Патогенные микроорганизмы и их особенности

Выше отмечалось, что одной из форм антагонистических взаимоотношений между микро- и макроорганизмом является паразитизм, когда микроорганизм наносит явный вред макро­организму-хозяину (человеку, животному, растению). Способ­ностью к паразитизму обладают патогенные микроорганизмы, вызывающие различные заболевания. В процессе приспособле­ния к паразитическому образу жизни они утратили способность к образованию целого ряда ферментов и стали использовать необходимые им соединения из живых клеток хозяина. Патоген­ные микроорганизмы характеризуются строгой специфич­ностью— каждый вид их способен вызывать только определен­ную болезнь с характерными для нее симптомами. Так, холерный вибрион вызывает холеру, туберкулезные микобактерии — ту­беркулез и т. д.

Многие патогенные микроорганизмы паразитируют только в определенных органах и тканях. Например, возбудители же­лудочно-кишечных заболеваний размножаются при попадании только в кишечник. Однако есть микроорганизмы, которые мо­гут поражать любой орган или ткань, например стафилококки, вызывающие гнойно-воспалительные процессы, возбудители туберкулеза и др.

Патогенность, вирулентность и токсигенность микроорга­низмов.Патогенностъ — это потенциальная способность опреде­ленного вида микробов приживаться в макроорганизме, раз­множаться и вызывать определенное заболевание. Патогенность является постоянным видовым признаком болезнетворных мик­роорганизмов.

Для сравнения и оценки патогенности возбудителей того или иного заболевания предложено понятие вирулентности, которое означает степень их болезнетворного действия. Виру­лентность не является видовым (постоянным) признаком дан­ного микроба. Под влиянием условий внешней среды (действие света, высушивание и т. п.) она может быть повышена, пони­жена и даже утеряна. Искусственное понижение вирулентности патогенных микробов широко используют при изготовлении вак­цин, применяемых для профилактики ряда инфекционных забо­леваний. Вирулентность микроорганизмов присуща только жи­вым, активно функционирующим клеткам.

Токсигенностъ— способность патогенных микроорганизмов вырабатывать ядовитые вещества — токсины. Такие микроор­ганизмы называются токсигенными. Токсины обусловливают болезненные явления в организме человека и животных. Посту­пая в кровь или лимфу, они поражают внутренние органы и вы­зывают отравление организма различной степени тяжести. Токсины подразделяются на экзо- и эндотоксины.

Экзотоксины выделяются только живыми клетками микроор­ганизмов во внешнюю среду при развитии их в макроорганизме или пищевых продуктах. Экзотоксины образуют только грам-положительные бактерии. Примерами экзотоксинов являются токсины, вырабатываемые золотистым стафилококком, возбу­дителем ботулизма, столбняка. Экзотоксины имеют белковую природу, как правило, неустойчивы к высокой температуре (разрушаются при 60—80°С в течение 10—60 мин). Исключение составляют ботулинический, стафилококковый и некоторые дру­гие экзотоксины, выдерживающие кипячение в течение несколь­ких минут.

Экзотоксины очень ядовиты. Например, человек погибает от 0,00025 г столбнячного токсина, что в 20 раз меньше смер­тельной дозы яда кобры и в 150 раз меньше смертельной дозы стрихнина.

Экзотоксины строго специфичны. Так, столбнячный токсин — типичный нервный яд, поражает двигательные нервные клетки, и у больных наступает сокращение мускулатуры; дифтерийный токсин повреждает надпочечники и мышцу сердца.

В макроорганизме в качестве ответной реакции вырабаты­ваются антитоксины, снижающие ядовитое действие экзотокси­нов.

Эндотоксины прочно связаны с микробной клеткой, при жизни микроорганизма они не выделяются во внешнюю среду и освобождаются только после их гибели. Они имеются только уграмотрицательных бактерий, например у салмонелл — возбу­дителей брюшного тифа и паратифов, а также у условно-пато­генных микроорганизмов — у некоторых разновидностей кишеч­ной палочки и протея. Эндотоксины по химической природе — это липополисахаридный комплекс, входящий в состав липопо-лисахаридного слоя клеточной стенки грамотрицательных бак­терий.

Эндотоксины, в отличие от экзотоксинов, более устойчивы к высокой температуре (некоторые из них выдерживают кипя­чение и автоклавирование при 120° в течение 30 мин). Они не обладают такой строгой специфичностью действия на организм ивызывают общие признаки отравления: головную боль, сла­бость, одышку, повышение температуры и т. п. Токсичность эндотоксинов для организма гораздо слабее, чем экзотоксинов.

Роль патогенных микроорганизмов в развитии инфекционно­го процесса.Инфекционный процесс —это сложный биологиче­ский процесс взаимодействия макро- и микроорганизма, который проявляется совокупностью разнообразных симптомов, возника­ющих в результате внедрения и размножения патогенных мик­робов в макроорганизме. Крайней степенью этого взаимодей­ствие являются инфекционные заболевания. Они характеризу­ются рядом признаков. Прежде всего они заразны, т. е. возбу­дители могут передаваться от больного человека здоровому, что приводит к широкому распространению инфекционных заболе­ваний (эпидемиям).

Заболевание проявляется не сразу после проникновения в макроорганизм возбудителя заболевания. Время от внедрения его в организм до проявления первых признаков болезни назы­вается инкубационным (скрытым) периодом. Инфекционный процесс может быть острым (длится несколько дней или не­дель) или хроническим (длится месяцами и даже годами).

Попадание патогенных микроорганизмов в макроорганизм далеко не всегда приводит к возникновению инфекционного за­болевания. Для развития инфекционного процесса необходимо: внедрение в организм достаточного количества микробов, обладающих определенной степенью патогенности (при малом их количестве болезнь может не развиться), и наличие вос­приимчивости к инфекции со стороны макроорганизма. Так, не­достаточное питание, охлаждение, чрезмерное физическое или психическое напряжение, возраст и т. д. повышают восприим­чивость к инфекции, поскольку снижаются защитные силы орга­низма, нарушается процесс образования антител.

Источники и пути передачи инфекции.Источниками инфек­ции могут быть больной человек и животные, а также бактерио-, бацилло- и вирусоносители. Даже после выздоровле­ния иногда люди и животные остаются носителями патогенных микробов на более или менее длительный срок и выделяют их в окружающую среду через слюну, слизь при чихании, мочу, кал, тем самым способствуя их распространению без проявле­ния явных признаков болезни. Такое носительство возникает после кишечных инфекций (брюшного тифа, дизентерии, пара­тифа, холеры), а также после ангины, полиомиелита, менин­гита и др.

Пути передачи инфекции от больного человека здоровому различны. Это может быть либо путь прямого контакта, либо косвенными путями. К косвенным путям передачи относятся фе-кально-оральный (через воздух, воду, почву, пищевые продукты, -загрязненные руки, предметы обихода и т. п.) и воздушно-ка­пельный или воздушно-пылевой. Фекально-оральным путем пе­редается инфекция, локализованная в кишечнике и попадающая в фекалии (брюшной тиф7 холера, дизентерия и др.). Возбуди­тели инфекции, локализованные на слизистых оболочках верх­них дыхательных путей (коклюш, грипп, туберкулез легких, ангина и т. д.), передаются воздушно-капельным и воздушно-пылевым способом. В первом случае патогенные микроорганиз­мы передаются через воздух, в котором они находятся в виде

аэрозолей (в капельках, попадающих при чихании, кашле).
Во втором — с пылью (при высыхании капелек слизи). К косвен­
ным путям относится также трансмиссионный, когда переносчи­
ками инфекции являются некоторые насекомые (клещи, блохи,,
вши, комары, мухи) и грызуны. /

Место, через которое происходит заражение патогев/ными макроорганизмами, называют входными воротами. Так/ при кишечных инфекциях входными воротами является пищевари­тельный тракт, при вирусном гриппе — верхние дыхательные пути. Но есть микроорганизмы, которые могут проникать через любые входные ворота (например, стафилококк, возбудитель чумы).

Иммунитет.Обычно люди, перенесшие какие-либо инфекци­онные заболевания, вторично ими не заболевают. Невосприим­чивость макроорганизма к инфекции называется иммунитетом.. Он бывает врожденным и приобретенным.

Врожденный (видовой, наследственный) иммунитет пред­ставляет собой невосприимчивость некоторых видов животных к возбудителям болезней, поражающих другие виды. Он пере­дается наследственным путем от одного поколения другому, как и другие наследственные признаки. Например, люди невоспри­имчивы к возбудителям чумы рогатого скота и собак, куриной холере, а животные устойчивы к ряду инфекционных болез­ней человека (брюшному тифу, скарлатине, ветряной оспе и др.).

Приобретенный иммунитет по наследству не передается. Он подразделяется на активный и пассивный. Активный иммунитет возникает либо в результате перенесенного заболевания (пост­инфекционный), либо в результате введения вакцин (поствак­цинальный). В обоих случаях макроорганизм сам активна участвует в выработке защитных веществ (антител) против возбудителя и его токсинов. Активный иммунитет, полученный после перенесенного заболевания, сохраняется длительное вре­мя, а иногда и всю жизнь (после оспы, кори). Вакцина — это медицинский препарат, состоящий из ослабленных или убитых возбудителей инфекционных болезней, а также их обезврежен­ных токсинов (анатоксинов). После вакцинации организм через. 2—10сут вырабатывает активный иммунитет, сохраняющийся от нескольких месяцев до года и более. К пассивному иммуни­тету относится естественный иммунитет новорожденных, когда иммунитет передается им с кровью матери через плаценту или молоко (он сохраняется 6—7 мес), и искусственный иммунитет (постсывороточный), который создается при введении иммунных: сывороток — лечебных препаратов, содержащих готовые анти­тела.

Механизм возникновения иммунитета к инфекционным забо­леваниям чрезвычайно сложен. И. И. Мечников установил, чта в макроорганизме в ответ на проникновение патогенных микро­бов возникает местный воспалительный очаг, куда устремляются различные подвижные клетки из крови (микро- и макрофаги), которые в конечном счете захватывают и переваривают патоген­ные^ микроорганизмы, тем самым спасая макроорганизм. Эти клетки он назвал фагоцитами, а явление — фагоцитозом. Учение И. Й,. Мечникова о фагоцитозе легло в основу фагоцитарной теорией иммунитета.