Условия развития инфекции. Патогенность. Инфицирующая доза. Скорость размножения микроорганизмов. Входные ворота инфекции. Тропизм. Пантропизм.

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 14.12.2024

Резюме: Рассматриваются различные подходы при решении вопроса о патогенности возможного этиологического агента инфекционного заболевания.

Summary: Different approaches for solving the issue of the possible pathogenicity of the etiological agent of infectious disease.

Ключевые слова

Обзор

Обзор.

В инфектологии ключевым является понятие патогенности микроорганизмов. В Большой медицинской энциклопедии предлагается следующая формулировка этого понятия: «Патогенность микроорганизмов (греч. pathos страдание, болезнь + gennao создавать, производить; син.болезнетворность) — способность микроорганизмов приживаться в тканях организма хозяина, размножаться в них, вызывая патологические изменения» [1].

Однако данное понятие нуждается в дополнительных уточнениях с фенотипической, генетической, экологической и эпидемиологической точек зрения. Вместе с тем Фролов А.Ф. и Зарицкий А.М (1993) предложили одно из самых полных и удачных определений патогенности микроорганизмов: «Патогенность - это видовая генетически детерминированная потенциальная способность микроорганизма вызывать у определенного хозяина (человека, животного, растения) инфекционную болезнь при естественных для данного микроба условиях заражения» [2].

В описанных случаях для установления адекватного диагноза нет необходимости определять у выделенного микроорганизма наличие факторов патогенности. В случае, когда клиническая картина заболевания обусловлена определенным фактором, которым обладает микроорганизм, простого выделения возбудителя из клинического материала уже не достаточно. Для обоснования заключения об этиологической причине заболевания, требуется дополнительное выявление факторов патогенности у конкретного штамма.

Наиболее наглядно это утверждение иллюстрируется примером с возбудителем дифтерии. Так выделения Corynebacterium diphtheriae не достаточно для признания этого возбудителя причиной развития заболевания, поскольку, штаммы не способные продуцировать дифтерийный токсин (экзотоксин) не вызывают дифтерийную инфекцию. Именно токсин играет ведущую роль в патогенезе и кли­нической картине заболевания. Лица, от которых выделены нетоксигенные C.diphtheriae, кроме того, и не могут явиться источником инфекции. Для признания выделенного возбудителя патогенным требуется оценить способность изолированного штамма к продукции дифтерийного токсина [4, 5]. Только в этом случае можно говорить как об этиологии заболевания, так и о планировании противоэпидемических и профилактических мероприятий.

Наиболее сложно выявить этиологический агент инфекционного заболевания в случае условно-патогенной микрофлоры, которая вызывает заболевание в случае инфицирования человека массивной дозой возбудителя, способной преодолеть защитные барьеры организма и/или в случае дефектов защитных барьеров. Последнее может быть связано с недоразвитостью естественных защитных механизмов у новорожденных, с их инволюцией у пожилых или в результате ослабления защитных барьеров, например, при антибактериальной терапии, хирургических вмешательствах и др. В данном случае признание выделенного микроорганизма этиологическим агентом заболевания основывается на оценке количества предполагаемого возбудителя в 1 г. Клинического материала. Например, в случае условно-патогенных энтеробактерий диагноз подтверждается выделением одного и тогоже микроорганизма из предполагаемого пищевого продукта в количестве не менее 10 5 в 1 г и из выделений больных в количестве 10 7 - 10 8 в 1 г испражнений [5].

Другим примером является то, что для постановки диагноза микоплазмоза недостаточно обнаружения в исследуемых пробах Ureaplasma spp. и M. Hominis. Необходима количественная оценка обсемененности материала микоплазми. Считается, что клинически значимый титр для данных бактерий, при котором требуется антибиотикотерапия, составляет 10 4 КОЕ/мл. Это обусловлено тем, что микоплазмы в количестве 10 3 КОЕ/мл и менее могут обнаруживаться у здоровых людей [8].

Этот количествен­ный критерий определяется как состоянием макроорганизма, так и свойствами возбудителя, например, способностью к персистенции в ор­ганизме хозяина.

Был описан подход по определению реализации патогенных свойств возбудителя на основе количественного изучения как патогенных, так и персистентных свойств микроорганизмов.

При количественном изучении набора из 9 факторов патогенности и(или) персистенции V.parahaemolyti­cus и A.hydrophila различной экотопической принадлежности, было показано, что ни один из изученных факторов не имеет корреляционной связи с патогенностью выраженной на столько, чтобы на основе определения любого из них однозначно говорить о патогенности изученных микроорганизмов. Были изучены липазная актив­ность, ДНК-азная, РНК-азная, лецитиназная, способность к сорбции конго красного, гемолитическая активность, антиин­терфероновая, лизоцимная, антилизоцимная, антикомплементар­ная активность. Проблема была решена на основе множественного корреляционного анализа. При этом коэффициент множественной корреляции с патогенностью у парагемолитических вибрионов был равен 1 (функциональная связь), а у аэромонад - 0,95 [9. 10] . Автором была показана возможность возможно обоснованного суждения о патогенности отдельно взятого штамма и решения вопроса об этиологической при­чине заболевания.

Таким образом, существуют разнообразные подходы к определению патогенности микроорганизмов и установлению этиологической значимости инфекционного агента, учитывающие особенности биологических свойств микрофлоры, способной вызвать заболевание человека.

Литература

2. Руководство по эпидемиологии инфекционных болезней. / Под ред. АМН СССР В.И.Покровского. / Т.1. , М. «Медицина», 1993.- 464 с.

5. Руководство по эпидемиологии инфекционных болезней. / Под ред. АМН СССР В.И.Покровского., М. «Медицина», 1993.,Т.2., 463 с.

6. Уралева В.С., Гулида М.М. Характеристика протеаз­ной активности штаммов и мутантов Vibrio cholerae с различ­ными биологическими свойствами // Журн. микробиологии, эпи­демиологии и иммунобиологии.- 1988. N 9. С.7-10.

7. Урбанович Л.Я., Саппо С.Г., Колесник В.С. О факто­рах патогенности Vibrio cholerae // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии.- 1988. N 9. С.105-109.

8. Заручейнова О.В. Методы лабораторной диагностики урогенитальных инфекций, ассоциированных с Mycoplasma hominis и Ureaplasma spp.// Инфекия и иммунитет.- 2014. Т.4., № 4. С.331-338.

9. Бойко А.В. Факторы патогенности некоторых вибрионов и аэромонад // Журн.микробио-логии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2000. №6. С.104-108.

10. Бойко А.В. Микробиологические и экологические аспекты паразитизма вибриофлоры и аэромонад. Автореф. … доктора мед. наук. Челябинск, 1998. 40с.

Учение об инфекции

Понятие об инфекции. Три взаимодействующих фактора в инфекции. Механизмы и пути передачи инфекционных заболеваний.

Принципы классификации инфекционных заболеваний и формы инфекций. Периоды и исходы инфекционного заболевания.

Патогенность и вирулентность. Единицы измерения вирулентности. Генетический контроль вирулентности.

Проявления вирулентности: инфекционность, инвазивность и ядовитость.

Динамика инфекционного процесса. Материальная основа инвазивности (факторы внедрения и распространения, устойчивости к защитным силам организма, ферменты вирулентности).

Ядовитость: токсигенность и токсичность.

Понятие об инфекции. Три взаимодействующих фактора в

инфекции. Механизмы и пути передачи инфекционных заболеваний.

«Инфекция» (лат. infectio - заражение) или «инфекционный процесс» представляют собой:

А. совокупность физиологических и патологических адаптационных и репарационных реакций, которые развиваются в макроорганизме в процессе взаимодействия с патогенными микроорганизмами, вызывая нарушения его гомеостаза и физиологических функций.

Б. эволюционно сложившийся процесс взаимодействия восприимчивого макроорганизма и патогенного микроорганизма в конкретных условиях окружающей среды, крайней степенью выраженности которого является инфекционное заболевание.

В развитии инфекционного процесса взаимодействуют три фактора:

Условия внешней среды

I. Значение патогенных микроорганизмов в развитии инфекционного процесса

В соответствии с триадой Генле-Коха, подчеркивающей ведущую роль в развитии инфекционного процесса возбудителя-микроорганизма:

Во-первых, микроорганизм всегда должен выделяться при данной болезни и не встречаться у здоровых людей и у больных другими болезнями;

Во-вторых, микроорганизм должен быть выделен от больного в чистой культуре;

В-третьих, чистая культура микроорганизма должена вызывать то же самое заболевание.

Патогенность микроорганизмов в значительной степени обусловливают инфицирующая доза возбудителя, скорость его размножения, пути (механизм) передачи и входные ворота инфекционного агента.

инфицирующая доза возбудителя - это минимальное количество микробных клеток, способных вызвать инфекционный процесс. Инфицирующая доза зависит от видовой принадлежности возбудителя, его вирулентности и состояния неспецифической и иммунной защиты организма.

скорость размножения возбудителя - влияет на вероятность развития инфекционного процесса и его тяжесть. Например, Yersinia pestis - возбудитель чумы настолько быстро размножается в организме, что иммунная система практически не успевает ответить ее проникновение формированием защитных реакций.

пути (механизм) передачи- для большинства патогенных микроорганизмов от больного организма здоровому, а также входные ворота весьма специфичны. Нарушение эпидемиологической цикла может либо прервать его (например, попадание шигелл - возбудителей дизентерии - на кожу или возбудителей респираторных инфекций в ЖКТ), либо усилить тяжесть заболевания (например, попадание возбудителя сифилиса в кровоток при при использовании контаминированной инъекционной иглы).

• стенки кровеносных и/или лимфатических сосудов, через которые возбудитель поступает в кровь или лимфу (например, при укусах членистоногих и животных, инъекциях и хирургических вмешательствах).

Инфицирующая дозавыражается минимально необходимым количеством клеток возбудителя, для потенциально патогенных она, как правило, больше, чем для безусловно патогенных. Величина инфицирующей дозы в большой мере зависит от вирулентных свойств возбудителя. Между этими двумя характеристиками существует обратная зависимость: чем выше вирулентность, тем ниже инфицирующая доза, и наоборот. Известно, что для такого высоковирулентного возбудителя, как чумная палочка (Yersinia pestis), инфицирующая доза может колебаться от одной до нескольких микробных клеток; для Shigella dysenteriae (палочка Григоръева-Шига) — около 100 микробных клеток. В отличие от этого, инфицирующая доза низковирулентных штаммов может быть равна 105-106 микробных клеток. Они определяются входными воротами инфекции, путями её распространения в организме, механизмами противоинфекционной резистентности.

Для характеристики явлений, связанных с нахождением микроорганизмов или токсинов в крови и лимфе, применяют термины: бактериемия (наличие в крови бактерий); фунгемия (наличие в крови грибов); вирусемия (наличие в крови вирусов); паразитемия (наличие в крови простейших). Названные состояния могут сопровождаться клиническими проявлениями либо протекать бессимптомно. Нередко микроорганизмы циркулируют в кровотоке временно, проникая в кровь при чрезмерных физических нагрузках и стрессовых ситуациях (длительной бессоннице, переохлаждении или перегреве организма). Как правило, их циркуляция протекает бессимптомно или субклинически, хотя в кровотоке практически здоровых пациентов могут циркулировать Staphylococcus epidermidis, Clostridium perfringens и др. Клинически выраженные состояния обычно развиваются при проникновении микроорганизмов в кровь в результате травм, после медицинских манипуляций либо из инфекционного очага. Пребывание микроорганизмов в крови характерно для многих вирусных (грипп, гепатит В) и бактериальных (брюшной тиф, риккетсиозы) инфекций. Циркуляция микроорганизмов в кровотоке — важная и обязательная стадия патогенеза инфекций, передающихся через укусы членистоногих — переносчиков заболеваний (чума, сыпной тиф), поддерживающих циркуляцию возбудителя в природе и тем самым сохраняющих его как вид. Важная особенность бактериемии — микроорганизмы циркулируют в кровотоке, но не размножаются в нём. Однако уменьшение микробицидных свойств крови даёт возможность микроорганизмам размножаться в кровотоке, что приводит к развитию тяжёлых генерализованных состояний, известных как сепсис. Обычно такая ситуация — следствие непрерывного или периодического поступления возбудителей в кровоток. Состояния, при которых микроорганизм только размножается в крови, определяют термином септицемия. Состояния, при которых микроорганизм не только размножается в кровотоке, но и формирует новые очаги гнойного воспаления в различных тканях и органах, известны как септикопиемии. Если в патогенезе инфекционного заболевания ведущим звеном служит интоксикация, вызванная циркуляцией экзо- или эндотоксинов возбудителя в крови, то такие состояния определяют термином токсинемия.

Факторы, влияющие на возникновение и развития инфекционного заболевания:

  • инфицирующая доза — минимальное количество микробных клеток, способных вызвать инфекционное заболевание;
  • входные воротаинфекции — ткани организма, через которые микроорганизм проникает в макроорганизм.
  • строго определенные входные ворота (вирус кори, гриппа — верхние дыхательные пути, энтеробактерии — желудочно-кишечный тракт).
  • различные — вызывают разные по своим клиническим проявлениям заболевания. Например, стафилококки, стрептококки, протеи при попадании на слизистую верхних дыхательных путей вызывают бронхиты, пневмонии, а при попадании на слизистую оболочку уретры — гнойные уретриты.
  • кожная,
  • легочная,
  • кишечная форма.

Соответственно входные ворота инфекции (сибирской язвы) — это кожа, слизистые оболочки верхних дыхательных путей или желудочно-кишечного тракта.

Инфекционные болезни обычно сопровождаются нарушениями гомеостаза организма и его физиологических функций. Множество взаимодействующих параметров в системе конкретный возбудитель-конкретный организм находит отражение в различных формах инфекционного процесса и его вариантах.

Другими словами, в зависимости от эпидемиологической ситуации, типа и свойств возбудителя (например, инфицирующей дозы, вирулентности и т.д.), состояния параметров гомеостаза человека, а также от конкретных особенностей взаимодействия возбудителя и организма инфицированного человека, инфекционный процесс может принимать различные формы (от клинически выраженных до бессимптомных, от суперинфекций до бактерионосительства). Ниже рассмотрены основные формы инфекционных процессов.

Экзогенные инфекции развиваются в результате проникновения в организм патогенных микроорганизмов из внешней среды.

Эндогенные инфекции обычно развиваются в результате активации и, реже, проникновения условно-патогенных микроорганизмов нормальной микрофлоры из нестерильных полостей во внутреннюю среду организма (например, занос кишечных бактерий в мочевыводящие пути при их катетеризации). Особенность эндогенных инфекции — отсутствие инкубационного периода.

Регионарные инфекционные заболевания — инфекционный процесс протекает в каком-либо ограниченном, местном очаге и не распространяется по организму.

Генерализованные инфекционные заболевания развиваются в результате диссеминирования возбудителя из первичного очага, обычно по лимфатическим путям и через кровоток.

Моноинфекции — заболевания, вызванные одним видом микроорганизмов.

Смешанные инфекции (микстинфекции, миксты) развиваются в результате заражения несколькими видами микроорганизмов; подобные состояния характеризует качественно иное течение (обычно более тяжёлое) по сравнению с моноинфекцией, а патогенный эффект возбудителей не имеет простого суммарного характера.

Микробные взаимоотношения при смешанных (или микст-) инфекциях:

— если микроорганизмы активизируют или отягощают течение болезни, их определяют как активаторы, или синергисты (например, вирусы гриппа и стрептококки группы Б);

— если микроорганизмы взаимно подавляют патогенное действие, их обозначают как антагонисты (например, кишечная палочка подавляет активность патогенных сальмонелл, шигелл, стрептококков и стафилококков);

— индифферентные микроорганизмы не влияют на активность других возбудителей.

Токсины. Распространение по организму

Инвазивность — это способность патогенных микробов проникать в ткани животного, преодолевать защитные барьеры, распространяться и размножаться в организме. Сохранение целостности кожных покровов животного, предупреждение воспалительных процессов слизистых оболочек предотвращает проявление инвазивных свойств возбудителя.

Действие токсинов ведет к изменению обменных процессов в организме хозяина на самых различных уровнях и нарушению физиологических функций организмов и тканей. Например, бутулинистический токсин подавляет выделение медиатора ацетилхолина, который передает импульсы с нерва на мышцу (он образуется в окончаниях двигательного нерва). Это ведет к отклонению и расслаблению мышц.

Токсины делятся на экзотоксины и эндотоксины. При обработке экзотоксинов 0,3-0,5%-м раствором формалина получают анатоксин, обладающий свойствами вакцины. Перечень и действие ферментов патогенности разнообразны.

Агрессины — это токсины, подавляющие фагоцитоз и бактериолиз. Утрата агрессинов приводит к переходу из S в R форму бактерий. Агрессины в чистом виде обладают иммуногенной активностью. При добавлении агрессинов к живым патогенным микробам повышается их вирулентность. Они обладают специфичностью.

Немаловажную роль в возникновении и развитии инфекции играют так называемые "входные ворота инфекции", т.е. место проникновения болезнетворного микроба в организм. Например, возбудитель столбняка постоянно обитает в пищеварительном тракте некоторых животных, не причиняя вреда организму. Однако, попадая в мышцы при ранениях, вызывает тяжелую болезнь. Таким образом, в одном месте микроб может быть индифферентным, а в другом (в том же количестве) — губительным для организма.

Из "ворот инфекции" микробы с кровью и лимфой, другими жидкостями распространяются по организму, но концентрируются там, где условия для них наилучшие.

Решающим моментом определяющим место концентрации микроба, является его органотропность. Например, при бруцеллезе у беременных животных возбудитель концентрируется в матке, благодаря наличию в ней вещества эритрола, являющегося для бруцелл лимитирующим фактором роста. Местом локализации возбудителя определяются пути его выделения из организма.

Например, сальмонеллы выделяются с фекалиями (при кишечной форме), при септицемии возбудитель выделяется с молоком, мочой, слюной. Возбудители дерматомикозов разносятся с чешуйками кожи, волосами. Знание путей выделения возбудителя при той иди иной инфекции определяет направленность санитарных мер.

Для уяснения сущности инфекции, важное значение также, имеет изучение поведения возбудителя в организме инфицированного животного и ответные реакции со стороны организма на поселившегося в нем микроба.

Что такое инфекция. Виды инфекций.

Инфекционное заболевание — это нозологически специфический инфекционный процесс или завершающая стадия его развития. Термин инфекция происходит от латинского слова inficio — «что — то вредное», «гниения» и infectio — «инфекция». Понятие инфекционного заболевания не тождественно понятию инфекции. Инфекционное заболевание возникает лишь в отдельных случаях заражения.

Описание ряда инфекционных заболеваний, таких как чума, холера, сыпной тиф, столбняк, желтуха и другие, встречаются в древности в трудах Гиппократа, Галена, в Библии, в древних индийских Ведах, в письменных трудах китайской медицины. Впервые в 1546 году итальянский врач Джироламо Фракасторо заговорил о «заразном начале, передаваемом от больного человеку к здоровому». Эпохальные открытия Энтони ван Левенгука закладывают основы учения о микробах, как возбудители болезней и создана современная микробиология. Первые вирусы были обнаружены в конце XIX века , но современная вирусология началась в 1930-х годах с открытия основных семейств вирусов. Середина 20 века ознаменовала бурное развитие иммунопрофилактики ряда инфекционных заболеваний — полиомиелита, дифтерии, столбняка, оспы и других. В 1986 г. Дж. Патерсон сформулировал основные постулаты современной инфектологии.

Основные понятия

Заражение — это состояние заражения макроорганизма микроорганизмом, результат антагонистических взаимоотношений между ними, возникающих в окружающей среде.

Инфекционный процесс — это процесс взаимодействия микроорганизма и макроорганизма со всеми изменениями, происходящими в последнем (в результате прямого или косвенного действия микроорганизма и его токсических и других продуктов).

Суперинфекция — из-за повторного заражения тем же патогеном у нелеченного пациента.

Повторное заражение — из-за болезни по той же причине вскоре после выздоровления.

Смешанная инфекция — заболевание вызывается 2 и более возбудителями.

Вторичная инфекция — при одной инфекции добавляется вторая инфекция, вызванная другим микроорганизмом.

Миксинфекция — заболевание как инфекционное, так и неинфекционное.

Эндогенная инфекция — заболевание вызывается микроорганизмами, которые встречаются в макроорганизмах (из нормальной, условно-патогенной флоры).

Внутрибольничная инфекция — заражение произошло во время оказания медицинской помощи больным.

Типы инфекций

Воздушные инфекции — ветряная оспа, корь, эпидемический паротит, грипп, скарлатина, дифтерия, коклюш, менингококковая инфекция, туберкулез, краснуха, оспа у обезьян, легионеллез.

Кишечные инфекции — полиомиелит, вирусный гепатит А, ротавирусный гастроэнтерит, холера, брюшной тиф, шигеллез, сальмонеллез, бруцеллез, орнитоз, лептоспироз, кампилобактериоз, иерсиниоз, ботулизм.

Трансмиссивные инфекции — сыпной тиф, болезнь Брилля-Цинсера, возвратный сыпной тиф, волёская лихорадка, малярия, висцеральный лейшманиоз, вирусный энцефалит, вирусная геморрагическая лихорадка, вирусные лихорадки, болезнь Лайма, чума, туляремия, лихорадка Ку, марсельская лихорадка, американский кожный лейшманиоз.

Инфекции оболочки — трахома, инфекционные дерматозы, бильхарциози, анкилостомидози, бешенство, сибирская язва, сап, стопа, содоку, болезнь кошачьих царапин, мелиоидоз, столбняк, газовая гангрена, бластомикоз, аспергиллез, кокцидиоидомикоз.

Инфекции, передающиеся половым путем — сифилис, гонококк, венерическая лимфогранулема, трихомониаз, инфекции HHV1 и HHV2, урогенитальный хламидиоз, урогенитальный микоплазмоз, чесотка.

Инфекции с множественными механизмами передачи — вирусные гепатиты B, C, D, G, ВИЧ- инфекция, листериоз, токсоплазмоз.

Инфекции с недостаточно ясным механизмом передачи — медленные инфекции, болезнь Крейтцфельда-Якоба — человеческий вариант, болезнь Кавасаки, болезнь Крейтцфельда-Якоба — животный вариант.

Читайте также: