8.2. Роль микро- и макроорганизмов в инфекционном процессе

Патогенность характеризует видовые генетические особенности микроба, его взаимоотношения с определенным видом или видами других организмов. Это свойство микроорганизмов характеризуется выраженной специфичностью, т.е. способностью одного вида микробов вызывать определенные клинические и патоморфологические изменения.

В процессе эволюции взаимоотношений между видами ряд патогенных микробов приобрел способность вызывать болезни только у человека (антропонозы), у животных (зоонозы) или общие болезни для животных и человека (зооантропонозы).

Степень проявления патогенности, ее количественное и качественное значение проявляются по-разному: одни штаммы возбудителя вызывают гибель лабораторных животных при введении им 5-6 клеток, другие — при введении доз, содержащих сотни тысяч или миллионы клеток. Для характеристики степени патогенности и ее количественного выражения применяют термин «вирулентность». Под ним понимают способность возбудителя проникать и размножаться в макроорганизме, подавлять его защитные свойства, образовывать токсину и воздействовать ими на макроорганизм.

Вирулентность - это фенотипическое выражение патогенного генотипа, так же как и его другие свойства, например способность сбраживать углеводы, синтезировать аминокислоты, и т.д.

Вирулентность микроба не является стабильным признаком. Изменение вирулентности может носить временный характер или являться результатом наследственных мутационных процессов. Так, временное фенотипическое снижение вирулентности наблюдается у старых культур микробов, культур, выращенных при низких температурах, при изменении рН среды.

Повышение вирулентности микробов в искусственных условиях достигается с большим трудом, чем ее ослабление. Наилучшим методом для этого являются пассажи через организм чувствительных животных. Изменения вирулентности и патогенности можно получить с помощью генетического обмена в бактериальной клетке в процессе трансформации, трансдукции и конъюгации.

Вирулентность как мера патогенности представляет собой совокупность болезнетворных свойств микроорганизмов. Эти особенности возбудителей объединяют в два понятия: агрессивность (инвазивность) и токсигенность, или токсичность. В инфекционном процессе эти свойства неразрывно связаны.)

Под агрессивностью микроорганизмов понимают их способность проникать в естественных условиях заражения внутрь тканей и органов макроорганизма, жить и размножаться в них, противостоять и подавлять защитные приспособления организма человека или животного. Это свойство микробов называют также инвазионное/пью, или инвазивностью.

Агрессивность микробов обусловливается их биологическими особенностями, в частности, способностью образовывать капсулу, продуцировать различные вещества, например ферменты гиалуронидазу, фибринолизин, коллагеназу и др. Биологическое действие этих компонентов неодинаково. В одном случае они парализуют фагоцитоз и другие защитные функции организма, в другом - обеспечивают распространение возбудителя в органах и тканях.

Токсигенностью называют способность микроорганизмов продуцировать в процессе обмена веществ ядовитые продукты — токсины. Среди токсинов, вырабатываемых микроорганизмами, различают экзо- и эндотоксины.

Экзотоксины являются продуктами метаболизма микробов и выделяются за пределы клетки в окружающую среду. Экзотоксины представляют собой белки с высокой молекулярной массой. Так, в состав токсина возбудителя ботулизма входит 19 аминокислот, молекулярная масса его составляет 1x10 . Аминокислотный состав столбнячного токсина характеризуется высоким содержанием аспарагиновой кислоты, изолейцинаи лизина.

Экзотоксины обладают высокой ядовитостью. Так, у столбнячного экзотоксина на 1 мг кристаллического токсина приходится 75 млн. минимальных смертельных доз для белых мышей, а в 1 мг очищенного токсина возбудителя ботулизма содержится до 100 млн. смертельных доз.

Действие экзотоксинов наблюдается через определенный инкубационный период (время от попадания токсина в организм до появления первых признаков болезни). Токсины поражают определенные ткани и органы, что обусловливает специфическую клиническую картину соответствующего заболевания. Токсин возбудителя столбняка поражает двигательные нейроны спинного мозга, дифтерийный токсин поражает мышцу сердца и надпочечники. Энтеротоксины патогенных стафилококков и стрептококков поражают кишечник и обусловливают пищевые токсикозы у людей.

Экзотоксины, будучи белками, малоустойчивы к высокой температуре (термолабильны), они разрушаются при 60 °С в течение 20-60 мин.

Очень важным свойством экзотоксинов является потеря токсичности. При обработке токсинов формалином и некоторыми другими химическими веществами они теряют свои ядовитые свойства, но сохраняют способность при введении в макроорганизм стимулировать образование антитоксинов (антител). Такие обезвреженные препараты токсинов называют анатоксинами.

Экзотоксины иногда называют истинными, или классическими, токсинами.

Эндотоксины отличаются от экзотоксинов своей прочной связью с телом бактериальной клетки. Получение эндотоксинов возможно лишь при разрушении бактериальной клетки специальными методами.

Эндотоксины менее ядовиты, чем экзотоксины. Их действие не отличается специфичностью. Вне зависимости от того, из какого микроба получен эндотоксин, при введении в организм он вызывает более или менее однотипную картину патологического процесса. У животных после введения смертельных доз эндотоксинов почти без инкубационного периода развиваются слабость, одышка, расстройства со стороны кишечника (диарея). При введении небольших доз эндотоксина наблюдается повышение температуры тела, а в случае применения массивных доз - понижение ее. Гибель животного наступает в течение нескольких часов.

Большинство эндотоксинов не удается перевести в анатоксины. В химическом отношении эндотоксины являются сложными глюцидо-липидо-полипептидными комплексами. В отличие от экзотоксинов эндотоксины термостабильны, т.е. устойчивы к высоким температурам.

В возникновении инфекционного процесса исключительно важное и даже решающее значение имеет состояние макроорганизма, его видовые и физиологические особенности и условия внешней среды, при которых макроорганизм взаимодействует с патогенными микробами.

Один из основных факторов, определяющих возможность проявления патогенного действия микроба, - это восприимчивость макроорганизма. Инфекция не может возникнуть, если патогенный микроб попадает в резистентный (устойчивый) организм. В этом случае микроб не находит необходимых условий для своего размножения и погибает под влиянием защитных сил организма.

Важное значение для возникновения инфекционного процесса имеют, так называемые, входные ворота (ворота инфекции), т. е. те органы и ткани, через которые микроб внедряется в макроорганизм, к которым он адаптировался в процессе эволюции и находит в них наиболее благоприятные условия для своего размножения. Гонококк вызывает заболевание только в том случае, если он попадает на слизистую оболочку половых органов, возбудитель дизентерии - при попадании на слизистую толстого кишечника, возбудитель сибирской язвы - чаще при проникновении через кожу. Если же эти микроорганизмы попадают в организм через другие входные ворота, они, как правило, погибают, не вызывая инфекционного процесса.

В числе причин, ослабляющих организм и способствующих развитию инфекционного процесса, играют роль внешние и внутренние факторы: болезни, недостаточное питание, чрезмерное утомление, ряд физических факторов - охлаждение, перенагревание, действие радиации, травмы, а также хроническое отравление химическими веществами и др.