека или микробоносителя;

• эндогенные — возбудителями являются микроорганизмы — представители собственной нормальной микрофлоры человека (часто возникают на фоне иммунодефицитного состояния человека); в том числе аутоинфекция — разновидность эндогенной инфекции, которая возникает в результате саморазмножения путем переноса возбудителя из одного биотопа в другой (например, из полости рта или носа руками самого больного на раневую поверхность).

1. Деление инфекций в зависимости от источника, т. е. резервуара возбудителя, достаточно условно, однако по этому признаку можно выделить несколько групп:

- сапронозные инфекции — заболевания, основным местом обитания и размножения возбудителей которых являются объекты окружающей среды, откуда и попадают в организм человека (заболевания, вызванные легионеллами, синегнойной палочкой и др.);

- антропонозные инфекции — заболевания, при которых единственный источник возбудителя — человек (менингококковая инфекция, дизентерия, холера, дифтерия, сифилис, гепатит В, эпидемический сыпной тиф, эпидемический возвратный тиф и др.);

- зоонозные инфекции — заболевания, при которых единственный источник возбудителя — животные (туляремия, бруцеллез, бешенство);

- зооантропонозные инфекции — заболевания, при которых источником являются животное и больной человек, в том числе трупы умерших (чума, сибирская язва, туберкулез, риккетсиозы).

3. По распространенности различают:

• эндемические заболевания — регистрируются на строго определенных территориях); тесно связаны с ареалом (местом) обитания животных — хозяев и переносчиков. К ним можно отнести:

• эндемические риккетсиозы;

• клещевой возвратный тиф (боррелиоз);

• клещевые вирусные энцефалиты;

• эпидемические заболевания — распространенные на различных территориях.

Кроме того, для характеристики распространенности того или иного инфекционного заболевания (число заболевших на 100 000 жителей) существуют следующие понятия:

• "спорадическая заболеваемость" — когда регистрируются только единичные случаи заболевания,

• "групповые вспышки" — ограниченные небольшим числом заболевших,

• "эпидемия" — число заболевших измеряется несколькими сотнями или тысячами, т. е. может охватывать большое количество людей на большой территории (грипп, эпидемический вшивый сыпной тиф),

• "пандемия" — заболевание охватывает несколько стран и даже континентов. К наиболее широко известным относятся пандемии холеры, чумы, гриппа, которые сопровождают человечество на всем протяжении его истории.

По тяжести течения все инфекционные заболевания делят:

- на легкие;

- средней тяжести;

- тяжелые.

Степень тяжести инфекционного заболевания имеет прямую зависимость от вирулентности микроорганизма-возбудителя и

обратную зависимость от силы защитных механизмов макроорганизма.

Степень тяжести инфекционного заболевания также непосредственно связана с локализацией возбудителя в макроорганизме — по этому критерию все инфекции делятся:

• на очаговые, при которых микроорганизмы локализуются в местном очаге и не распространяются по организму (ангина, фурункулез);

• генерализованные, при которых возбудитель распространяется по организму лимфогенным или гематогенным путем (сепсис). Наиболее тяжелой формой генерализованной инфекции является сепсис, который характеризуется размножением возбудителя в крови, как правило, тяжелым течением заболевания, так как почти всегда развивается на фоне резкого угнетения основных механизмов защиты.

Сепсис отличается от бактериемии тем, что при бактериемии кровь выполняет только транспортную роль, а размножения в ней возбудителя, как при сепсисе, не происходит. При сепсисе, как правило, происходит возникновение вторичных очагов гнойного воспаления в органах. Это состояние часто называют септикопиемия.

При развитии генерализованной формы инфекции может наступить массовое поступление в кровь бактерий и их токсинов — как следствие, нередко развивается токсико-септический или бактериальный шок, вызывающий летальный исход в довольно короткие сроки.

Известно, что подавляющее большинство микроорганизмов не может вызвать инфекцию. По способности вызывать инфекцию микроорганизмы делят на 3 группы:

• сапрофиты — микроорганизмы, которые неспособны вызывать инфекцию;

• патогенные микроорганизмы — всегда вызывают инфекцию;

• условно патогенные микроорганизмы — способны вызывать инфекцию, но только при определенных условиях, и в первую очередь при снижении антимикробной резистентности макроорганизма.

Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, в отличие от сапрофитов, обладают патогенностью, т. е. потенциальной, генетически обусловленной способностью проникать в макро-организм, размножаться в нем и вызывать ответную реакцию организма. Патогенность — это стойкий видовой признак, т. е. признак, присущий всем бактериям данного вида; качественная характеристика.

Вопрос 24. Вирулентность микроорганизмов

1. Понятие вирулентности

2. Взаимодействие микроорганизмов с клетками макроорганизма

3. Ферменты агрессии и защиты

1. Для того чтобы патогенный микроорганизм мог вызвать инфекционную болезнь, он должен обладать еще одной характеристикой — вирулентностью: способностью не только проникать в макроорганизм, размножаться в нем, но и подавлять его защитные механизмы, следствием чего и является развитие инфекционной болезни.

Вирулентность — признак не видовой, как патогенность, а штаммовый, т. е. присущ не всему виду, а конкретным штаммам. Вирулентность можно также определить как фенотипическое проявление патогенного генотипа микроорганизмов. Как количественный признак вирулентность, в отличие от качественного — патогенности, имеет единицы измерения: она измеряется количеством, т. е. дозой микроорганизмов, вызывающих определенной биологический эффект:

• DCL (dosis certae letalis) — абсолютно летальная доза — минимальное количество возбудителя, которое вызывает гибель 100% взятых в опыт лабораторных животных;

• DLM (dosis letalis minima) — минимальная летальная доза — минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 95% взятых в опыт лабораторных животных;

LD50 — минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 50% взятых в опыт лабораторных животных (используется для измерения вирулентности наиболее часто). При этом всегда указывается вид лабораторного животного, на котором определялась данная доза, так как чувствительность разных видов лабораторных животных к тем или иным микроорганизмам различна.

Обязательно указывается также и способ введения культуры микроорганизмов:

• внутрибрюшинно;

• внутримышечно;

• интраназально;

• внутривенно.

Вирулентность является лабильным признаком — она может изменяться как в сторону повышения, так и снижения; как in vivo, так и in vitro.

При максимальном снижении вирулентности патогенные микроорганизмы могут стать авирулентными, т. е. невирулентными. Но вирулентные микроорганизмы всегда патогенны. 2. Вирулентность реализуется через ряд последовательных процессов взаимодействия микробных клеток с клетками и тканями макроорганизма:

• адгезивность — способность прикрепляться к клеткам;

• колонизационностъ — способность размножаться на их поверхности;

• инвазивность — способность проникать в клетки и подлежащие ткани и образование биологически активных продуктов, в том числе токсинов.

Адгезия микроорганизмов к рецепторам чувствительных клеток макроорганизма — важнейший элемент их взаимодействия, так как если не произошло адгезии микроорганизмов, то обычно они и не размножаются, а выводятся из организма. Многие микроорганизмы в процессе эволюции приобрели особые морфологические и химические структуры, которые обеспечивают адгезию: к ним относятся ворсинки и адгезины — специфические структуры (белки и углеводы) на поверхности микробной клетки, соответствующие рецепторам клеток макроорганизма.

3. Для осуществления колонизаиии и инвазии многие бактерии выделяют ферменты агрессии и защиты:

• нуклеазы;

• протеазы, действие которых в первую очередь направлено на разрушение антител;

• лецитовителлаза — лецитиназа, разрушает клеточные мембраны;

• плазмокоагулаза — способствует образованию фибриновых барьеров;

• антифагин — липополисахарид, оказывающий токсическое действие на фагоциты;

• фибринолизин — протеолитический фермент, который растворяет сгустки фибрина;

• гиалуронидаза — фермент, гидролизующий гиалуроновую кислоту — основной компонент соединительной ткани;

• нейраминидаза — отщепляет от различных гликопротеидов, гликолипидов, полисахаридов сиаловую (нейраминовую) кислоту, повышая проницаемость различных тканей.

Три последних фермента облегчают распространение микроорганизмов в тканях организма.

Вопрос 25. Бактериальные токсины

1. Понятие о бактериальных токсинах

2. Классификация токсинов по механизму действия

3. Группы факторов патогенности

1. Кроме ферментов агрессии и защиты микроорганизмы, размножаясь, могут вырабатывать биологически активные вещества, повреждающие клетки и ткани макроорганизма. — токсины. Некоторые токсины (дифтерийный, столбнячный, ботулиниче- цкнп) являются ведущими факторами развития соответствующих заболеваний. Действие других (гемолизины стафилококка, лейкоцидины) более ограничено.

Силу токсинов, как и вирулентность самих возбудителей, измеряют DLM или LD50- По своим свойствам токсины делятся на 2 группы:

• эндотоксины — липополисахариды; термостабильны, продуцируются, как правило, грамотрицательными бактериями, обладают общетоксическим действием, являются слабыми антигенами, не переходят в анатоксин;

• экзотоксины — белки; термолабильны, продуцируются, как правило, грамположительными бактериями, обладают специфичностью действия, сильные антигены, при специальной обработке переходят в анатоксины.

Наиболее значимыми для медицинской практики продуцентами экзотоксинов являются возбудители:

• среди грамположительных бактерий — дифтерии, ботулизма, столбняка, газовой гангрены, некоторые виды стафилококков и стрептококков;

• среди грамотрицательных — холерный вибрион, некоторые виды псевдомонад, шигелл.

Экзотоксины в зависимости от прочности их соединения с микробной клеткой подразделяются:

• на полностью секретируемые (собственно экзотоксины) в окружающую среду;

• частично секретируемые;

• несекретируемые.

Последние освобождаются только в процессе разрушения бактериальных клеток, что делает их сходными по этому свойству с эндотоксинами.

2. По механизму действия на клетки макроорганизма бактериальные токсины делятся на несколько типов, хотя это деление достаточно условно и некоторые токсины могут быть отнесены сразу к нескольким типам:

• 1-й тип — мембранотоксины (гемолизины, лейкоцидины);

• 2-й тип — функциональные блокаторы, или нейротоксины (тета-носпазмин, ботулинический токсин), — блокируют передачу нервных импульсов в синапсах (в клетках спинного и головного мозга);

• 3-й тип — термостабильные и термолабильные энтеротоксины — активизируют клеточную аденилатциклазу, что приводит к нарушению энтеросорбции и развитию диарейного синдрома. Такие токсины продуцируют холерный вибрион (холероген), энтеротоксигенные кишечные палочки;

• 4-й тип — цитотоксины — токсины, блокирующие синтез белка на субклеточном уровне (энтеротоксин золотистых стафилококков, дерматонекротоксины стафилококков, палочек сибирской язвы, сине-зеленого гноя и возбудителя коклюша); сюда же относят антиэлонгаторы — препятствующие элонгации (наращиванию) или транслокации, т. е. передвижению и-РНК вдоль рибосомы, и тем самым блокирующие синтез белка (дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки);

• 5-й тип — эксфолиатины, образуемые некоторыми штаммами золотистого стафилококка, и эритрогенины, продуцируемые пиогенным стрептококком группы А. Они влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточными веществами и полностью определяют клиническую картину инфекции (в первом случае возникает пузырчатка новорожденных, во втором — скарлатина).

Многие бактерии образуют не один, а несколько белковых токсинов, которые обладают разным действием — нейротокси-ческим, цитотоксическим, гемолитическим: стафилококк, стрептококк.

В то же время некоторые бактерии могут одновременно образовывать как белковые экзотоксины, так и эндотоксины: кишечная палочка, холерный вибрион.

3. Все факторы патогенности по их функции принято подразделять на 4 группы:

• 1-я — бактерии с эпителием соответствующих экологических ниш (биотопов);

• 2-я — интерферирующие с клеточными и гуморальными защитными механизмами хозяина и обеспечивающие размножение возбудителя in vivo;

• 3-я — бактериальные модулины, индуцирующие синтез некоторых цитокинов и медиаторов воспаления, приводящих к им-муносупрессии;

• 4-я — токсины и токсические продукты, оказывающие повреждающее действие, связанное, как правило, со специфическими патоморфологическими изменениями различных органов и тканей организма.

Вопрос 26. Механизмы противомикробной защиты

1. Понятие противомикробной резистентности

2. Неспецифическая микробная резистентность

3. Фагоцитоз

1. Одним из определяющих факторов, участвующих в развитии инфекции и соответственно инфекционных заболеваний, является восприимчивый макроорганизм. Совокупность механизмов, определяющих невосприимчивость (устойчивость) организма к действию любого микробного агента, обозначается термином "противомикробная (антимикробная) резистентность". Это одно из проявлений общей физиологической реактивности макроорганизма, его реакции на своеобразный раздражитель — микробный агент.

Противомикробная резистентность сугубо индивидуальна, ее уровень определяется генотипом организма, возрастом, условиями жизни и труда и т. д.

Повышению широкого комплекса факторов неспецифической защиты, в частности, способствуют ранее прикладывание к груди и грудное вскармливание.

По специфичности механизмы противомикробной зашиты делятся:

- на неспецифические — первый уровень защиты от микробных агентов;

-специфические — второй уровень защиты, обеспечиваемый иммунной системой. Реализуется следующим образом:

-через антитела — гуморальный иммунитет;.

- через функцию клеток-эффекторов (Т-киллеров и макрофагов) — клеточный иммунитет.

Первый и второй уровни защиты тесно связаны между собой через макрофаги.

Неспецифические и специфические механизмы противомикробной защиты могут быть тканевыми (связанными с клетками) и гуморальными.

2. Неспецифическая микробная резистентность — это врожденное свойство макриорганизма, обеспечивается передаваемыми по наследству достаточно многочисленными механизмами, которые делятся на следующие типы:

- тканевые;

- гуморальные;

- выделительные (функциональные).

К тканевым механизмам неспецифической естественной противомикробной защиты относятся:

• барьерная функция кожи и слизистых оболочек;

• колонизационная резистентность, обеспечиваемая нормальной микрофлорой;

• воспаление и фагоцитоз (может также участвовать в специфической защите);

• барьерфиксирующая функция лимфоузлов;

• ареактивность клеток;

• функция естественных киллеров.

Первым барьером на пути проникновения микробов во внутреннюю среду организма являются кожа и слизистые оболочки. Здоровая неповрежденная кожа и слизистые для большинства микроорганизмов непроницаемы. Однако некоторые виды возбудителей инфекционных заболеваний способны проходить и через них. Такие возбудители получили название особо опасных, к ним относят возбудителей чумы, туляремии, сибирской язвы, некоторых микозов и вирусных инфекций. Работа с ними проводится в специальных защитных костюмах и только в специально оборудованных лабораториях.

Помимо чисто механической функции, кожа и слизистые оболочки обладают антимикробным действием — нанесенные на кожу бактерии (например, кишечная палочка) довольно быстро погибают. Бактерииидность кожи и слизистых оболочек обеспечивают:

• ее нормальная микрофлора (функция колонизационной рези-стентности);

• секреты потовых (молочная кислота) и сальных (жирные кислоты) желез;

• лизоцим слюны, слезной жидкости и др.

Если возбудитель преодолевает кожно-слизистый барьер, то он попадает в подкожную клетчатку/подслизистый слой, где реализуется один из основных неспецифических тканевых механизмов защиты — воспаление. В результате развития воспаления происходит:

• отграничение очага размножения возбудителя от окружающих тканей;

• его задержка в месте внедрения;

• замедление размножения;

• в конечном счете — его гибель и удаление из организма.

3. В ходе развития воспаления реализуется еще один универсальный тканевой механизм неспецифической защиты — фагоцитоз.

Явление фагоцитоза было открыто и изучено великим русским ученым И. И. Мечниковым.

Итогом этих многолетних работ стала фагоцитарная теория иммунитета, за создание которой Мечников был удостоен Нобелевской премии.

Фагоцитарный механизм защиты слагается из нескольких последовательных фаз:

• узнавание;

• таксис;

• аттракция;

• поглощение;

• киллинг;

• внутриклеточное переваривание.

Фагоцитоз со всеми стадиями называется завершенным. Если фазы киллинга и внутриклеточного переваривания не наступают, то фагоцитоз становится незавершенным. При незавершенном фагоцитозе микроорганизмы сохраняются внутри лейкоцитов и вместе с ними разносятся по организму. Таким образом, незавершенный фагоцитоз вместо механизма защиты превращается в его противоположность, помогая микроорганизмам защищаться от воздействия макроорганизма и распространяться в нем.

Вопрос 27. Тканевые и гуморальные механизмы неспецифической резистентности

1. Барьерная функция лимфатических узлов

2. Прочие тканевые механизмы противомикробной защиты

3. Гуморальные механизмы неспецифической резистентности

1. Если микроорганизмы прорывают воспалительный барьер, т. е. воспаление как механизм неспецифической защиты не срабатывает, то возбудители попадают в лимфатические сосуды, а оттуда в региональные лимфатические узлы. Барьерфиксирующая функция лимфатических узлов реализуется следующим образом:

• с одной стороны, региональные лимфатические узлы задерживают микроорганизмы чисто механически;

• с другой — в них обеспечивается усиленный фагоцитоз.

2. К тканевым механизмам неспецифической противомикробной защиты относятся также ареактивность клеток и тканей и активность естественных киллеров (NK-клеток), которые про

являют свои свойства, если возбудитель, прорвав лимфатический барьер, попадает в кровь.

В норме кровь стерильна, так как обладает выраженным бактерицидным действием, которое обеспечивается фагоцитарной активностью нейтрофилов, макрофагов, эндотелия сосудов. Существенный вклад в бактерицидные свойства крови вносят естественные клетки-киллеры, которые составляют от 2 до 12% лимфоцитов и представляют собой большие гранулосодержа-щие лимфоциты, обладающие неспецифической противомикробнои, противоопухолевой, противовирусной и противопара-зитарной активностью.

3. К гуморальным механизмам естественной неспецифической противомикробнои защиты относятся содержащиеся в крови и других жидкостях организма ферментные системы:

• система комплемента (может также участвовать в специфической защите). Комплемент — это неспецифическая ферментная система крови, включающая 9 различных протеиновых фракций, адсорбирующихся в процессе каскадного присоединения на комплексе антиген — антитело, и оказывающая лизирующее действие на связанные антителами клеточные антигены. Комплемент нестабилен, он разрушается при нагревании, хранении, под действием солнечного света;

• лизоцим — белок, содержащийся в крови, в слюне, слезной и тканевой жидкости. Он активен в отношении грамположи-тельных бактерий, так как нарушает синтез муреина в клеточной стенке бактерий;

• бета-лизины — более активны в отношении грамотрицательных бактерий;

• лейкины — протеолитические ферменты, освобождающиеся при разрушении лейкоцитов. Они нарушают целостность поверхностных белков микробных клеток;

• интерферон — продукт клеток, обладающий противовирусной и регуляторной активностью;

• система пропердина — комплекс белков, обладающих противовирусной, антибактериальной активностью в присутствии солей магния;

• эритрин.

К выделительным (функциональным) механизмам неспецифической естественной противомикробнои защиты относятся:

• кашель;

• чихание;

• выделительная функция почек и кишечника;

• лихорадка.

Защита от микроорганизмов — не основная функция этих механизмов, но их вклад в освобождение организма от них достаточно высок.

Все многочисленные вышеперечисленные механизмы естественной неспецифической противомикробнои защиты активны всегда и в отношении любых микробных агентов: активность этих механизмов не становится более выраженной при повторном или неоднократном контакте с микроорганизмами. Этим механизмы неспецифической противомикробнои защиты отличаются от механизмов специфической противомикробнои резистентности, входящих в иммунитет.