· Работающая в очаге воспаления - при 37-380с.
Инфекцию микроорганизмы, обладающие патогенностью, вызывают, а инфекционную болезнь нет! Для того чтобы вызвать инфекционную болезнь патогенный микроорганизм должен обладать вирулентностью.
Вирулентность - это способность микроорганизма проникать в макроорганизм, размножаться в нем и подавлять защитные силы макроорганизма.
· Вирулентность это индивидуальный, штаммовый признак.
· Вирулентность -- это не стойкий признак, который можно легко изменить. Возможность изменить вирулентность очень широко используется для создания вакцин (авирулентные) препараты.
· Вирулентность - это количественный признак. Есть высоковирулентные штаммы, есть низковирулентные, есть авирулентные.
Существуют единицы измерения вирулентности - это количество микроорганизмов, вызывающий биологический эффект при заражении экспериментальных животных. Если учитывать гибель всех взятых в эксперимент животных, то единицей будет DCL- dosiscertaletalis - абсолютно смертельная доза. Dosisletalisminima - минимальная летальная доза - погибает не менее 95% взятых в опыт животных. LD - 50 - летальная доза для половины взятых в опыт животных.
Факторы вирулентности можно разделить на две большие группы.
1. Первая группа факторов связана с генами адаптации, продукты которых обеспечивают адгезию и колонизацию организма или инвазию и размножение.
2. Вторая группа связана с генами токсигенности и токсиногенезом, то есть способностью патогенов продуцировать токсины.
Адгезия - избирательная способность микроорганизмов прикрепляться к эпителиальным клеткам определенного вида хозяина и определенных систем иорганов макроорганизма (органотропность). Специфичность адгезии обусловлена наличием комплементарных структур у микробов и чувствительных к ним эукариотических клеток макроорганизма. Структуры микроба, ответственные за прикрепление, называют адгезинами или лигандами, а структуры эукариотической клетки хозяина - рецепторами. Между ними происходит лиганд-рецепторное взаимодействие. Адгезия не является чисто механическим взаимодействием с клетками макроорганизма. Непосредственное взаимодействие адгезинов с рецепторами клеток ведет к активации сигнальных систем клетки и образованию воспалительных цитокинов, которые стимулируют синтез интегринов на поверхности клетки, проводящих сигналывнутрь клеток макроорганизмов.
Колонизация - заселение микроорганизмами определенного биотопа.
Микробы попадают в организм различными путями.
ь Воздушно-капельный путь передачи. Когда возбудитель проникает в организм при разговоре, кашле, чихании через воздухоносные пути (грипп, менингит, дифтерия).
ь Фекально-оральный путь передачи. Когда возбудители кишечных инфекций проникают через рот и выделяются через кишечник (сальмонеллез, дизентерия).
ь Трансмиссивный путь передачи. Когда возбудитель передается через переносчиков (арбовирусные инфекции).
ь Контактны или контактно-бытовой путь передачи. Контакт может быть прямым и пепрямым. Прямой контакт - инфекции, передаваемые половым путем. Непрямой контакт - передача возбудителя происходит через предметы обихода.
ь Артифициальный путь - это путь распространения инфекционных болезней, возникший в результате достижений медицины. Это катетер-ассоциированные инфекции, вентилятор-ассоциированные пневмонии, гастроскопические исследования. Пероральный путь - когда возбудитель проникает непосредственно в кровь (гемотрансфузии, шприцевые наркоманы).
Инвазия - проникновение возбудителя внутрь клеток (или пенертация).
Процесс контролируется белками инвазинами.
Ферменты, способствующие инвазии:
1. Факторы распространения -- это собирательный термин для целого ряда бактериальных ферментов, которые способствуют диссеминации бактерий в организме:
ь гиалуронидаза - способна расщеплять гиалуроновую кислоту, основной компонент соединительной ткани, обеспевающий процесс проникновения микроорганизмов;
ь нейраминидаза - способна расщеплять сиаловую кислоту, входящую в состав рецепторов клеток, благодаря чему последние приобретают способность взаимодействовать с адгезинами микробов и их токсинами. С помощью данного фермента микробы преодолевают первый защитный барьер макроорганизма - муцинозный слой, покрывающий поверхность слизистых оболочек и содержащий большое количество сиаловых кислот. Данный фермент способствует не только проникновению микробов внутрь клеток, но и их распространению по межклеточным пространствам.
Под агрессивностью понимают способность возбудителя противостоять защитным факторам макроорганизма.
Ферменты агрессии:
ь фибринолизин - фермент, растворяющий сгустки фибрина, которые образуются в результате воспаления, что способствует отграничению воспалительного очага препятствует распространению микроорганизмов по макроорганизму.
ь протеазы - ферменты, разрушающие иммуноглобулины;
ь лецитиназа - фермент, действующий на фосфолипиды мембран мышечных волокон, эритроцитов и других клеток
По мимо ферментов агрессии микроорганизмы продуцируют широкий спектр ферментов другого назначения - это ферменты защиты. Они не способствуют распространению микроорганизмов, они защищают микробы от действия защитных сил. В качестве примера - фермент плазмокоагулаза. Плазмокоагулаза - коагулирует плазму, что приводит к образованию в воспалительном очаге вокруг микробов капсулы. Если это происходит в капиллярах, в мелких венулах, то проходимость сосуда нарушается, кровь перестает поступать в очаг размножения микробов, а значит вместе с кровью туда перестают поступать защитные факторы, содержащиеся в крови, лекарственные препараты. -ДНКаза- деполимеризующая ДНК, выделяется в среду при гибели клеток.
Антифагоцитарные факторы.
К важным факторам патогенности, обуславливающим антифагоцитарную активностью у бактерий, относится капсула, микрокапсула.Капсульное вещество защищает микробы от действия лизосомальных ферментов и перикисных радикалов фагоцитирующих клеток. - капсула (Streptococcuspneumoniaе, Neisseriameningitidis); - поверхностныебелки (белокАуStaphylococcusaureus, М- протеин - уStreptococcuspyogenes). - внутриклеточная аденилатциклаза, которая ингибирует хемотаксис, что позволяет бактериям избежать захвата фагоцитами. -ферменты супероксиддисмутаза и каталаза инактивируют кислородные радикалы при фагоцитозе. - участие секреторной системы 3 типа у некоторых бактерий в процессе реорганизации цитоскелета фагоцита.
Токсины бактерий
Токсины бактерий - продукты метаболизма, оказывающие или непосредственное токсическое воздействие на клетки макроорганизма, или опосредовано вызывают развитие симптомов интоксикации в результате индукции ими образования биологически активных веществ.
По биологическим свойствам токсины бактерий делят на две группы:
ь белковые (экзотоксины);
ь эндотоксины.
Экзотоксины - это белковые препараты, которые выделяются в окружающую среду.
В силу того, что они белки - характеризуются рядом специфических свойств.
ь Термолабильность.
ь Высокая биологическая активность.
ь Специфичность действия. Для каждого из них есть своя точка приложения.
ь Являются сильными антигенами.
ь Вырабатывается Гр(+) микроорганизмами (клостридии, коринебактерии).
ь При обработке формалином при 400С экзотоксины утрачивают токсичность, но сохраняют антигенность и превращаются в анатоксин.Таким образом, анатоксин -- это токсин, лишенный токсических свойств, но сохранивший антигенные.
Экзотоксин продуцируют не все микроорганизмы. Основных продуцентов надо знать. Это возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма, дифтерии. Этиопатогенез перечисленных инфекций связан с действием самого экзотоксина, а не микроба, вызвавшего данную инфекцию. Стало быть, и лечить эти болезни надо воздействуя в первую очередь, на токсин, его надо нейтрализовать действием антитоксической сыворотки. А параллельно, конечно, воздействовать на микроб-продуцент токсина.
Классификация белковых экзотоксинов по степени связывания с бактериальной клеткой:
1 класс А - токсины, секретируются во внешнюю среду, например, гистотоксин коринебактерий дифтерии.
2 класс В - токсины, частично связанные с микробной клеткой и частично секретируемые в окружающую среду. Они локализуются в периплазматическом пространстве - мезотоксины - тетаноспазмин Clostridiumtetani и нейротоксин Clostridiumbotulinum.В процессе секреции клетка остается жизнеспособной. Они не имеют сигнального пептида, поэтому практически не секретируются в окружающую среду. Частичное попадание в окружающую среду связано с выходом из клетки посредством эксфолиации (отслоения) мембраны.
3 класс С - токсины, плотно связанные с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду только после гибели клетки. Например, Шига токсин у Shigella dysenteriae 1 серовара.
Классификация белковых экзотоксинов по механизму действия.
По механизму действия белковые бактериальные токсины делят на следующие группы:
ь Токсины, повреждающие клеточные мембраны (мембранотоксины).
Токсины, повреждающие клеточные мембраны - мембранотоксины. Эти токсины способны повреждать плазматическую мембрану эукариотических клеток двумя путями:
-с помощью ферментативного гидролиза;
Ферментативный гидролиз - действие альфа-токсина Clostridiumperfringens, обладающего активностью фосфолипазы С.
-в результате формирования пор в мембране.
В результате формирования пор в мембране. Вызванные ими повреждения - они формируют трансмембранные поры и нарушают селективный вход и выход ионов через плазматическую мембрану, что ведет к лизису клетки. В эту группу входят: гемолизин E. coli, лейкотоксин, О-листериолизин Lysteriamonocytogenes; пневмолизин S. pneumoniae.
ь Токсины ингибиторы синтеза белка (цитотоксины).
Блокируют синтез белка на субклеточном уровне. Субстратом для них служат факторы элонгации и 28 S рибосомальная РНК. Они индуцируют развитие гемолитического уремического синдрома. Эти токсины проникая из просвета кишечника связываются с рецепторами эндотелиальных клеток капилляров почечных гломерул. Это приводит к набуханию клеток, сужение просвета сосудов, способствует агрегации тромбоцитов, развитию гемолиза эритроцитов и уремии. В эту группу входят антиэлонгаторы - например, дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки, они выводят из строя фермент трансферазу 2, ответственный за элонгацию (наращивание) полипептидной цепи на рибосомах, что приводит к блокаде синтеза белка и вызывает гибель клетки. К данному типу токсинов принадлежат токсины с энтеропатогенной активностью и дермонекротоксины.
ь Токсины, активирующие пути метаболизма, вторичных посредников (мессенджеров) - функциональные блокаторы.
В молекулу токсина включен фермент аденилатциклаза, который генерирует вторичный мессенджер. Вторичные посредники - это малые сигнальные молекулы, которые являются компонентами передачи сигнала в клетке. К ним относятся циклические нуклеотиды, ионы Са, оксид азот. Они быстро образуются, активируют эффекторные белки, которые опосредуют клеточные реакции на внеклеточные сигналы. То есть активируют пути метаболизма. Они влияют на функцию отдельных белков эукариотической клетки, не вызывая ее гибели. Механизм их действия заключается в том, что они способны активировать вторичных посредников, которые усиливают клеточные реакции на внеклеточные сигналы. К данной группе относятся: цитотоксический некротизирующий фактор, термолабильный LT и термостабильный ST токсины E. coli;коклюшный и дерматонекротический токсиныBordetellapertussis; токсины А и ВClostridiumdifficile, холерный энтеротоксин. В эту группу входят нейротоксины (тетаноспазмин, ботулинический токсин).
ь Активаторы иммунного ответа.
К токсинам, входящим в эту группу, относятся: токсин синдрома токсического шока (TSST-1), энтеротоксины и эксфолиативные токсиныStreptococcuspyogenes. Они относятся к суперантигенам и могут действовать непосредственно на презентирующие клетки иммунной системы.
ь Протеазы.
Протеазы - ботулинический и столбнячный нейротоксины. Мишенями действия токсинов в клетках является группа белков, которые участвуют в процессах высвобождения нейромедиаторов и ингибирования секреции ацетилхолина. Возникают нарушения мышечных сокращений, что приводит к развитию вялых параличей перифирических нервов. Столбнячный и ботулинический токсины - супертоксины - это самые сильные биологические яды.
Эндотоксины.
Эндотоксины относятся к бактериальным модулинам, обладающим большим спектром биологической активности, индуцирующим синтез цитокинов и других медиаторов. За проявление биологической активности эндотоксинов ответственна вся молекула ЛПС. В основе действия ЛПС лежит неспецифическое лиганд- липидное взаимодействие.
ь Не белки, это липополисахариды бактерий.
ь Термостабильные.
ь Обладает низкой биологической активностью.
ь Специфичностью действия не обладает.
ь Слабые антигены.
ь Продуценты -Гр(-) бактерии.
ь В анатоксин не переходят.
Лечить болезни, возбудители которых продуцируют эндотоксин надо не нейтрализацией токсина, а воздействием на возбудителя.