Факторы развитие инфекции влияют которые
В статье рассмотрим основные причины роста ВБИ (внутрибольничной инфекции).
Их можно подразделить на объективные, которые не зависят от медицинского персонала и руководителей медучреждений, и субъективные, которые напрямую зависят от руководства лечебных организаций и персонала. О причинах и факторах, способствующих росту ВБИ, представлена подробная информация далее в статье.
Объективные факторы и условия
Рассмотрим сначала объективные. К данным причинам роста ВБИ относятся следующие:
- Существование ряда отделений и больниц, не отвечающих современным санитарным и нормативным требованиям.
- Увеличение количества контактов между больными людьми и пациентов с персоналом.
- Отсутствие эффективных терапевтических методик против стафилококкового носительства и нормализации условий для госпитализации.
- Плохая оснащенность современных бактериологических лабораторий и обеспеченность их специалистами-бактериологами, младшим и средним медицинским персоналом.
- Неоправданно широкое использование антибактериальных медикаментозных препаратов в животноводстве, медицине, изготовлении продовольственных товаров.
- Увеличение количества лиц с пониженным иммунным ответом (пациенты с хроническими заболеваниями, недоношенные новорожденные, лица старческого возраста).
- Множественная антибиотикоустойчивость патогенных микроорганизмов.
- Увеличение обращаемости за стационарной медицинской помощью.
- Расширение спектра и усложнение оперативных вмешательств, способствующих снижению иммунного ответа.
Субъективные факторы и условия
Что же входит в эту группу? В перечень субъективных причин роста ВБИ входят следующие:
- Недостаточная профилактическая направленность работы и профессиональной подготовки специалистов, а также медицинского персонала среднего разряда.
- Отсутствие единого подхода эпидемиологического характера к изучению ВБИ.
- Отсутствие методик надежной стерилизации определенных видов медицинской аппаратуры, а также недостаточная контролируемость качества проведения дезинфекции, стерилизации.
- Учащение случаев недиагностированного носительства среди медицинского персонала.
- Недостаточная обеспеченность лечебных учреждений младшим и средним медперсоналом.
- Отсутствие отчетности и полного учета ВБИ.
- Несовершенство системы посещений тяжелобольных родственниками.
- Плохая взаимосвязь между больницами, маскировка случаев ВБИ в стационарных условиях.
- Незнание многими работниками больниц истинных масштабов роста и распространения ВБИ и их экономических и социальных последствий.
Иные факторы
Следует отметить, что одной из главных и первейших причин роста ВБИ во второй половине XX века явилось неоправданное, зачастую без достаточных оснований, широкое использование антибактериальных препаратов в медицинской практике. Необходимо особенно подчеркнуть ошибку медицинских служб - это безрецептурный отпуск людям антибиотиков несколько десятков лет назад и исключительно неправильное их использование в немедицинских целях: кормовые биомицины (в животноводстве), в производстве промышленных и продовольственных товаров и т. п.
Резистентность возбудителей
К сожалению, данный фактор сыграл и продолжает играть крайне важную роль в росте распространенности инфекций, вызванных возбудителями, широкорезистентными к антибактериальным веществам и прочим химиопрепаратам.
Патогенные микроорганизмы обладают повышенной изменчивостью и как ни одно существо в природе довольно быстрой приспособляемостью к изменяющимся неблагоприятным окружающим условиям.
Чем обусловлена изменчивость микроорганизмов?
Изменчивость болезнетворных микроорганизмов обусловлена индуцированными и спонтанными мутациями и разнообразными другими феноменами изменчивости: трансдукцией, трансформацией, конъюгацией, изменчивостью за счет плазмид, рекомбинациями и т. п. Такое быстрое развитие приспособленности к неблагоприятным условиям обусловлено следующими свойствами:
- исключительно быстрое размножение - деление происходит в диапазоне 20 минут, следовательно, за сутки может быть до 70 и больше генераций - отсюда у каждого пациента с сепсисом может присутствовать 10 10 бактериальных клеток;
- огромное количество мутантных клеток, что обусловливается генетическими изменениями патогенных бактерий - в популяции с числом 1012-1013 бактерий только спонтанных мутантов будет 105-106 особей, а если учесть число индуцированных мутантов, то их на два порядка больше;
- усиление межвидовой и межклональной изменчивости, которая основана на размножении неоднородных популяций патогенных микроорганизмов и поддерживается при помощи генетического обмена - высокая частота рекомбинаций, которая может оправдывать их выход за пределы вида;
- внутриклональная изменчивость, которая обеспечена процессами генераций неоднородности ввиду генетических перегруппировок в особях микробов определенных популяций;
- все вышеперечисленное приводит к повышению гетерогенности популяций микробов ВБИ, возникновение особей, адаптированных к новым, особым условиям существования в стационарах больниц;
- активирование опасных вирулентных особей, их селекция и быстрое накопление и размножение, а в последующем и распространение среди пациентов обусловливает развитие негативной эпидемической обстановки, которая приводит к увеличению заболеваемости ВБИ.
Таким образом, к основным причинам роста внутрибольничной инфекции ВБИ, обширного распространения и увеличению заболеваемости и сложности инфекционного процесса относят:
- изменение свойств бактерий - возбудителей ВБИ;
- понижение наследственного иммунитета и способности к правильному иммунному ответу на попадание в организм возбудителей ВБИ у некоторых групп населения, входящих в группу риска, особенно это относится к пациентам стационаров.
ЛПУ - это лечебно-профилактические учреждения. В зависимости от вида оказываемой помощи они делятся на амбулаторно-поликлинические, стационарные и санаторно-курортные.
Лечебно-профилактическая помощь – государственная система всеобщего обеспечения населения всеми видами квалифицированной медицинской помощи, включающая полный комплекс лечебно-диагностических и профилактических мероприятий.
Отдельные причины роста ВБИ в ЛПУ
Рост ВБИ здесь обусловлен следующими негативными факторами и условиями организации медицинской деятельности:
- недостаточная материально-техническая база;
- недостаток стерилизованного медицинского инструментария и оборудования - как одноразового, так и многоразового использования;
- дефицит белья, дезинфицирующих и моющих средств;
- грубые нарушения правил антисептики и асептики;
- нарушение медицинским персоналом противоэпидемического и санитарного режима, а также санитарно-гигиенических правил;
- нарушения правил стерилизации и дезинфекции медицинского оборудования и инструментария;
- несвоевременная изоляция пациентов и долечивание в стационарных условиях;
- нарушения цикличности заполнения больничных палат;
- перебои или полное отсутствие обеспечения холодной или горячей водой;
- недостаточная укомплектованность персоналом конкретного ЛПУ.
Каждый медработник должен знать о причинах роста ВБИ. Тесты, которые следует проводить при трудоустройстве, помогут выявить информированность персонала ЛПУ.
Снижение иммунитета населения и рост ВБИ
Главными причинами снижения иммунобиологических защитных сил людей из группы риска и элиминирующей способности патогенов являются:
- существенное увеличение ВБИ среди пациентов лиц пожилого возраста, функциональность иммунной системы которых сильно снижена по сравнению с больными зрелого и молодого возраста;
- снижение иммунобиологических сил и эффективной работы иммунокомпетентных органов пациентов под воздействием радиационного излучения, разнообразных химических средств: пестицидов, гербицидов и других;
- ввиду снижения иммунитета среди людей в последние годы и нарастанием антибиотикорезистентности болезнетворных микроорганизмов наблюдается существенное увеличение инфекционных заболеваний хронического типа, а также неинфекционных патологий, удлиняются сроки пребывания пациентов в стационарах, а, в связи с этим, значительно повышается количество ВБИ;
- увеличение случаев нарушений целостности кожного покрова и слизистых оболочек, что способствует проникновению возбудителей ВБИ в мало защищенные от микробов и стерильные зоны человеческого тела вследствие проведения эндоскопических, клинических, инструментальных, биохимических и иных диагностических методов;
- внедрение в медицинскую практику средств, которые подавляют приобретенный и естественный иммунитет на антигены микробов ВБИ (иммунодепресанты, цитостатики, антибиотики, рентгено- и радиологические воздействия и т. п.);
- освоение патогенными микрорганизмами новых мест обитания, в которых местный иммунитет к новым возбудителям несовершенен;
- понижение иммунитета вследствие расширения спектра и повышения количества и сложности хирургических вмешательств, обширного повреждения тканей при травмах, иннервации тканей, с нарушением микроциркуляции, развитием ацидоза и гипоксии;
- высокая восприимчивость пациентов стационаров к вирулентным и патогенным микроорганизмам (к вирусу гриппа и прочим возбудителям ОРВИ, к штаммам сальмонеллы тифимуриум, вирусу гепатита В, энтеропатогенным видам кишечной палочки, к штаммам клебсиел, стафилококков, псевдомонад и др.);
- проникновению в раны и органы стационарных больных больших количеств возбудителей ВБИ - оказывают воздействие психические и физические факторы, отрицательно влияющие на пациентов.
Заключение и основные выводы
В статье дан развернутый ответ о причинах роста ВБИ. Внутрибольничной инфекцией называют любое инфекционное заболевание, которым заражается больной при нахождении в больнице. Также сюда можно отнести инфекционное заболевание медработника, которое он получил в данном учреждении.
Для минимизации риска возникновения и распространения внутрибольничных инфекций должны в обязательном порядке разрабатываться и внедряться в практику работы ЛПУ современные высокоэффективные средства и оборудование для обеззараживания поверхностей и воздуха.
Инфекция – это проникновение и размножение патогенного микроорганизма (бактерии, вируса, простейшего, грибка) в макроорганизме (растение, гриб, животное, человек), который восприимчив к данному виду микроорганизма. Микроорганизм, способный к инфицированию, называется инфекционным агентом или патогеном.
Инфекционные заболевания: что это за болезни и чем они отличаются от неинфекционных
При благоприятных условиях внешней среды, инфекционный процесс принимает крайнюю степень своего проявления, при которой появляются определенные клинические симптомы. Эту степень проявления именуют инфекционной болезнью. От неинфекционных патологий инфекционные отличаются по следующим признакам:
- Причина инфекции – живой микроорганизм. Микроорганизм, вызывающий конкретное заболевание, называют возбудителем данного заболевания;
- Инфекции могут передаваться от пораженного организма к здоровому – это свойство инфекций называется заразностью;
- Инфекции имеют латентный (скрытый) период – это значит, что они проявляются не сразу после проникновения патогена в организм;
- Инфекционные патологии вызывают иммунологические сдвиги – возбуждают иммунный ответ, сопровождающийся изменением количества иммунных клеток и антител, а также становятся причиной инфекционной аллергии.
Рис. 1. Ассистенты известного микробиолога Пауля Эрлиха с лабораторными животными. На заре развития микробиологии в лабораторных вивариях держали большое количество видов животных. Сейчас часто ограничиваются грызунами.
Факторы инфекционных заболеваний
Итак, для возникновения инфекционной болезни необходимы три фактора:
- Микроорганизм-возбудитель;
- Восприимчивый к нему организм-хозяин;
- Наличие таких условий внешней среды, в которых взаимодействие между возбудителем и хозяином приводит к возникновению болезни.
Инфекционные болезни могут вызываться условно-патогенными микроорганизмами, которые чаще всего являются представителями нормальной микрофлоры и обусловливают заболевание лишь при снижении иммунной защиты.
Рис. 2. Кандиды — часть нормальной микрофлоры полости рта; они вызывают заболевания лишь при определенных условиях.
А патогенные микробы, находясь в организме, могут и не вызывать заболевание – в таком случае говорят о носительстве патогенного микроорганизма. К тому же, далеко не всегда лабораторные животные восприимчивы к человеческим инфекциям.
Для возникновения инфекционного процесса важно и достаточное количество микроорганизмов, попадающих в организм, которое называется инфицирующей дозой. Восприимчивость организма-хозяина определяется его биологическим видом, полом, наследственностью, возрастом, достаточностью питания и, самое главное, состоянием иммунной системы и наличием сопутствующих заболеваний.
Рис. 3. Малярийный плазмодий может распространяться лишь на тех территориях, где обитают специфические их переносчики — комары рода Anopheles.
Важны и условия внешней среды, в которых развитие инфекционного процесса максимально облегчается. Некоторые болезни характеризуются сезонностью, ряд микроорганизмов может существовать только в определенном климате, а некоторые нуждаются в переносчиках. В последнее время на передний план выходят условия социальной среды: экономический статус, условия быта и труда, уровень развития здравоохранения в государстве, религиозные особенности.
Инфекционный процесс в динамике
Развитие инфекции начинается с инкубационного периода. В этот период отсутствуют какие-либо проявления присутствия инфекционного агента в организме, однако заражение уже произошло. В это время патоген размножается до определенного числа или выделяет пороговое количество токсина. Длительность этого периода зависит от вида возбудителя.
Например, при стафилококковом энтерите (заболевание, возникающее при употреблении зараженной пищи и характеризующееся сильной интоксикацией и диареей) инкубационный период занимает от 1 до 6 часов, а при лепре может растягиваться на десятки лет.
Рис. 4. Инкубационный период лепры может длиться годами.
В большинстве случаев он длится 2-4 недели. Чаще всего, на конец инкубационного периода приходится пик заразности.
Продромальный период – это период предвестников заболевания — неопределенных, неспецифичных симптомов, таких как головная боль, слабость, головокружение, изменение аппетита, повышение температуры. Длится этот период 1-2 дня.
Рис. 5. Для малярии характерна лихорадка, имеющая особые свойства при разных формах болезни. По форме лихорадки можно предположить вид плазмодия, который её вызвал.
За продромой следует период разгара болезни, для которого характерно появление основных клинических симптомов заболевания. Он может развиваться как стремительно (тогда говорят об остром начале), так и медленно, вяло. Продолжительность его варьируется в зависимости от состояния организма и возможностей возбудителя.
Рис. 6. Тифозная Мэри, работавшая кухаркой, была здоровой носительницей палочек брюшного тифа. Она заразила брюшным тифом более полутысячи человек.
Для многих инфекций свойственно повышение температуры в этот период, связанное с проникновением в кровь так называемых пирогенных веществ – субстанций микробного или тканевого происхождения, вызывающих лихорадку. Иногда подъем температуры связан с циркуляцией в кровяном русле самого возбудителя – такое состояние называется бактериемией. Если при этом микробы ещё и размножаются, говорят о септицемии или сепсисе.
Рис. 7. Вирус желтой лихорадки.
Окончание инфекционного процесса называется исходом. Существуют следующие варианты исхода:
- Выздоровление;
- Летальный исход (смерть);
- Переход в хроническую форму;
- Рецидив (повторное возникновение, обусловленное неполным очищением организма от возбудителя);
- Переход к здоровому микробоносительству (человек, сам того не зная, переносит патогенные микробы и во многих случаях может заражать других).
Рис. 8. Пневмоцисты – грибы, являющиеся ведущей причиной пневмонии у людей с иммунодефицитами.
Классификация инфекций
Рис. 9. Кандидоз рта — наиболее частая эндогенная инфекция.
По природе возбудителя выделяют бактериальные, грибковые, вирусные и протозойные (вызванные простейшими) инфекции. По числу видов возбудителя выделяют:
- Моноинфекции – вызванные одним видом возбудителя;
- Смешанные, или микст-инфекции – обусловленные несколькими видами патогенов;
- Вторичные – возникающие на фоне уже существующего заболевания. Частный случай – оппортунистические инфекции, вызываемые условно-патогенными микроорганизмами на фоне болезней, сопровождающихся иммунодефицитами.
По происхождению различают:
- Экзогенные инфекции, при которых возбудитель проникает извне;
- Эндогенные инфекции, вызываемыми микробами, пребывавшими в организме до начала болезни;
- Аутоинфекции – инфекции, при которых происходит самозаражение путем переноса патогенов из одного места в другое (например, кандидоз ротовой полости, вызванный заносом грибка из влагалища с грязными руками).
По источнику инфекции выделяют:
- Антропонозы (источник – человек);
- Зоонозы (источник – животные);
- Антропозоонозы (источником может быть как человек, так и животное);
- Сапронозы (источник – объекты внешней среды).
По локализации патогена в организме выделяют местные (локальные) и общие (генерализованные) инфекции. По продолжительности инфекционного процесса выделяют острые и хронические инфекции.
Рис. 10. Микобактерии лепры. Лепра — типичный антропоноз.
Патогенез инфекций: общая схема развития инфекционного процесса
Патогенез – это механизм развития патологии. Патогенез инфекций начинается с проникновения возбудителя через входные ворота – слизистые, поврежденные покровы, через плаценту. Далее микроб распространяется по организму различными путями: через кровь – гематогенно, через лимфу – лимфогенно, по ходу нервов – периневрально, по протяжению – разрушая подлежащие ткани, по физиологическим путям – по ходу, к примеру, пищеварительного или полового тракта. Место окончательной локализации возбудителя зависит от его вида и сродства к определенному виду тканей.
Достигнув места окончательной локализации, возбудитель оказывает патогенное действие, повреждая различные структуры механически, продуктами жизнедеятельности или выделением токсинов. Выделение возбудителя из организма может происходить с естественными секретами — калом, мочой, мокротой, гнойным отделяемым, иногда со слюной, потом, молоком, слезами.
Эпидемический процесс
Эпидемический процесс – это процесс распространения инфекций среди населения. Звенья эпидемической цепочки включают:
- Источник или резервуар инфекции;
- Путь передачи;
- Восприимчивое население.
Рис. 11. Вирус лихорадки Эбола.
Резервуар отличается от источника инфекции тем, что в нем происходит накопление возбудителя и между эпидемиями, и при определенных условиях он становится источником заражения.
Основные пути передачи инфекций:
- Фекально-оральный – с загрязненной заразными выделениями пищей, руками;
- Воздушно-капельный – через воздух;
- Трансмиссивный – через переносчика;
- Контактный – половой, при прикосновениях, при контакте с зараженной кровью и т.д.;
- Трансплацентарный – от беременной матери ребенку через плаценту.
Рис. 12. Вирус гриппа H1N1.
Факторы передачи – объекты, способствующие распространению инфекции, например, вода, пища, бытовые принадлежности.
По охвату инфекционным процессом определенной территории различают:
Инфекционные болезни составляют львиную долю всех заболеваний, с которыми сталкивается человечество. Они особенны тем, что при них человек страдает от жизнедеятельности живых организмов, пусть и в тысячи раз меньших, чем он сам. Ранее они часто заканчивались смертельно. Несмотря на то, что сегодня развитие медицины позволило значительно сократить летальность при инфекционных процессах, необходимо быть начеку и знать об особенностях их возникновения и развития.
Темпы развития ВИЧ-инфекции зависят от многих факторов, далеко не все из них известны медицине. Тем не менее, можно говорить о некоторых причинах более быстрого развития этого заболевания. Одни из них невозможно контролировать, на другие же могут повлиять не только врачи, но и сами люди с ВИЧ.
До 1996 года считалось, что у 100% людей с ВИЧ развивается СПИД в период от 18 месяцев до 25 лет. Тогда диагноз ставился людям на ранних стадиях СПИДа, и не удивительно, что практически у всех из них СПИД развивался практически в течение года. По мере все более раннего выявления инфекции стало ясно, что большинство ВИЧ-положительных людей остаются здоровыми гораздо дольше, чем 1-2 года после инфицирования. Более того, люди могли оставаться здоровыми с самого начала эпидемии, так что невозможно было определить, как долго в принципе может продолжаться бессимптомный период.
В качестве таких дополнительных факторов рассматривались:
Сами по себе они не вызывают заболевания, но могут влиять на то, как быстро или медленно развивается ВИЧ-инфекция.
Путь передачи ВИЧ
Существуют противоречивые данные о том, действительно ли развитие СПИДа как-то связано с путем передачи вируса. Сейчас большинство ученых считают, что значение имеет не сам путь передачи ВИЧ, а то, что может быть с этим связано. Например, раньше считалось, что у людей, которым ВИЧ передался при переливании крови, заболевание прогрессирует быстрее. Однако, при этом не учитывался тот факт, что если человеку переливали кровь, то скорее всего он был в более старшем возрасте или возможно страдал тяжелыми заболеваниями.
У взрослых прогрессирование ВИЧ-инфекции происходит быстрее в старшем возрасте. Наиболее заметно это у людей старше 40 лет. По некоторым оценкам риск развития СПИДа увеличивается на 27-55% с каждым новым десятилетием. Объясняется это тем, что с увеличением возраста иммунной системе все труднее заменять клетки CD4 на новые. Вероятно, это связано с подавлением деятельности тимуса - железы, вырабатывающей новые клетки CD4. Другое объяснение в том, что у пожилых людей ниже уровень хемокинов - веществ, которые мешают ВИЧ проникнуть в клетку.
Также ВИЧ-инфекция может быстрее прогрессировать у маленьких детей, особенно новорожденных. Медленнее всего ВИЧ прогрессирует у подростков. Предполагается, что у молодых людей наилучший иммунный ответ при передаче ВИЧ, в результате чего вирусная нагрузка долгое время остается низкой. Впрочем, согласно последним данным, при доступе к антиретровирусной терапии влияние возраста на прогрессирование ВИЧ-инфекции снижается.
Люди, у которых есть определенные мутантные гены, могут иметь клетки CD4, менее уязвимые перед ВИЧ. Это связано с тем, что у таких людей на клетках не хватает так называемых корецепторов CXCR4 и CCR5. Оба корецептора нужны вирусу для проникновения в клетку.
Согласно анализу данных нескольких исследований одна из мутаций CCR5 снижает вероятность развития СПИДа на 23%, а мутация CCR2 на 26%, а согласно данным других исследований - есть мутации, снижающие риск развития СПИДа на 31-39%.
Например, мутация CCR2 64I связана с гораздо более медленным уменьшением иммунного статуса. Обычно эта мутация встречается у африканцев и азиатов, а не у европейцев. А вот мутация CCR5 дельта 32 наоборот распространена среди северных европейцев и скандинавов.
Однако влияние генетических мутаций гораздо сложнее, чем принято думать. Некоторые мутации, напротив, помогают вирусу проникать в клетки, увеличивая риск передачи ВИЧ и прогрессирования инфекции. Генетические особенности также могут повлиять на "посланников" иммунной системы - хемокины и цитокины, что также влияет на прогрессирование ВИЧ-инфекции. Исследователи предполагают, что случаи быстрого прогрессирования ВИЧ-инфекции связаны с изменениями в одних из важнейших веществ, регулирующих иммунную систему - интерлейкинах.
Также обнаружена связь между прогрессированием ВИЧ-инфекции и генетическими особенностями антигена иммунной системы - HLA. Этот антиген передается по наследству и от него зависит "запуск" иммунного ответа. При различных мутациях данного антигена вероятность быстрого развития ВИЧ-инфекции может изменяться шесть раз.
1. Возбудитель.В течение всей своей жизни высшие организмы контактируют с миром микроорганизмов, однако вызвать инфекционный процесс способна лишь ничтожная часть (примерно 1 /зо ооо) микроорганизмов.
Патогенность возбудителей инфекционных болезней — это отличительный признак, закрепленный генетически и являющийся токсономическим понятием, позволяющим подразделять микроорганизмы на патогенные, условно-патогенные и сапрофиты. Патогенность существует у некоторых микроорганизмов как видовой признак и складывается из ряда факторов: вирулентности — меры патогенности, присущей определенному штамму возбудителей; токсичности — способности к выработке и выделению различных токсинов; инвазивности (агрессивности) — способности к преодолению и распространению в тканях макроорганизма.
Патогенность возбудителей определяется генами, входящими в состав мобильных генетических элементов (плазмиды, транспозоны и умеренные бактериофаги). Преимущество мобильной организации генов заключается в реализации возможности быстрой адаптации бактерий к изменяющимся условиям окружающей среды.
Возбудители инфекционных болезней оказывают самое разнообразное воздействие на защитные (и другие) системы хозяина. Наряду со стимуляцией защитных механизмов — антител, клеточного иммунитета, активацией комплемента, системы макрофагов и нейтрофилов — микроорганизмы и паразиты оказывают многообразное повреждающее действие на иммунную систему: индукция стресса, геморрагических реакций (повреждение сосудов), аллергических реакций, аутоиммуни-тета (вплоть до системных тяжелых поражений), прямой токсический эффект на клетки и ткани, иммунодепрессия, развитие опухолей.
Иммунодепрессия при инфекциях может быть общей (подавление чаще Т- или/и Т- и В-клеточного иммунитета), например, при кори, лепре, туберкулезе, висцеральном лейшманиозе, инфекции, вызванной вирусом Эпштейна—Барра, или специфической, чаще всего при длительно персистирующих инфекциях, в частности при инфицировании лимфоидных клеток (СПИД) или индукции антигенспецифических Т-супрессоров (лепра).
Важным механизмом повреждения клеток и тканей при инфекциях является действие экзо- и эндотоксинов, например энтеробактерий, возбудителя столбняка, дифтерии, многих вирусов. Токсические субстанции обладают как местным, так и системным действием.
Для многих инфекций характерно развитие аллергических и аутоиммунных реакций, которые существенно осложняют течение основного заболевания, а в некоторых случаях в дальнейшем могут прогрессировать уже практически независимо от индуцировавшего их агента.
Возбудители обладают рядом свойств, препятствующих воздействию на них защитных факторов хозяина, а также оказывают повреждающее действие на эти защитные системы. Так, полисахариды, белково-липидные компоненты клеточной стенки и капсулы ряда возбудителей препятствуют фагоцитозу и перевариванию.
Некоторые возбудители, располагаясь внутриклеточно, продуцируют каталазу, не вызывают кислородного взрыва (одного из главных защитных механизмов фагоцита), другие располагаются вне фагосом, избегая таким образом действия лизосомных ферментов, третьи препятствуют слиянию фагосомы с лизосома-ми. Примеры такого неэффективного фагоцитоза можно найти на некоторых этапах инфекций, вызванных микобактериями, листериями, стафилококками, токсоплазмами, легионеллами и другими микроорганизмами и паразитами.
Возбудители некоторых инфекций не вызывают иммунного ответа, как бы обходя приобретенный иммунитет. Многие возбудители, напротив, вызывают бурный иммунный ответ, что ведет к повреждению тканей как иммунными комплексами, в состав которых входит антиген возбудителя, так и антителами.
Защитными факторами возбудителей болезни является антигенная мимикрия. Например, гиалуроновая кислота капсулы стрептококка идентична антигенам соединительной ткани, липополисахариды энтеробактерий прекрасно реагируют с трансплантационными антигенами, вирус Эпштейна—Барра имеет перекрестный антиген с эмбриональным тимусом человека.
Внутриклеточное расположение возбудителя инфекции может быть фактором, защищающим его от иммунологических механизмов хозяина (например, внутриклеточное расположение микобактерий туберкулеза в макрофагах, вируса Эпштейна— Барра —в циркулирующих лимфоцитах, возбудителя малярии — в эритроцитах).
В ряде случаев имеет место инфицирование участков организма, недоступных для антител и клеточного иммунитета, — почки, мозг, некоторые железы (вирусы бешенства, цитомегало-вирус, лептоспиры), или в клетках возбудитель недоступен для иммунного лизиса (вирусы герпеса, кори).
Инфекционный процесс подразумевает взаимодействие патогенного начала и восприимчивого к нему макроорганизма. Попадание патогенных возбудителей в макроорганизм далеко не всегда приводит к развитию инфекционного процесса, а тем более к клинически манифестированной инфекционной болезни.
Способность вызывать заражение зависит не только от концентрации возбудителя и степени вирулентности, но и от входных ворот для возбудителей. В зависимости от нозологической формы ворота различны и связаны с понятием "пути передачи инфекции". Состояние макроорганизма также влияет на эффективность реализации путей передачи инфекции, особенно возбудителей, относящихся к условно-патогенной микрофлоре.
Взаимодействие возбудителей инфекций и макроорганизма представляет собой чрезвычайно сложный процесс. Он обусловлен не только описанными выше свойствами возбудителя, но и состоянием макроорганизма, его видовыми и индивидуальными (генотип) особенностями, в частности сформированными под влиянием возбудителей инфекционных заболеваний.
2. Механизмы защиты макроорганизма.Важную роль в обеспечении защиты макроорганизма от возбудителей играют общие, или неспецифические, механизмы, к которым относят нормальную местную микрофлору, генетические факторы, естественные антитела, морфологическую целостность поверхности тела, нормальную экскреторную функцию, секрецию, фагоцитоз, наличие естественных клеток-киллеров, характер питания, неантигенспецифический иммунный ответ, фибронектин и гормональные факторы.
Микрофлору макроорганизма можно разделить на две группы: нормальную постоянную и транзитную, которая находится в организме непостоянно.
Основными механизмами защитного действия микрофлоры считают "соревнование" с посторонними микроорганизмами за одни и те же продукты питания (интерференция), за одни и те же рецепторы на клетках хозяина (тропизм); продукты бактериолизинов, токсичные для иных микроорганизмов; продукцию летучих жирных кислот или других метаболитов; постоянную стимуляцию иммунной системы для поддержания низкого, но постоянного уровня экспрессии молекул II класса комплекса тканевой совместимости (DR) на макрофагах и других антигенпредставляющих клетках; стимуляцию перекрестно-защитных иммунных факторов, таких как естественные антитела.
Естественная микрофлора находится под влиянием таких факторов внешней среды, как диета, санитарные условия, запыленность воздуха. В ее регуляции также участвуют гормоны.
Наиболее эффективным средством защиты макроорганизма от возбудителя является морфологическая целостность поверхности тела. Интактные кожные покровы образуют весьма эффективный механический барьер на пути микроорганизмов, кроме того, кожа обладает специфическими антимикробными свойствами. Лишь очень немногие возбудители способны проникнуть сквозь кожные покровы, поэтому, чтобы открыть дорогу микроорганизмам необходимо воздействие на кожу таких физических факторов, как травма, хирургическое повреждение, наличие внутреннего катетера и т.д.
Антимикробными свойствами обладает и выделяемый слизистыми оболочками секрет, который содержит лизоцим, вызывающий лизис бактерий. Секрет слизистых оболочек содержит также специфические иммуноглобулины (главным образом, IgG и секреторный IgA).
После проникновения через наружные барьеры (покровы) макроорганизма микроорганизмы сталкиваются с дополнительными механизмами защиты. Уровень и локализация этих гуморальных и клеточных компонентов защиты регулируются цитокинами и другими продуктами деятельности иммунной системы.
Комплемент представляет собой группу из 20 сывороточных белков, которые взаимодействуют друг с другом. Хотя чаще всего активация комплемента связана со специфическим иммунитетом и реализуется через классический путь, комплемент также может быть активирован поверхностью некоторых микроорганизмов через альтернативный путь. Активация комплемента приводит к лизису микроорганизмов, но играет также важную роль при фагоцитозе, продукции цитокинов и прилипании лейкоцитов в инфицированных участках. Большинство компонентов комплемента синтезируется в макрофагах.
Фибронектин — белок с высокой молекулярной массой, который обнаруживается в плазме и на поверхности клеток, играет главную роль в их прилипании. Фибронектин покрывает рецепторы на поверхности клеток и блокирует прилипание к ним многих микроорганизмов.
Микроорганизмы, проникающие в лимфатическую систему, легкие или кровеносное русло, захватываются и уничтожаются фагоцитирующими клетками, роль которых выполняют полиморфно-ядерные лейкоциты и моноциты, циркулирующие в крови и проникающие сквозь ткани к местам, где развивается воспаление.
Мононуклеарные фагоциты в крови, лимфатических узлах, селезенке, печени, костном мозге и легких представляют собой систему моноцитарных макрофагов (раньше ее называли ретикулоэндотелиальной системой). Эта система удаляет из крови и лимфы микроорганизмы, а также поврежденные или стареющие клетки организма хозяина.
Для острой фазы ответа на внедрение микроорганизмов характерно образование активных регуляторных молекул (цитокинов, простагландинов, гормонов) фагоцитами, лимфоцитами и эндотелиальными клетками.
Продукция цитокинов развивается в ответ на фагоцитоз, прилипание микроорганизмов и выделяемых ими веществ к поверхности клеток. В регуляции острой фазы ответа на внедрение микроорганизмов участвуют мононуклеарные фагоциты, естественные киллеры, Т-лимфоциты и эндотелиальные клетки.
Наиболее общим признаком острой фазы является лихорадка, возникновение которой связывают с усилением продукции простагландинов в гипоталамическом центре терморегуляции и около него в ответ на усиленное выделение цитокинов.
3. Механизмы проникновения микроорганизмов в организм хозяина.Микроорганизмы вызывают развитие инфекционного заболевания и повреждение тканей тремя путями: а при контакте или проникновении в клетки хозяина, вызывая их гибель;
▲ с помощью выделения эндо- и экзотоксинов, которые убивают клетки на расстоянии, а также ферментов, вызывающих разрушение компонентов тканей, либо повреждая кровеносные сосуды;
▲ провоцируя развитие реакций гиперчувствительности, которые ведут к повреждению тканей.
Первый путь связан прежде всего с воздействием вирусов.
Вирусное повреждение клеток хозяина возникает в результате проникновения и репликации в них вируса. Вирусы имеют на своей поверхности белки, связывающие специфические белковые рецепторы на клетках хозяина, многие из которых выполняют важные функции. Например, вирус СПИДа связывает белок, участвующий в представлении антигена лимфоцитами-хелперами (CD4), вирус Эпштейна—Барра — рецептор комплемента на макрофагах (CD2), вирус бешенства — ацетилхолиновые рецепторы на нейронах, а риновирусы — белок прилипания ICAM-1 на клетках слизистой оболочки.
Одной из причин тропизма вирусов является наличие или отсутствие рецепторов на клетках хозяина, которые позволяют вирусу атаковать их. Другой причиной тропизма вирусов является их способность к репликации внутри определенных клеток. Вирион или его порция, содержащая геном и особые полимеразы, проникают в цитоплазму клеток одним из трех способов: 1) путем транслокации всего вируса через плазматическую мембрану;
2) посредством слияния оболочки вируса с клеточной мембраной;
3) с помощью обусловленного рецептором эндоцитоза вируса и последующего его слияния с мембранами эндосом.
В клетке вирус теряет оболочку, отделяя геном от других структурных компонентов. Затем вирусы реплицируются, используя ферменты, различные для каждого из семейств вирусов. Для репликации вирусы используют также ферменты клетки-хозяина. Вновь синтезированные вирусы собираются в виде вирионов в ядре или цитоплазме, а затем выделяются наружу.
Вирусная инфекция может быть абортивной (с неполным циклом репликации вируса), латентной (вирус находится внутри клетки-хозяина, например herpes zoster) и персистирующей (вирионы синтезируются постоянно или без нарушений функций клетки, например гепатит В).
Выделяют 8 механизмов уничтожения клеток макроорганизма вирусами:
1) вирусы могут вызывать торможение синтеза ДНК, РНК или белка клетками;
2) вирусный белок может внедряться непосредственно в клеточную мембрану, приводя к ее повреждению;
3) в процессе репликации вирусов возможен лизис клетки;
4) при медленных вирусных инфекциях заболевание развивается после длительного латентного периода;
5) клетки хозяина, содержащие на своей поверхности вирусные белки, могут быть распознаны иммунной системой и уничтожены с помощью лимфоцитов;
6) клетки хозяина могут быть повреждены в результате вторичной инфекции, развивающейся вслед за вирусной;
7) уничтожение вирусом клеток одного типа может привести к гибели связанных с ним клеток;
8) вирусы могут вызывать трансформацию клеток, приводящую к опухолевому росту.
Второй путь повреждения тканей при инфекционных заболеваниях связан главным образом с бактериями.
Бактериальные повреждения клеток зависят от способности бактерий прилипать к клетке хозяина или проникать в нее либо выделять токсины. Прилипание бактерий к клеткам хозяина обусловлено наличием на их поверхности гидрофобных кислот, способных связываться с поверхностью всех эукариотных клеток.
В отличие от вирусов, способных проникать в любые клетки, факультативные внутриклеточные бактерии поражают главным образом эпителиальные клетки и макрофаги. Многие бактерии атакуют интегрины клеток хозяина — белки плазматической мембраны, которые связывают комплемент или белки внеклеточного матрикса. Некоторые бактерии не могут пенетрировать клетки хозяина непосредственно, но проникают в эпителиальные клетки и макрофаги с помощью эндоцитоза. Многие бактерии способны размножаться в макрофагах.
Бактериальный эндотоксин представляет собой липополисахарид, являющийся структурным компонентом наружной оболочки грамотрицательных бактерий. Биологическая активность липополисахарида, проявляющаяся способностью вызывать лихорадку, активировать макрофаги и индуцировать митогенность В-клеток, обуслоблена наличием липида А и Сахаров. С ними связан также выброс цитокинов, включая фактор некроза опухоли и интерлейкин-1, клетками хозяина.
Бактерии секретируют различные ферменты (лейкоцидины, гемолизины, гиалуронидазы, коагулазы, фибринолизины). Роль бактериальных экзотоксинов в развитии инфекционных болезней точно установлена. Известны и молекулярные механизмы их действия, направленные на разрушение клеток организма хозяина.
Третий путь повреждения тканей при инфекциях — развитие иммунопатологических реакций — характерен как для вирусов, так и бактерий.
Микроорганизмы способны ускользать от иммунных механизмов защиты хозяина благодаря недоступности для иммунного ответа; резистентности и комплементсвязанному лизису и фагоцитозу; изменчивости или утрате антигенных свойств; развитию специфической или неспецифической иммуносупрессии.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Читайте также: