Что такое вирулентная инфекция
О Вирулентности патогенных микроорганизмов в естественных условиях судят по тяжести и исходу вызываемого ими заболевания. Так как Вирулентность детерминируется микробом и хозяином, ее определение в лабораторной практике строго стандартизуется (вид, пол, вес животных, условия содержания, полноценность питания и др.)- Важное значение имеет способ заражения (пероральный, интраназальный, внутривенный, внутрибрюшинный, интрацеребральный и др.). Для снижения степени влияния индивидуальных колебаний резистентности определение В. проводят на значительном количестве животных; более однородные результаты получаются при использовании инбредных линий животных (см. Инбридинг). Показатель В. выражают величиной летальных доз, т. е. наименьшими дозами возбудителя, вызывающими гибель 95% (dosis letalis minima), 100% (dosis certe letalis) или 50% (LD50) экспериментальных животных. Принято считать наиболее точным определение 50% летальной (LD50) или 50% инфицирующей (LD50) доз.
В. является полидетерминантным признаком и определяется комплексом свойств микробов, обусловливающих в совокупности их способность размножаться в организме хозяина и вызывать патологический процесс [Дюбо (R. Dubos), 1948; В. Г. Петровская, 1967].
Установлено, что факторами вирулентности являются биологически активные вещества, представленные определенными хим. комплексными соединениями [Смит (H. Smith), 1968]. В зависимости от функции, они могут быть подразделены на три категории: 1) вещества с антифагоцитарной активностью, к к-рым относятся компоненты бактериальной клетки, подавляющие защитные механизмы хозяина (капсульные полисахариды пневмококков, капсульный полипептид глутаминовой к-ты сибиреязвенных бацилл, М-протеин гемолитических стрептококков группы А, А-протеин стафилококков, корд-фактор (димиколат трегалозы) туберкулезных палочек, слизистое вещество Pseudomonas aeruginosa, VW-антигены и капсульное вещество (фракция F-1) чумных бактерий, К-, О- и Vi-антигены энтеробактерий и др.; 2) биологически активные вещества с инвазивной активностью, расщепляющие высокомолекулярные соединения, входящие в состав тканей и способствующие распространению возбудителя в организме (гиалуронидаза, дезоксирибонуклеаза, фибринолизин, коллагеназа и, по недавно полученным данным, нейраминидаза); 3) вещества с токсической активностью, к к-рым относят специфические экзотоксины, определяющие основные патогенные свойства микробов (экзотоксины возбудителей дифтерии, дизентерийных бактерий Григорьева — Шиги, ботулизма, столбняка, альфа-токсин Cl. perfringens, энтеротоксин холерного вибриона) и некоторые ферменты, вызывающие образование продуктов, усиливающих интоксикацию макроорганизма (уреазы, декарбоксилазы и др.).
Вирулентность микробов не является постоянной. Изменение В. может быть фенотипическим и генотипическим. Так, В. фенотипически может изменяться в зависимости от возраста культуры, температуры выращивания, что связано с индуктивным характером биосинтеза некоторых биологически активных веществ (температурозависимый синтез ряда антигенов чумных палочек, Vi-антигена брюшнотифозных бактерий, некоторых ферментов).
Генетические факторы, детерминирующие Вирулентность, изучены пока лишь у некоторых патогенных микроорганизмов. Хромосомное картирование таких факторов и знание маркеров, коррелирующих с В., позволит в будущем в короткие сроки получать штаммы с нужными для микробиологов характеристиками.
Библиография: Гинсбург H. Н. Живые вакцины, М., 1969; Дюбо Р. Ж. Бактериальная клетка в связи с проблемами вирулентности, иммунитета и химиотерапии, пер. с англ., М., 1948; 3ильбер Л. А. Основы иммунологии, М., 1958; Кальметт А. Предохранительная вакцинация против туберкулеза при помощи BCG, пер. с франц., М.—Л., 1929; Петровская В. Г. Проблема вирулентности бактерий, Л., 1967; Сергеев В. В. и др. Иммуногенные свойства живой лиофилизированной вакцины в опыте на обезьянах, Журн, микр., эпид, и иммун., №11, с. 26, 1968, библиогр.; Вail О. Das Problem der bakteriellen Infektion, Lpz., 1911; Elberg S. S. a. o. Immunization against brucella infection, J. Bact., v. 69, p. 643, 1955; Girard G. et Robic J. La vaccination de l’homme contre la peste au moyen de bacilles vivants (virus vaccin E. V.), son application k Madagascar, Bull, off. Hyg. publ., t. 28, p. 1078, 1936; Linde К. a. о. Investigation of oral immunization with streptomycin-dependent Escherichia coli, Folia microbioi. (Praha), v. 17, p. 153, 1972; Mel D. M., Terzin A. L. а. Vuksic L. Studies on vaccination against bacillary dysentery, Bull. Wld Hlth Org., v. 32, p. 633, 1965; Smith H. Biochemical challenge of microbial pathogenicity, Bact. Rev., v. 32, 164, 1968.
Способность некоторых организмов (бактерий, вирусов, микроскопических грибов, а иногда и многоклеточных паразитических растений) вызывать заболевания называют патогенностью. Это понятие не имеет количественной характеристики и лишь обозначает факт опасности конкретного вида по отношению к определенному макроорганизму, а для оценки уровня патогенности используется другой термин – вирулентность (от лат. virulentus – яд).
Определение понятия
Вирулентность – это количественная мера патогенности, определяющая, насколько эффективно конкретный микроорганизм способен вызывать заболевание. Данный термин часто применяется при характеристике различных бактериальных штаммов в пределах одного вида.
Патогенность и вирулентность – это практически идентичные понятия, которые иногда могут заменять друг друга, если речь идет об описании свойств или процессов, вызывающих развитие заболевания (например, факторы патогенности и вирулентности означают одно и то же).
В то же время по отношению к патогенности нельзя сказать "повысить" или "понизить", так как данная характеристика является качественной, а не количественной.
Методы количественного выражения вирулентности
Вирулентность – это степень патогенности, которая может иметь численное выражение. В медицинской микробиологии ее значение определяют тремя методами:
- Dlm – минимальная смертельная доза микроорганизма (либо его токсина), обуславливающего смерть лабораторного животного за определенный промежуток времени.
- Dcl – безусловно смертельная доза, вызывающая гибель любого животного.
- Dcl50 – статистически самый достоверный метод определения вирулентности. Характеризует дозу, убивающую 50% зараженных животных.
Для фитопатогенов разработаны другие способы количественного выражения вирулентности, определение которой связано со степенью поражения растительных тканей (например, размера пятен), процентом зараженных экземпляров, качеством роста вегетативных частей, размером семян и прочими морфофизиологическими признаками. Для каждой пары хозяин-патоген разработана своя система вычисления и классификации вирулентности.
Вирулентность в медицине и фитопатологии
В медицинской микробиологии термин "вирулентность" является частью учения об инфекции и применяется к микроорганизмам (в основном бактериям), которые способны вызывать заболевания человека. Разработана классификация свойств, которые оказывают на организм патогенное воздействие. Их называют факторами вирулентности и используют в описании различных групп болезнетворных микроорганизмов.
Исследование этих свойств позволило понять механизм воздействия на человека различных патогенов и разработать правильные способы лечения. Изучение факторов патогенности также дало возможность в лабораторных условиях изменять вирулентность некоторых видов бактерий.
В фитопатологии вирулентность характеризует степень поражающего воздействия различных патогенов на культурные растения.
Факторы патогенности
Факторы патогенности (или вирулентности) – это механизмы, при помощи которых микроорганизм проникает в тело хозяина и вызывает в нем заболевание. По назначению вирулентные свойства делят на 3 категории:
- инфекциозные (или инфективные) – способствуют проникновению в организм хозяина и передаче заболевания;
- инвазивные (иначе - агрессивные) – обеспечивают преодоление защитных механизмов организма-хозяина, а также размножение и распространение в нем;
- токсигенные и токсичные – характеризуют патогенное воздействие на организм за счет наличия эндо- или экзотоксинов.
Эти группы факторов слабо связаны между собой и имеют разную степень проявления в зависимости от вида микроорганизма. Токсигенность и токсичность характерны только для патогенов бактериальной природы.
В медицинской микробиологии существует подробная классификация бактериальных факторов вирулентности, среди которых выделяют 8 функциональных групп.
Функциональная группа | Характеристика |
Хемотаксис и подвижность (встречаются только у жгутиковых бактерий) | Хемотаксис помогает микроорганизму определять расположение клеток-мишеней, а активная подвижность ускоряет приближение к ним |
Ферменты, разрушающие слизистые субстраты | Разрушение структуры слизи, покрывающей слизистые оболочки, освобождает бактериям доступ к клеточным рецепторам. К ферментам данной группы относят протеазы, лецитиназы, нейраминидазы и др. |
Ответственны за начальные (пусковые) стадии развития заболевания. Факторы адгезии (ЛПС, белки наружной мембраны, пили и другие поверхностные структуры и механизмы) обеспечивают взаимодействие с клетками либо их рецепторами, что способствует либо проникновению внутрь, либо колонизации поверхности | |
Факторы инвазии | Обеспечивают проникновение в клетку и дальнейшее размножение в ней |
Факторы, мешающие фагоцитозу | Защищают бактерии от поглощения иммунными клетками хозяина. При этом патоген либо маскируется при помощи специализированных поверхностных образований (например, гиалуроновой капсулы), которые делают его невидимым для иммуной системы, либо подавляет фагоцитоз (белки А и М, FraI-антиген) |
Факторы подавления фагоцитоза | Придают фагоцитозу незавершенный характер, чаще всего за счет подавления "окислительного взрыва" внутри фагоцитов. Роль таких факторов выполняют различные антигены |
Ферменты "защиты-агрессии" | Имеют различные механизмы действия, способствующие разрушению клеточных субстратов или обезвреживанию защитных механизмов |
Бактериальные токсины | Оказывают патогенное воздействие на организм. Характер клиники зависит от типа токсина |
Бактериальные токсины
У патогенных бактерий различают 2 типа токсинов:
- Экзотоксины (встречаются как у грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов) – секретируются наружу, обладают специфическим действием, проявляют эффект через связывание с клеточными рецепторами.
- Эндотоксины (характерны только для грамотрицательных бактерий) – являются составным компонентом клеточной стенки, освобождаются только после разрушения клетки патогена. Не обладают специфическим действием, вызывают выброс пирогенных веществ из лейкоцитов.
Стоит отметить, что если главным патогенным фактором конкретного возбудителя является эндотоксин, то для лечения применяют антибиотики только с бактериостатическим действием (приостанавливающим рост), а не с бактерицидным. Это связано с тем, что резкая массовая гибель таких бактерий приводит к высвобождению огромного количества эндотоксина.
Способы снижения вирулентности
Регуляция вирулентности болезнетворных микроорганизмов имеет огромное значение как в медицине, так и в фитопатологии. Так, путем уменьшения патогенных свойств некоторых возбудителей удалось создать многие вакцины.
Для уменьшения вирулентности бактерий используют методику многочисленных пересевов на питательные среды, воздействие физических или химических агентов на клетки либо технологии генетического контроля.
Снижение вирулентности фитопатогенов достигается путем увеличения устойчивости растения-хозяина, а также за счет правильной стратегии выбора сортов для посева. Дополнением к этим методам служат различные агротехнические мероприятия, ухудшающие развитие паразитических микроорганизмов.
Человеческое тело является домом для приблизительно 100 триллионов бактерий. Ученые современности только сейчас осознают в полной мере, как эти сложные сообщества взаимодействуют с человеком. Они влияют на процессы пищеварения, иммунную систему и, возможно, даже на психическое благополучие. Однако не все бактерии могут сосуществовать с человеческим организмом в мире и согласии. Патогенным называется микроорганизм, который способен вызывать заболевания у растений, животных или насекомых. Микробы выражают свою патогенность с помощью вирулентности. Итак, что такое вирулентность?
Понятие вирулентности
Вирулентность – это термин для обозначения степени патогенности микроба. Следовательно, детерминантами вирулентности патогена являются любые его генетические, биохимические или структурные особенности, позволяющие вызвать заболевание.
Отношения между хозяином и патогеном находятся в постоянной динамике, поскольку каждый в силах изменить деятельность и функции других. Исход таких отношений зависит от вирулентности возбудителя и относительной степени устойчивости или восприимчивости хозяина. Важную роль играет также эффективность защитных механизмов организма.
Факторы вирулентности непосредственно связаны со свойствами, которые позволяют вредоносным микроорганизмам попасть в или на тело хозяина и привести к заболеванию. Они включают бактериальные токсины, способствующие патогенности.
Важные понятия
Инвазивность - это способность проникновения в ткани. Она включает в себя механизмы для возможной колонизации и производства внеклеточных веществ, которые способствуют инвазии и возможности обойти или преодолеть определенные защитные механизмы.
Бактериальные токсины, как растворимые, так и клеточно-связанные, могут переноситься по крови и лимфе и вызывают цитотоксические эффекты ткани в участках, удаленных от исходной точки проникновения. Некоторые бактериальные токсины могут также создавать колонии, участвовать в инвазии.
Патогенность и вирулентность микроорганизмов
Патогенность - способность организма вызывать заболевание. Эта способность представляет собой генетический компонент возбудителя, который наносит вред принимающей стороне. Для условно-патогенных микроорганизмов эта способность вызывать заболевание не является врожденной. Патогены могут выражать широкий спектр вирулентности.
Вирулентность - это понятие, которое неразрывно связано с понятием патогенности. Степень вирулентности обычно коррелирует со способностью возбудителя размножаться в организме хозяина и может зависеть от определенных факторов. Факторы вирулентности способствуют патогенности, то есть помогают вызывать заболевание.
Возбудители
Многие не раз обращали внимание на различные объявления о рекламе продуктов, которые утверждают, что убивают 99% микробов. Патоген - это термин, используемый для описания мелких организмов (бактерий и вирусов), вызывающих различные заболевания. В биологической терминологии он также известен как возбудитель. Существует несколько типов патогенов, которые вызывают различные заболевания, начиная от обычной простуды и заканчивая онкологическими заболеваниями.
Патогенные микроорганизмы воздействуют на человека по-разному, в зависимости от их вирулентности. Вирулентность - это термин, который используется для описания эффективности конкретного патогена. Чем большей вирулентностью обладает патоген, тем более негативно он будет влиять на человеческое здоровье.
О факторах вирулентности
Факторы вирулентности являются особенностями патогенных микроорганизмов, которые определяют, какой вирулентностью обладает патоген. Чем их больше, тем больше вероятность того, что он станет причиной заболевания. Эти факторы дают преимущество в борьбе с иммунной системой человека, и чем их больше, тем более разрушительными они могут быть.
Существует несколько различных типов факторов вирулентности, которые могут как присутствовать, так и отсутствовать у конкретного возбудителя: это факторы колонизации, энтеротоксины и гемолизины. Вирулентность - это количественная черта, представляющая степень патологии, вызванной микроорганизмом. Это признак, выражающий взаимодействие между патогеном и носителем. Вирулентность обычно коррелирует со способностью возбудителя размножаться. Это может также зависеть от переносчика и факторов окружающей среды.
Бактериальный возбудитель обычно определяется как любая бактерия, которая способна вызвать заболевание. Его способность вызывать заболевание называется патогенностью. Вирулентность микроорганизма находится в прямой зависимости от характера инфекции и является показателем тяжести заболевания, которое он вызывает.
Некоторые вирулентные бактерии продуцируют белки, которые разрушают клеточные мембраны или стимулируют фагоцитоз клеток хозяина. Эти факторы вирулентности позволяют бактериям проникать внутрь тела хозяина через слои клеток, вступивших в контакт с патогеном, будь то клетки наружных покровов растений или животных или слои эпителия внутренних органов.
Многие бактерии выделяют факторы вирулентности, которые ингибируют иммунную систему организма. Например, бактерии выделяют белки, которые присоединяются к антителам хозяина. Другой тип веществ, ингибирующих иммунный ответ — это полисахариды капсулы, окружающей клетки, в частности, патогена человека стрептококка (Streptococcus pneumoniae). Эти полисахариды затрудняют фагоцитоз бактерий специализированными клетками иммунной системы (макрофагами) и лимфоцитами.
Многие факторы вирулентности — это белки, которые патоген вырабатывает, а затем выделяет (секретирует) в окружающую среду и которые вызывают повреждение тканей хозяина. Например, при пищевых отравлениях именно токсины вызывают симптомы заболевания.
Вирулентность вирусов
Вирусные факторы вирулентности определяют, произойдёт ли заражение данным вирусом и каковы будут симптомы. Для заражения вирусам часто требуются рецепторы на поверхности клеток хозяина. Обычно комплексы вируса с рецептором затем попадают внутрь клетки в результате процесса эндоцитоза. Вирулентные вирусы, например, вирус СПИДа (ВИЧ) обладают механизмами проникновения через системы защиты клеток хозяина. ВИЧ вызывает уменьшение количества Т-клеток и подавление (суппресию) иммунного ответа. Смерть же наступает от вторичных инфекций, которые возникают после подавления иммунной системы вирусом. Многие вирусы, например, вирус простого герпеса, могут существовать в организме хозяина в течение многих лет, не вызывая существенного повреждения организма хозяина.
Wikimedia Foundation . 2010 .
вирулентность — ядовитость, вредность, болезнетворность, патогенность Словарь русских синонимов. вирулентность сущ. • болезнетворность • патогенность свойство вызывать заболевание) Словарь русских синонимов. Контекст 5.0 Информатик … Словарь синонимов
ВИРУЛЕНТНОСТЬ — (от лат. virulentus ядовитый), сумма свойств микроба, определяющая его болезнетворное действие. Только микробы, способные проникать и размножаться в глубине живых тканей, могут быть болезнетворными. В значительной степени В. зависит от энергии… … Большая медицинская энциклопедия
вирулентность — 1) сложное свойство болезнетворности данного микроорганизма, складывающееся из инфекционности, инвазивности, патогенности; о) количественное выражение болезнетворности данного микроорганизма в отношении определенного вида животного или растения.… … Словарь микробиологии
ВИРУЛЕНТНОСТЬ — (от лат. virulentus ядовитый) степень болезнетворности (патогенности) данного микроорганизма. Зависит от инфекционных свойств агента и от восприимчивости заражаемого организма. Искусственное изменение вирулентности микробов применяется при… … Большой Энциклопедический словарь
ВИРУЛЕНТНОСТЬ — ВИРУЛЕНТНОСТЬ, вирулентности, мн. нет, жен. (мед.). отвлеч. сущ. к вирулентный. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
ВИРУЛЕНТНОСТЬ — (от лат. virulentus ядовитый), количественное выражение патогенности данного штамма микроорганизма в отношении определ. вида животного или растения при определ. условиях естеств. или искусств, заражения. Может изменяться в зависимости от условий… … Биологический энциклопедический словарь
ВИРУЛЕНТНОСТЬ — (лат.). Состояние болезнетворного микроба, когда он может выработать продукты, вредные для данного организма. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. вирулентность (лат. virulentus ядовитый) совокупность… … Словарь иностранных слов русского языка
ВИРУЛЕНТНОСТЬ — (от лат. virulentus ядовитый), 1) способность патогенных микроорганизмов проникать в другие организмы и вызывать их заболевание; 2) количественное выражение патогенное данного штампа микроорганизма в отношении определённого вида животного или… … Экологический словарь
вирулентность — Степень патогенности микроорганизма [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN virulence … Справочник технического переводчика
ВИРУЛЕНТНОСТЬ — англ.virulence нем.Virulenz франц.virulence см. > … Фитопатологический словарь-справочник
Вирулентность — * вірулентнасць * virulence 1. Совокупность болезнетворных свойств микроорганизмов возбудителей заразных болезней. 2. Относительная способность организма вызывать болезнь, выражаемая количественными параметрами минимальная, 50% летальная и 50%… … Генетика. Энциклопедический словарь
Чтобы возникла инфекционная болезнь, необходимо наличие возбудителя, обладающего патогенностью вообще и вирулентностью в частности. Одинаковы ли эти понятия? Патогенность микроба — видовой генетический признак, его потенциальная возможность вызвать при благоприятных условиях инфекционный процесс. По этому признаку все существующие микроорганизмы подразделяют на патогенные, условно-патогенные и сапрофиты. Фактически все возбудители инфекционных болезней являются патогенными, но далеко не все из них способны вызвать инфекционную болезнь, чтобы это произошло, микроорганизм, хотя и принадлежащий к патогенному виду, должен обладать вирулентностью. Поэтому нельзя ставить знак равенства между патогенностью и вирулентностью.
Микроорганизм считается вирулентным, если он при внедрении в организм животного, даже в исключительно малых дозах, приводит к развитию инфекционного процесса. Никто не сомневается в патогенности сибиреязвенной бациллы, между тем среди культур этого микроба изредка, но встречаются авирулентные штаммы, не способные вызвать заболевания у овец и даже кроликов. Бактерии рожи свиней принадлежат к патогенному виду, но немало разновидностей этого микроба было выделено из организма совершенно здоровых свиней, индеек, рыб.
Свойства патогенности и вирулентности
ПАТОГЕННОСТЬ (Pathogenicity) — видовое свойство возбудителя, характеризующее его способность размножаться и вызывать те или иные патологические изменения в организме без дополнительной адаптации. В вирусологии понятие патогенность относится к типу вируса и означает, что данное свойство представлено у всех штаммов (изолятов) этого типа. Понятию патогенность не противоречит тот факт, что высокоаттенуированные штаммы практически утратили многие отличительные черты своего типа, т. е. оказались лишенными способности к патологическому воздействию на организм хозяина. Патогенность обычно описывается только качественными признаками
ВИРУЛЕНТНОСТЬ — это степень патогенности конкретного микроорганизма. Ее можно измерить. За единицу измерения вирулентности условно приняты летальная и инфицирующая дозы. Минимальная смертельная доза — DLM ( Dosis letalis minima ) — это наименьшее количество живых микробов или их токсинов, вызывающее за определенный срок гибель большинства взятых в опыт животных определенного вида. Но поскольку индивидуальная чувствительность животных к патогенному микробу (токсину) различна, то была введена безусловно смертельная доза — DCL ( Dosis certa letalis ), вызывающая гибель 100 % зараженных животных. Наиболее точной является средняя летальная доза — LD 50, т. е. наименьшая доза микробов (токсинов), убивающая половину животных в опыте. Для установления летальной дозы следует принимать во внимание способ введения возбудителя, а также массу и возраст подопытных животных, например, белые мыши — 16—18 г, морские свинки — 350 г , кролики — 2 кг . Таким же образом определяют инфицирующую дозу ( ID ), т. е. количество микробов или их токсинов, которое вызывает соответствующую инфекционную болезнь.
Высоковирулентные микроорганизмы способны вызвать заболевание животных или человека в самых малых дозах. Так, например, известно, что 2—3 микобактерии туберкулеза при введении в трахею вызывают у морской свинки туберкулез со смертельным исходом. Вирулентные штаммы сибиреязвенной бациллы в количестве 1—2 клеток могут вызвать смерть у морской свинки, белой мыши и даже крупного животного.
У одного и того же микроорганизма вирулентность может значительно колебаться. Это зависит от ряда биологических, физических и химических факторов, воздействующих на микроорганизм. Вирулентность микроорганизма можно повысить или понизить искусственными приемами.
Длительное выращивание культур вне организма на обычных питательных средах, выращивание культур при максимальной температуре (опыты Л. Пастера и Л. С. Банковского), добавление к культурам антисептических веществ (двухромовокислый калий, карболовая кислота, щелочь, сулема, желчь и т. д.) ослабляют вирулентность микроорганизмов.
Пассирование (последовательное проведение) возбудителя какой-либо инфекционной болезни через определенный вид животного от зараженного к здоровому, например возбудителя рожи свиней через организм кролика, ослабляет вирулентность для свиней, но усиливает ее для самих кроликов. Действие бактериофага (биологический фактор) может привести к ослаблению вирулентности микроорганизмов.
Усиление вирулентности под действием протеолитических ферментов можно наблюдать у Cl . perfringens при естественной ассоциации с возбудителями гниения (например, сарцинами) или при искусственном воздействии ферментом животного происхождения (например, трипсином).
Связан этот эффект со способностью протеаз активизировать протоксины, т. е. предшественники эпсилон-токсина типов В и D и йота-токсина типа Е Cl . perfringens .
Вирулентность микроорганизмов связана с токсигенностью и инвазивностью.
Токсигенность (греч. toxicum — яд и лат. genus — происхождение) — способность микроба образовывать токсины, которые вредно действуют на макроорганизм, путем изменения его метаболических функций.
Инвазивность (лат. invasio — нашествие, нападение) — способность микроба преодолевать защитные барьеры организма, проникать в органы, ткани и полости, размножаться в них и подавлять защитные средства макроорганизма. Инвазионные свойства патогенных бактерий
обеспечиваются за счет микробных ферментов (гиалуронидаза), капсул и других химических компонентов микробов.
К первой группе относятся:
Гиалуропидаза. Действие этого фермента в основном сводится к повышению проницаемости тканей. Кожа, подкожная клетчатка и межмышечная клетчатка содержат мукополисахариды и гиа-луроновую кислоту, которые замедляют проникновение через эти ткани чужеродных веществ, даже в жидком состоянии. Гиалу-ронидаза способна расщеплять мукополисахариды и гиалуроновую кислоту, в результате чего повышается проницаемость тканей и микроорганизм свободно продвигается вглубьлежащие ткани и органы животного организма. Синтезируют этот фермент бру-целлы, гемолитические стрептококки, клостридии и другие микроорганизмы.
Фибринолизии. Некоторые штаммы гемолитического стрептококка, стафилококков, иерсиний синтезируют фибринолизин, который разжижает плотные сгустки крови (фибрин). Гиалуронидаза и фибринолизин увеличивают способность патогенных микробов генерализировать процесс и устраняют химико-механическис препятствия на пути внедрения микробов в глубь тканей.
Нейрамипидаза отщепляет от различных углеводов связанные с ними гликозидной связью концевые сиаловыс кислоты, которые деполимеризуют соответствующие поверхностные структуры эпителиальных и других клеток организма, разжижают носовой секрет и муцинозный слой кишечника. Синтезируется она пастсреллами, иерсиниями, некоторыми клостридиями, стрепто-, диплококками, вибрионами др.
ДНК-азы (дезоксирибонуклеаза) деполимеризуют нуклеиновую кислоту, обычно появляющуюся при разрушении лейкоцитов в воспалительном очаге на месте внедрения микробов. Продуцируется фермент стафилококками, стрептококками, клостридиями и некоторыми другими микробами.
Коллагечаза гидролизует входящие в состав коллагена, желатина и других соединений пептиды, содержащие пролин. В результате расщепления коллагеновых структур наступает расплавление
по мышечной ткани. Вырабатывают фермент клостридии злокачественного отека, особенно сильно Clostridium histolyticum .
Коагулаза. Цитратная или оксалатная кровяная плазма человека и животных быстро свертывается вирулентными штаммами золотистого стафилококка, таким же свойством обладают некоторые штаммы кишечной палочки и сенной бациллы. Свертывание цитратной или оксалатной крови происходит вследствие выработки перечисленными микроорганизмами фермента коагулазы.
Вторая группа включает в себя патогенные микроорганизмы, у которых обнаружены ворсинки, жгутики, пили, рибито-тейхоевые и липотейхоевые кислоты, липопротеиды и липополиса-хариды, способствующие закреплению их в макроорганизме. Это явление названо адгезией, т. е. способностью микроба адсорбироваться (прилипать) на чувствительных клетках. Адгезивность хорошо выражена у эшерихий (штаммы К-88, К-99), которые продуцируют соответствующие белковые антигены, позволяющие бактериям прикрепляться к слизистой тонких кишок, накапливаться здесь в больших количествах, продуцировать токсины и таким образом поражать макроорганизм.
Третья группа включает в себя бактерии, содержащие поверхностные структуры, обладающие антифагоцитарным действием. К ним относятся А-протеин золотистого стафилококка, М-протеин пи-огенного стрептококка, vi -антиген сальмонелл, липиды корд-фактора микобактерий туберкулеза и др. Механизм антифагоцитарного действия этих микробов объясняют не токсигенностью, а способностью блокировать антитела (опсонины) или отдельные фракции комплемента (например, Сз), способствующие фагоцитозу.
Бациллы сибирской язвы, пневмококки могут синтезировать выраженную капсулу, хорошо заметную в мазках-отпечатках, приготовленных из свежего патологического материала или из культур, выращенных на сывороточных средах. Доказано, что капсульное вещество — полисахарида у пневмококков, полипептид d -глутаминовой кислоты у сибиреязвенной бациллы — не простая механическая преграда для бактерицидных соков организма, химических, лекарственных веществ, антибиотиков; капсула и ее вещество защищают бактерии от переваривания. Капсула подавляет фагоцитоз бактерий, обеспечивает их устойчивость к антителам и усиливает их инвазионные свойства. Например, капсулообразующие сибиреязвенные бациллы не подвергаются фагоцитозу, в то время как бескапсульные варианты легко фагоцитируются.
Данный фактор патогенности сибиреязвенного микроба настолько важен, что его используют в качестве критерия для оценки степени вирулентности возбудителя сибирской язвы, а в медицинской и ветеринарной практике успешно используют вакцины (СТИ и ВГНКИ) против этой болезни, представляющие собой взвесь жизнеспособных спор бескапсульных штаммов сибиреязвенных бацилл.
К этой же группе факторов патогенности можно отнести нетоксичные неантигенные капсульные структуры некоторых стрептококков- (например,, группы А), построенные из гиалуроновой кислоты. Ввиду общности с межклеточным веществом макроорганизма они, вероятно, не распознаются хозяином и остаются нефагоцитированными.
Четвертая группа включает в себя токсины. Среди токсинов микробного происхождения различают экзо- и эндотоксины. Экзотоксины — высокоактивные яды, выделяемые микроорганизмом на протяжении его жизни в качестве продуктов обмена в окружающую среду (организм животного, пробирка с культурой микроба). Эндотоксины — менее ядовитые по сравнению с экзотоксинами вещества, образующиеся в результате распада микробной клетки. Следовательно, эндотоксины представляют собой фрагменты или отдельные химические компоненты микробных клеток.
Экзотоксины в основном образуют грамположительные микроорганизмы (возбудители ботулизма, столбняка, газовой инфекции и др.), а эндотоксины образуют клетки грамотрицательных микробов (сальмонеллы, кишечная палочка, протей и др.).
Читайте также: