К условно принятым единицам измерения вирулентности относятся:

DCL (Dosis Certa Letalis) — смертельная доза, вызывающая 100% гибель инфицированных животных;

LD₅₀ — количество бактерий, вызывающее гибель 50% животных в эксперименте;

DLM (Dosis Letalis Minima) — наименьшее количество бактериальных клеток, способное вызвать гибель 95% животных восприимчивого вида определенных массы тела, пола, возраста при определенном способе заражения и в течение заданного времени.

Материальную основу вирулентности составляют факторы патогенности.

3. 
   Стадии инфекционного процесса
   

В развитии инфекционного процесса можно выделить несколько стадий.

1. 
   Проникновение микроорганизмов в макроорганизм, их прикрепление (адгезию) к клеткам макроорганизма и колонизацию, формирование первичного очага инфекции, распространение микроорганизмов за пределы первичного очага, приводящее к генерализации инфекции. После этого микроорганизмам приходится противостоять защитной реакции макро-организма, например, фагоцитозу.
   
2. 
   Образование патогенными микроорганизмами в процессе жизнедеятельности токсинов, ферментов, которые оказывают как местное, так и генерализованное болезнетворное действие на макроорганизм.
   

Каждая из этих стадий обеспечивается определенными факторами патогенности.

Колонизация — расселение микроорганизмов в определенном биотопе хозяина. Эта стадия инфицирования организма начинается с адгезии — прикрепления возбудителя к клеткам макроорганизма у входных ворот инфекции.

Адгезия и колонизация — пусковые моменты инфекционного процесса. Благодаря им микроорганизм закрепляется в чувствительном макроорганизме. Структурные компоненты бактериальной клетки, обеспечивающие адгезию, называются адгезинами. У грамположительных бактерий ими являются липотейхоевые кислоты и белки клеточной стенки. У грамотрицательных бактерий эту функцию выполняют пили. Закрепление возбудителя на клетках организма хозяина способствует расселению микроорганизмов в инфицированном участке организма хозяина. Этот процесс протекает при участии бактериальных ферментов — протеаз, разрушающих секреторную защиту организма IgA, а также благодаря действию бактериоцинов и антиоксидантов.

Адгезия является также пусковым звеном вобразовании биопленки.

Биопленки — высокоорганизованные сообщества бактерий, необратимо прикрепленные к субстрату и друг к другу и защищенные продуцируемым этими клетками внеклеточным полимерным матриксом. Биопленки могут быть образованы бактериями одного или нескольких видов. В составе биопленки бактерии защищены от антибактериальных препаратов, включая антибиотики, дезинфектанты, бактериофаги. Многие хронические инфекции, возникновение которых связано с использованием медицинского имплантированного оборудования (катетеров, протезов, искусственных клапанов сердца), обусловлены способностью бактерий расти в виде биопленок на поверхности этих устройств.

---

Следующей стадией в развитии инфекционного процесса является проникновение возбудителя во внутреннюю среду организма хозяина и распространение по его тканям и органам. При этом микроорганизму приходится противостоять защитным факторам макроорганизма. Этот процесс называется инвазией (от лат. invasio — «нападение»), в котором у грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов активное участие принимают ферменты агрессии и инвазии.

К ферментам агрессии и инвазии относятся:

Гиалуронидаза — разрушает гиалуроновую кислоту, входящую в состав соединительной ткани, способствуя проникновению микроорганизма вглубь тканей макроорганизма;

Лецнтовителлаза — расщепляет липопротеид мембран клеток хозяина;

Нейраминидаза (NA) — расщепляет нейраминовую (сиаловую) кислоту поверхностных рецепторов клеток слизистых оболочек, способствуя открытию рецептора клетки хозяина и делая его доступным для взаимодействия с бактериальными токсинами;

Фибринолизин — растворяет сгусток фибрина, способствуя распространению микроорганизма по макроорганизму;

Коагулаза — свертывает плазму крови, окутывая микроорганизм нитями фибрина, делая его недоступным для действия защитных сил макроорганизма;

IgA-протеаза — расщепляет IgA, инактивируя действие АТ;

Коллагеназа — фермент, расщепляющий коллаген мышечных волокон;

Лецитиназа С — фермент, разрушающий ЦП М клеток, действуя на лецитин клеточных мембран.

Процесс инвазии у некоторых грамотрицательных бактерий обеспечивается белками, секретируемыми внутрь клетки структурой, напоминающей по форме шприц, которая называется /// типом секреторной системы. Эти секреторные белки вызывают реорганизацию цитоскелета клетки хозяина, что способствует про¬никновению в нее бактерии, а также различные нарушения функций клеток хозяина, приводящие в конечном итоге к патологическому процессу.

Размножаясь в организме, микроорганизмы должны противостоять защитным силам макроорганизма, в частности, фагоцитозу. Вещества бактериальной клетки, обладающие антифагоцитарной активностью, могут действовать на различные стадии фагоцитоза.

К антифагоцитарным факторам относятся:

Капсулы (S. pneumoniae, N. meningitidis) и поверхностные структуры бактериальной клетки (А-белок у S. aureus), препятствующие связыванию микроорганизма с фагоцитом;

---

Ферменты, разрушающие бактерицидные факторы фагоцита (каталаза),

Корд-фактор возбудителей туберкулеза, предотвращающий образование фаголизосомы.

Большую роль в развитии инфекционного процесса играют токсины (от греч. toxikon — «яд»).

По физико-химическим и биологическим свойствам токсины делятся на экзо- и эндотоксины.

Экзотоксины — вещества белковой природы, секретируемые вирулентными штаммами микроорганизмов и оказывающие токсическое действие на клетки и ткани организма хозяина. Они секретируются живой бактериальной клеткой, полностью инактивируются под действием высокой температуры (90-100 °C). Их можно инактивировать формалином в концентрации 0,3-0,4% при температуре 37 °C в течение 3-4 нед, при этом они сохраняют свою антигенную специфичность и иммуногенность, т.е. переходят в вакцину-анатоксин (столбнячный, дифтерийный, ботулиновый, стафилококковый и др.).

Экзотоксины обладают специфичностью действия на клетки и ткани организма, определяя клиническую картину заболевания. Исходя из механизма действия, экзотоксины подразделяются на:

Мембранотоксины — повреждают ЦПМ клеток организма, способствуя лизису клеток (гемолизины);

Цитотоксины — блокируют биосинтез белка в клетке (дифтерийный токсин), приводя к воспалению и гибели клеток и тканей;

Функциональные блокаторы — вмешиваются в метаболические процессы клеток, что приводит к нарушениям функционирования органов (холерный энтеротоксин вызывает повышение проницаемости стенки кишечника и развитие диареи; нейротоксины возбудителей столбняка и ботулизма блокируют передачу нервных импульсов в клетках спинного и головного мозга);

Эритрогенный (пирогенный) токсин стрептококка, являясь суперантигеном, активирует выброс медиаторов с цитотоксическими свойствами, что приводит к появлению скарлатинозной сыпи в результате повреждения кожи.

Продукция бактериями экзотоксинов обеспечивается конвертирующими бактериофагами.

Бактерии, продуцирующие экзотоксины, вызывают токсинемические инфекции, при которых микроорганизм остается в месте входных ворот инфекции, а основные клинические проявления связаны с действием белкового экзотоксина (дифтерия, столбняк, ботулизм, газовая анаэробная инфекция).

Эндотоксины входят в состав клеточной стенки и высвобождаются лишь при гибели бактериальной клетки. К ним относят ЛПС клеточной стенки грамотрицательных бактерий, гликолипиды микобактерий. Эндотоксины, в отличие от экзотоксинов, характеризуются меньшей специфичностью действия. Эндотоксины всех грамотрицательных бактерий угнетают фагоцитоз, вызывают снижение сердечной деятельности, гипотонию, повышение температуры тела, гипогликемию. Большое количество поступившего в кровь эндотоксина приводит к токсико-септическому шоку.

---

Некоторые бактерии одновременно образуют как экзо-, так и эндотоксины (холерный вибрион, некоторые патогенные кишечные палочки и др.). Сила действия токсинов измеряется величиной летальных доз DLM, LD₅₀, DCL, определяемых на животных.

Синтез факторов патогогенности связан с наличием в геноме патогенных бактерий участков ДНК, ответственных за продукцию факторов патогенности, которые были названы островками патогенности. Они могут находиться на хромосоме бактерий, в составе плазмид и фаговых ДНК.

Вирулентность микроорганизмов можно снижать, воздействуя на геном патогенных бактерий. Снижение вирулентности штаммов называют аттенуацией (ослаблением).

Синтез факторов патогенности тесно связан с различными факто¬рами окружающей среды, в том числе с температурой, концентрацией ионов, осмотическим давлением, уровнем железа, pH, концентрацией кислорода и др. На каждом шаге инфекционного цикла (в процессе достижения бактериями своих биологических задач) в ответ на действия защитных ответов хозяина происходит динамическое включение и выключение различных генов, обеспечивающих синтез факторов патогенности.

Следует учитывать, что популяция бактерий в окружающей среде или в организме хозяина представляет собой не совокупность отдельных клеток, а сообщество, живущее по «социальным» законам, члены которого общаются между собой посредством понятного им языка. В настоящее время стало известно явление, получившее название quorum sensing, или чувство кворума.

Quorum sensing — межклеточный механизм бактериального общения, предназначенный для контроля за экспрессией генов в зависимости от плотности бактериальной популяции. Патогенным бактериям, вызывающим заболевание, необходимо достичь критической плотности для эффективного распространения и заселения соответствующих ниш в организме хозяина.

4. 
   Роль макроорганизма в развитии инфекционного процесса
   

Организм человека-хозяина должен быть восприимчивым к возбудителю (видовой признак) и быть чувствительным к нему (индивидуальная характеристика), т.е. иметь инфекционную чувствительность. Степень чувствительности к возбудителю определяется уровнем естественной резистентности, или врожденным иммунитетом. Врожденная резистентность направлена на поддержание гомеостаза организма. Она имеет как клеточную (клетки покровов и внутренних барьеров, фагоцитирующие клетки, естественные киллеры), так и гуморальную (лизоцим, комплемент и др.) основу. На уровень врожденной резистентности организма к инфекции влияют возраст хозяина, эндокринологический и иммунологический статусы, состояние физической активности и центральной нервной системы, входные ворота инфекции и др.

---

Возраст существенно определяет уровень неспецифической зашиты организма. У новорожденных в течение первого месяца жизни значительно снижена бактерицидная активность сыворотки крови. У детей чаше развиваются генерализованные формы инфекции, сепсис, тяжелее протекают многие инфекционные заболевания: сальмонеллезы, дизентерия, туберкулез и др. Уровень врожденной резистентности снижен у людей пожилого возраста. В связи с нарушением функции лизосом у пожилых снижена активность внутриклеточного уничтожения патогена, поэтому эти люди чаше болеют рецидивным сыпным тифом (болезнью Брилля) и чаше страдают от брюшнотифозного бактерионосительства.

Эндокринологический статус человека имеет важное значение в регуляции уровня врожденной резистентности. Глюкокортикоиды понижают уровень врожденной резистентности, а минералокортикоиды — повышают.

Иммунологический статус человека определяет его индивидуальную чувствительность к отдельным инфекциям.

Состояние физической активности человека регулирует уровень его врожденной резистентности. Интенсивные тренировки и участие в ответственных соревнованиях спортсменов-профессионалов истощают резервы их организмов, снижая их естественную резистентность. В то же время занятия физической культурой и повышение двигательного режима увеличивают врожденную резистентность организма к инфекции.

Центральная нервная система (ЦНС) принимает активное участие в регуляции уровня врожденной резистентности организма к инфекции. В условиях стресса врожденная резистентность организма резко снижается.

Значение для развития инфекции имеют и ее входные ворота — место проникновения возбудителя в организм человека. Они во многом определяют возможность развития инфекционного процесса. Вирус гриппа, попав в кожу или на слизистую оболочку ЖКТ, не в состоянии вызвать заболевание. Грипп возникнет только при условии колонизации возбудителем слизистой оболочки верхних дыхательных путей. В связи с этим инфекции классифицируют на воздушно-капельные (грипп, менингококковая инфекция, дифтерия), кишечные (холера, дизентерия, гепатит А), инфекции наружных покровов (столбняк, газовая гангрена, бешенство), трансмиссивные (чума, малярия, туляремия).

5. 
   Роль внешней среды
   

Факторы внешней среды (физические, химические, биологические и социальные) существенно влияют на развитие, течение и исход инфекционного процесса.

---

Смотрите также файлы

• Лабораторная работа 1 Моделирование случайных чисел в Excel. Определение законов распределения и числовых характеристик.docx

• Реферат по дисциплине Безопасность жизнедеятельности на тему.docx

• Утверждаю директор мбоу сош 10.odt

• Варианты тем авторефератов для курса бмзсз20 по предмету 26860 Основы автоматизации технологических процессов.pdf

• Состояние ЗавершеныЗавершен четверг, 6 Апрель 2023, 03 05Прошло.pdf