лекции по микробиологии. Курс лекций по микробиологии пятигорск, 2008 Империя Доклеточные Империя Клеточные Надцарство Эукариоты
 Скачать 1.67 Mb.
|
|
Свойства возбудителей. Возбудителями являются вирусы, бактерии, грибы, простейшие, гельминты (их проникновение – инвазия). Микроорганизмы, способные вызывать инфекционные болезни, называются патогенными, т.е. болезнетворными (pathos – страдание, genos – рождение). Имеются также условно-патогенные микроорганизмы, которые вызывают заболевания при резком снижении местного и общего иммунитета. Возбудители инфекционных заболеваний обладают свойствами патогенности и вирулентности. Патогенность и вирулентность. Патогенность – это способность микроорганизмов проникать в макроорганизм (инфективность), приживаться в организме, размножаться и вызывать комплекс патологических изменений (нарушений) у чувствительных к ним организмов (патогенность – способность вызывать инфекционный процесс). Патогенность – это видовой, генетически обусловленный признак или генотипический признак. Степень патогенности определяется понятием вирулентность. Вирулентность – количественное выражение или патогенности. Вирулентность является фенотипическим признаком. Это свойство штамма, которое проявляется в определенных условиях (при изменчивости микроорганизмов, изменении восприимчивости макроорганизма). Количественные показатели вирулентности: 1) DLM (Dosis letalis minima) – минимальная летальная доза – минимальное количество микробных клеток, которое вызывает гибель 95% восприимчивых животных при данных конкретных условиях опыта (вид животного, вес, возраст, способ заражения, время гибели). 2) LD 50 – то количество, которое вызывает гибель 50% экспериментальных животных. Поскольку вирулентность – это фенотипический признак, то она изменяется под влиянием естественных причин. Ее можно также искусственно изменить (повысить или понизить). Повышение проводят путем многократного пассирования через организм восприимчивых животных. Понижение - в результате воздействия неблагоприятных факторов: а) высокая температура; б) антимикробные и дезинфицирующие вещества; в) выращивание на неблагоприятных питательных средах; г) защитные силы организма – пассирование через организм мало восприимчивых или невосприимчивых животных. Микроорганизмы с ослабленной вирулентностью используются для получения живых вакцин. Патогенные микроорганизмы обладают также специфичностью, органотропностью и токсичностью. Специфичность – способность вызывать определенную инфекционную болезнь. Холерный вибрион вызывает холеру, микобактерии туберкулеза – туберкулез и пр. Органотропность – способность поражать определенные органы или ткани (возбудитель дизентерии – слизистую оболочку толстого кишечника, вирус гриппа – слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вирус бешенства – нервные клетки аммонова рога). Встречаются микроорганизмы, способные поражать любую ткань, любой орган (стафилококки). Токсичность – способность образовывать токсические вещества. Токсические и вирулентные свойства тесно связаны между собой. Факторы вирулентности. Признаки, которые определяют патогенность и вирулентность, называются факторами вирулентности. К ним относятся определенные морфологические (наличие определенных структур – капсул, клеточной стенки), физиологические и биохимические признаки (выработка ферментов, метаболитов, токсинов, оказывающих неблагоприятное влияние на макроорганизм) и др. По наличию факторов вирулентности патогенные микроорганизмы можно отличить от непатогенных. К факторам вирулентности относятся: 1) адгезины (обеспечивают адгезию) – специфические химические группировки на поверхности микробов, которые как "ключ к замку" соответствуют рецепторам чувствительных клеток и отвечают за специфическое прилипание возбудителя к клеткам макроорганизма; 2) капсула – защита против фагоцитоза и антител; бактерии, окруженные капсулой, более устойчивы к действию защитных сил макроорганизма и вызывают более тяжелое течение инфекции (возбудители сибирской язвы, чумы, пневмококки); 3) поверхностонорасположенные вещества капсулы или клеточной стенки различной природы (поверхностные антигены): протеин А стафилококка, протеин М стрептококка, Vi-антиген брюшнотифозных палочек, липопротеиды грам «-» бактерий; они выполняют функции подавления иммунитета и неспецифических защитных факторов; 4) ферменты агрессии: протеазы, разрушающие антитела; коагулаза, свертывающая плазму крови; фибринолизин, растворяющий сгустки фибрина; лецитиназа, разрушающая лецетин мембран; коллагеназа, разрушающая коллаген; гиалуронидаза, разрушающая гиалуроновую кислоту межклеточного вещества соединительной ткани; нейраминидаза, разрушающая нейраминовую кислоту. Гиалуронидаза, расщепляя гиалуроновую кислоту, повышает проницаемость слизистых оболочек и соединительной ткани; токсины –микробные яды - мощные факторы агрессии. Факторы вирулентности обеспечивают: 1) адгезию – прикрепление или прилипание микробных клеток к поверхности чувствительных клеток макроорганизма (к поверхности эпителия); 2) колонизацию – размножение на поверхности чувствительных клеток; 3) пенетрацию – способность некоторых возбудителей проникать (пенетрировать) внутрь клеток - эпительальных, лейкоцитов, лимфоцитов (все вирусы, некоторые виды бактерий: шигеллы, эшерихии); клетки при этом погибают, и может нарушаться целостность эпителиального покрова; 4) инвазию – способность проникать через слизистые и соединительнотканные барьеры в подлежащие ткани (благодаря выработке ферментов гиалуронидазы, нейраминидазы); 5) агрессию - способность возбудителей подавлять неспецифическую и иммунную защиту организма хозяина и вызывать развитие повреждений. Токсины. Токсины – яды микробного, растительного или животного происхождения. Они обладают высоким молекулярным весом и вызывают образование антител. Токсины делят на 2 группы: эндотоксины и экзотоксины. Экзотоксины выделяются в окружающую среду в процессе жизнедеятельности микроорганизма. Эндотоксины прочно связаны с бактериальной клеткой и выделяются в окружающую среду после гибели клетки. Свойства эндо и экзотоксинов. Экзотоксины Эндотоксины Белки Липополисахариды Термолабильны (инактивируются при 58- Термостабильны (выдерживают 80 - 100 С ) 60 С) Высокотоксичны Менее токсичны Специфичны Неспецифичны (общее действие) Высокая антигенная активность (вызывают образование антител – антитоксинов) Слабые антигены Под действием формалина переходят в анатоксины (утрата ядовитых свойств, сохранение иммуногенности) Частично обезвреживаются формалином Образуются в основном грам «+» бактериями Образуются, в основном, грам «-» бактериями Экзотоксины образуют возбудители так называемых токсинемических инфекций, к которым относятся дифтерия, столбняк, газовая гангрена, ботулизм, некоторые формы стафилококковых и стрептококковых инфекций. Некоторые бактерии одновременно образуют как экзо-,так и эндотоксины (кишечная палочка, холерный вибрион). Получение экзотоксинов. 1) выращивание токсигенной (образующей экзотоксин) культуры в жидкой питательной среде; 2)фильтрование через бактериальные фильтры (отделение экзотоксина от бактериальных клеток); можно использовать другие способы очистки. Экзотоксины используют затем для получения анатоксинов. Получение анатоксинов. 1) к раствору экзотоксина (фильтрату бульонной культуры токсигенных бактерий) добавляют 0,4% формалин и выдерживают в термостате при 39-40 С 3-4 недели; происходит потеря токсичности, но антигенные и иммуногенные свойства сохраняются; 2) добавляют консервант и адъювант. Анатоксины – это молекулярные вакцины. Они используются для специфической профилактики токсинемических инфекций, а также для получения лечебно- профилактических антитоксических сывороток, также используемых при токсинемических инфекциях. Получение эндотоксинов. Используются различные методы разрушения микробной клетки, а затем проводят очистку, т.е. отделение эндотоксина от других компонентов клетки. Так как эндотоксины – это липополисахариды, их можно извлечь из микробной клетки путем ее разрушения ТХУ (трихлоруксусная кислота) с последующим диализом для очистки от белков. Свойства макроорганизма, влияющие на течение инфекционного процесса. Основной фактор – восприимчивостьк тому или иному возбудителю. Восприимчивость может быть видовая и индивидуальная. Видовая восприимчивость присуща данному виду животного или человека. Она обусловлена генетически. Определенный вид микроба находит оптимальную среду для своего существования в тканях определенного вида хозяина. Индивидуальная восприимчивость определяется состоянием каждого конкретного организма. Она зависит от многих факторов: 1) качество и количество возбудителя; качество - выраженность инвазивных и агрессивных свойств возбудителя, количество - инфицирующая доза – определенная критическая доза, ниже которой болезнь может не развиться (для заболевания холерой необходимо введение холерных вибрионов в дозе 10 10 -10 11 пероральным путем); 2) входные ворота – ткань или орган, через которые возбудитель проникает в макроорганизм; для большинства возбудителей необходимо проникновение через определенные входные ворота для развития заболевания (для гонококка – только через слизистые оболочки половых органов или конъюктиву глаза, для возбудителя дизентерии – через слизистую оболочку толстой кишки, для вируса гриппа – через слизистую оболочку дыхательных путей); есть микроорганизмы, способные проникать через любые входные ворота (возбудитель чумы, стафилококки). 3) общая физиологическая реактивность организма; она определяется физиологическими особенностями макроорганизма, характером обмена веществ, функцией внутренних органов, эндокринных желез, особенностями иммунитета. На общую физиологическую реактивность влияют: а) пол и возраст: существуют детские инфекции (скарлатина, коклюш, корь, паротит), в преклонном возрасте тяжело протекает пневмония, во врем беременности женщины более чувствительны к стафилококковым и стрептококковым инфекциям, до 6 месяцев дети устойчивы к многим инфекциям, т.к. получают антитела от матери; б) состояние нервной системы: угнетение нервной системы способствует более тяжелому течению инфекции; психические расстройства снижают регулирующую функцию ЦНС; в) наличие соматических заболеваний (диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек); г) состояние нормальной микрофлоры, представители которой обладают антагонистическими свойствами; д) питание: при недостаточном и неполноценном питании люди чаще подвержены инфекционным заболеваниям (туберкулез, дизентерия, холера), при этом наибольшее значение имеют белковые компоненты пищи, витамины и микроэлементы, так как они необходимы для синтеза антител и поддержания активного фагоцитоза; в результате голодания может быть утрачен не только индивидуальный, но и видовой иммунитет; недостаток витаминов приводит к нарушению обмена веществ, что снижает сопротивляемость к инфекциям; е) иммунобиологические особенности организма, т.е. устойчивость естественных защитных факторов. Влияние факторов окружающей среды на течение инфекционного процесса. Факторы окружающей среды влияют как на микроорганизм, его устойчивость и сохраняемость во внешней среде, так и на резистентность макроорганизма. Охлаждение понижает устойчивость ко многим патогенным и условно-патогенным микробам.Например, действие холодного и влажного воздуха снижает устойчивость слизистой оболочки дыхательных путей, что приводит к острым респираторным заболеваниям в осенне-зимний период. Перегревание снижает иммунитет.Пингвины при повышении температуры внешней среды погибают от аутоинфекции, вызванной аспергиллом. Загрязнение воздуха ведет к повышению заболеваний верхних дыхательных путей в больших городах. Солнечное излучение в значительной степени повышает резистентность, но в ряде случаев длительное и интенсивное излучение понижает резистентность (рецидивы малярии у людей, подвергшихся интенсивной солнечной радиации). Ионизирующее излучение в больших дозах делает организм беззащитным перед инфекцией, нарушая проницаемость слизистых оболочек, резко снижая функции лимфоидной ткани и защитные свойства крови. Существенное влияние оказывают социальные условия: нормальные условия труда, быта, отдыха, занятия спортом повышают резистентность организма; плохие санитарно-гигиенические условия, физическое и умственное утомление вызывают ослабление защитных сил организма. Таким образом, возникновение инфекции и характер ее течения зависят от различных факторов: свойств возбудителя, его вирулентности, состояния макроорганизма и условий окружающей среды, где происходит взаимодействие между микро- и макроорганизмом. Значение этих факторов при разных инфекциях неодинаково. Например, при чуме определяющее значение принадлежит высокой вирулентности возбудителя, при большинстве других заболеваний – состоянию макроорганизма. Формы инфекционного процесса. ПО ПРИРОДЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ:бактериальные, вирусные, грибковые, протозойные. ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ: - экзогенная – заражение из окружающей среды с пищей, водой, почвой, воздухом, выделениями больного человека; - эндогенная – заражение условно-патогенными микроорганизмами, обитающими в организме самого человека, что происходит при снижении иммунитета; - аутоинфекция – самозаражение путем переноса (обычно руками больного) из одного места в другое (из полости рта или носа на раневую поверхность). ПО ЧИСЛУ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ: - моноинфекция – один вид; - смешанная – два и более вида возбудителей. ПО ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ: - острые – кратковременные (от одной недели до месяца); - хронические – затяжное течение (неск. мес – неск. лет); длительное пребывание – персистенция. ПО ПРОЯВЛЕНИЮ: - манифестная – с клинически выраженными симптомами; - абортивная – имеется неполный набор симптомов; - бессимптомная – симптомы слабо выражены; - латентная (скрытая) – длительное бессимптомное взаимодействие организма с возбудителем (например, герпетическая инфекция); при этом возбудитель находится в дефектной форме и поддерживает свою жизнедеятельность за счет внутриклеточного паразитизма, не выделяясь в окружающую среду; при воздействие каких-либо факторов латентная инфекция может перейти в острую манифестную форму. ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ: - очаговые – локализуются в местном очаге; - генерализованные – возбудитель распространяется по организму с кровью (гематогенный путь) или с лимфой (лимфогенный путь). Очаговые могут переходить в генерализованные. Вторичная инфекция – заражение другим видом возбудителя во время основного заболевания (осложнение основного заболевания другим микробом) - корь осложняется пневмонией. Рецидив – возврат симптомов за счет оставшихся в организме возбудителей (возвратный тиф, малярия). Реинфекция – повторное заражение тем же видом после выздоровления. Суперинфекция – заражение тем же видом во время заболевания (до выздоровления). Генерализация инфекции происходит в результате следующих процессов: 1) бактериемия (вирусемия) – циркуляция возбудителя в крови, но размножение отсутствует (кровь – механический переносик); 2) токсинемия – циркуляция токсинов в крови; 3) сепсис – возбудитель не только циркулирует, но и размножается в крови из-за снижения иммунитета; 4) септикопиемия – образование в результате сепсиса гнойных очагов в различных органах (одновременно с циркуляцией в крови возникают гнойные очаги воспаления в органах); 5) бактериально- или токсико-септический шок развивается при массовом поступлении в кровь бактерий или токсинов. Элементы эпидемиологии. Эпидемиология – наука, которая изучает условия возникновения и механизмы распространения эпидемического процесса. Эпидемиологический процесс – цепь непрерывных, следующих один за другим инфекционных состояний (от бессимптомного носительства до манифестного заболевания) в результате циркуляции возбудителя в коллективе. Эпидемический процесс включает 3 взаимосвязанных звена: 1) источник инфекции; 2) механизм передачи; 3) восприимчивость населения. Выключение любого звена – прерывание эпидемического процесса. Источники инфекции: 1) человек (больной или носитель) при антропонозных инфекциях; 2) животные (больные или носители) при зоонозных инфекциях; 3) окружающая среда при сапронозных инфекциях. Наибольшую опасность представляет больной человек, который выделяет в окружающую среду вирулентные микроорганизмы в большом количестве. Механизмы и пути передачи инфекции. Механизм передачи – это способ передачи от больного к здоровому организму. |