Реклама на портале

Инфекции: общая характеристика. История развития учения об инфекционных болезнях Роль инфекций

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Роль ИНФЕКЦИЙ при КРАПИВНИЦЕ У ДЕТЕЙ

А. А. ЧЕБУРКИН, Л. Н. МАЗАНКОВА, С. И. САЛЬНИКОВА

ГОУ ДПО РМАПО Росздрава, кафедра детских инфекционных болезней, Москва

Role Infections of Urticaria in Children

A. A. Cheburkin, L. N. Mazankova, S. I. Saimkova

Russian MedicaL Academy of Postgraduate Education

The role of infectious and parasitic diseases in the genesis of urticaria in children has been studied and discussed for a long time, however it cannot be defined with certainty up to now. At the same time it is no doubt that in some patients urticaria is a symptom of infection and this is likely to be linked to genetically conditioned predisposing factors. The significance of infectious diseases and helminthisms in pathogenesis of urticarious rash is most clearly identified in patients with acute urticaria; in chronic urticaria infections play a minimal role. Key words: urticaria, children, parasitosis, helminthisms, infectious diseases

Контактная информация: Мазанкова Людмила Николаевна - д.м.н., проф., зав. каф. детских инфекционных болезней с курсом детской дерматовенерологии РМАПО; 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, 28, Тушинская детская городская больница; 949-17-22

УДК 616.514:616.9

Крапивница является широко распространенным заболеванием как среди взрослого, так и детского населения. Однократное появление крапивницы в течение жизни отмечается у 15-20% как детского, так и взрослого населения. Частота рецидивирующей крапивницы у детей оценивается двумя-тремя процентами .

Первичным элементом сыпи при крапивнице является волдырь (игНса); поэтому сыпь называют уртикарной. Несмотря на различный размер и окраску волдырей, общими чертами такой сыпи являются зуд, эритема; элементы сыпи возвышаются над поверхностью кожи. Волдырь бледнеет при надавливании, что указывает на расширение кровеносных сосудов и отек окружающей его ткани. При микроскопическом исследовании кожи у больных крапивницей выявляются расширение мелких венул и капилляров поверхностных слоев кожи с распространением на сосочко-вый ее слой и отек волокон коллагена. У половины больных крапивнице сопутствует отек Квинке (ангионевротический отек), при котором аналогичные изменения развиваются в более глубоких слоях кожи и подкожной клетчатке. Какой-либо закономерности локализации сыпи при крапивнице не отмечается, в то время как отеки Квинке наиболее часто возникают в области лица, языка, конечностей и половых органов. Уртикарная сыпь сопровождается зудом и сохраняется в течение нескольких минут-48 часов, после чего элементы сыпи бесследно исчезают. При рецидивирующей крапивнице новые высыпания могут появляться как на ранее пораженных, так и других участках кожи . По течению выделяют острую (до 6 недель) или хроническую (более 6 недель) крапивницу. При неоднократном появлении уртикарной сыпи констатируют рецидивирующую крапивницу (острую или хроническую).

Патогенез крапивницы связан с высвобождением про-воспалительных медиаторов из тучных и мононуклеарных клеток кожи, активацией системы комплемента, фактора Ха-гемана. К медиаторам воспаления относятся гистамин, про-стагландин D2, лейкотриены С и D, фактор активации тромбоцитов, брадикинин. «Запуск» воспаления может происхо-

дить иммунным и неиммунным путем. Соответственно, крапивница согласно новой номенклатуре аллергических заболеваний, подразделяется на аллергическую (чаще ^-опосредованную) и неиммунную (неаллергическую) .

Острая крапивница у детей наиболее часто связана с пищевой, лекарственной, инсектной аллергией, а также с вирусной инфекцией. При этом у половины больных причину уртикарной сыпи выявить не удается - такая крапивница обозначается как идиопатическая. При хронической крапивнице лишь у 20-30% детей возможно установить ее причину, которая наиболее часто представлена физическими факторами, инфекциями, пищевой аллергией, пищевыми добавками, ингаляционными аллергенами и медикаментами. Таким образом, крапивница может являться как нозологической единицей, так и синдромом, причины и механизмы развития которого разнообразны. Наиболее частыми причинами крапивницы и отеков Квинке у детей являются:

Аллергические и неиммунные реакции на медикаменты, пищу и пищевые добавки

Аллергические реакции на пыльцу растений, плесневые и пылевые аллергены

Посттрансфузионные реакции

Укусы и ужаления насекомых

Физические факторы (холодовая, холинергическая, адренергическая, вибрационная, от давления, солнечная, дермографическая, аквагенная крапивницы)

Системные заболевания соединительной ткани Сывороточная болезнь

Злокачественные новообразования, сопровождающиеся приобретенным дефицитом С1 и С1-инактиватора комплемента

Мастоцитоз (пигментная крапивница) Наследственные заболевания (наследственный анги-оневротический отек, семейная холодовая крапивница, дефицит С3Ь ингибитора комплемента, амилоидоз с глухотой и крапивницей).

Стрептококки группы А также рассматриваются как возможный фактор, играющий роль в возникновении крапивницы. При хронической крапивнице нередко обнаруживают антитела к этим микроорганизмам, отмечают эффект от лечения эритромицином, амоксициллином, цефурокси-мом. Однако и эти данные касаются очень малых групп па-

Обобщая указанные данные, несмотря на их противоречивость и неоднозначность, можно констатировать:

Цикл развития лямблий в организме человека начинается с двенадцатиперстной кишки и проксимального отдела тощей кишки, где происходит интенсивное пристеночное пищеварение и имеется щелочная среда, оптимальная для жизнедеятельности лямблий. Наиболее тяжелым патологическим синдромом лямблиоза является нарушение процессов всасывания вследствие токсического действия лямблий на гликокаликс тонкой кишки, усиленного бактериальной колонизацией. К настоящему времени выделены штаммы и изоляты лямблий разной вирулентности и выявлен феномен антигенной вариации лямблий, который позволяет трофо-зоитам существовать внутри кишечника хозяев, создавая условия для хронизации и повторной инвазии. Протеазы IgA-1 трофозоитов лямблий могут разрушать IgA хозяина, что также способствует выживаемости лямблий в кишечнике. Известно, что гомогенат трофозоитов лямблий оказывает цито-токсическое действие на эпителий кишечника, вызывая как морфологические, так и биохимические изменения, сходные с проявлениями пищевой аллергии. Полагают, что существует связь между лямблиозной инвазией и аллергией за счет

А. А. ЧЕБУРКИН и др. Роль ИНФЕКЦИЙ при КРАПИВНИЦЕ у АЕТЕй

Кровь в кале не обнаруживается, тенезмы не описаны. Гастрит как проявление лямблиоза не возникает, если у пациента нет нарушений кислотообразующей функции желудка, однако часто очагом инфекции является двенадцатиперстная кишка, что проявляется симптомами поражения верхних отделов желудочно-кишечного тракта .

Инфекция G. lamblia может быть затяжной и вызывать клинические симптомы в течение многих недель и месяцев. Это наблюдается при отсутствии лечения. Хронический лямблиоз проявляется глубокой астенией и болью в животе. Скорее всего, астения является следствием малабсорбции жиров, солей, углеводов и витаминов . Лактазная недостаточность выявляется у 20-40% пациентов с хроническим лямблиозом. При проведении дифференциальной диагностики следует иметь в виду, что малабсорбция может быть единственным симптомом хронической инфекции, вызванной G. Lamblia .

Клинические наблюдения крапивницы при лямблиозе (наблюдения С. И. Сальниковой в Научном центре здоровья детей РАМН).

этом у 13% этих детей была рецидивирующая крапивница. Во всех случаях эта инвазия сопровождалась болями в животе, снижением аппетита, тошнотой, нарушением стула (нерегулярный, чаще со склонностью к запорам). При копрологиче-ских исследованиях обнаруживались признаки воспаления и нарушения переваривания.

Токсокароз - собачий и кошачий аскаридоз имеет сложный патогенез аллергических проявлений и иммунного ответа. Человек - случайный хозяин для токсокар и поэтому отмечается высокая степень патологических реакций на инвазию. Установлено, что у 8-11% детей с хроническими заболеваниями кожи, в том числе рецидивирующей крапивницей, выявляется токсокароз. Инвазия сопровождается эозинофилией, гипериммуноглобулинемией, тканевой базофилией и повышением количества макрофагов, что обусловлено влиянием мигрирующих личинок псовых аскарид и развитием двух феноменов: гуморального (образование специфических антител) и клеточного (эозинофилия). Встречаясь с личинками собачей аскариды, тканевые базо-филы выделяют активные амины (гепарин, гистамин), которые в сочетании с лейкотриенами и другими медиаторами воспаления вызывают основные симптомы аллергии: гиперемию, зуд кожи, крапивницу, бронхоспазм. У детей с аллергическими заболеваниями усиливается выраженность иммунопатологических реакций, вызванных токсокарами.

Аскаридоз, вызываемый крупной нематодой, в острую миграционную стадию развития личинок характеризуется различными аллергическими проявлениями, лихорадкой, легочным синдромом и гиперэозинофилией. Типичными высыпаниями на коже являются зудящие уртикарные папулы и пятна. Сыпь нередко имеет мигрирующий характер. Некоторые исследователи указывают на то, что в последние годы при аскаридозе стала чаще отмечаться острая крапивница.

В этих случаях часто ставится ошибочный диагноз фотодерматита или пруригинозного дерматита.

Литература:

1. Гервазиева В.Б. Экология и аллергические заболевания у детей /

В.Б. Гервазиева, Т.И. Петрова // Аллергология и иммунология. -

2000. - 1 (1). - С. 101 - 108.

2. Аллергические болезни у детей. Руководство для врачей. / Под ред. М.Я. Студеникина, И.И. Балаболкина. - М.,Медицина, 1998. - 347 с.

3. Simons F.E.R. Prevention of acute urticaria in young children with atopic dermatitis // J. of Allergy and Clin. Immunology. - 2001. 107 (4). - P. 703-706.

4. Warin R.P., Champion R.H. Urticaria. - London, 1 974, WB Saunders.

5. Johansson S.G.O. A revised nomenclature for allergy // ACII. - 2002. - 14 (6). - P. 279-287.

6. Pasricha J.S. Role of gastrointestinal parasites in urticaria / J.S. Pas-richa, A. Pasricha, O. Prakash // Ann. Allergy. 1972. - 30. - P. 348-351.

7. Pasricha J.S. Survey of causes of urticaria / J.S. Pasricha, Aj Kanwar // Ind J. Dermatol Venereol. Leprol. - 1979. - 45. - P. 6-12.

8. Urticaria angioedema: a review of 554 patients / R.H. Champion et al. // Br J. Dermatol. - 1969. - 81. - P. 488-497.

9. Clyne C.A. Fever and urticaria in acute giardiasis / С.А. Clyne, M.E. George // Arch. Intern. Med. - 1989. - 149. - P. 939-340.

11. Chronic urticaria and infection // Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology. - 2004. - 4. - Р. 387-396.

12. Lockshin N.A. Urticaria as a sign of viral hepatitis / N.A. Lockshin,

H. Hurley // Arch. Dermatol. - 1972. - 105. - P. 105.

13. Cowdry S.C. Acute urticaria in infectious mononuclosis / S.C. Cow-dry, J.S. Reynolds // Ann. Allergy. - 1969. - 27. - P. 182.

14. Unger A.H. Chronic urticaria. II. Association with dental infections // South. Med. J. - 1960. - 53. - P. 178.

15. Rorsman H. Studies on basophil leukocytes with special reference to urticaria and anaphylaxis // Acta Dermatol Venereol. - 962. - 48 (suppl). - P. 42.

16. Helicobacter pylori as a Possible Bacterial Focus of Chronic Urticaria / S. Wustlich et al. // Dermatology. - 1999. - 198. - P. 130-132.

17. Gastric anisakiasis: an underestimated cause of acute urticaria and angio-oedema? / A. Daschner et al. // British journal of dermatology. - 1998. - 139. - P. 822-828.

18. Hill D.R., Nash T.E. Intestinal flagellate and ciliate infections / In Guerrant R.L., Walker D.H., Weller P.F. (eds): Tropical Infectious Diseases. - Philadelphia, Churchill Livingstone, 1999. - P. 703-719.

19. Khan I.A. Urticaria and Enteric Parasitosis: an agonizing condition /

I.A. Khan, M.A. Khan // Med. Channel. - 1999. - 5 (4). - P. 25-28.

20. Atopic phenotype is an important determinant of immunoglobulin E-mediated inflammation and expression of T helper cell type 2 cytokines to Ascaris antigens in children exposed to ascariasis / PJ. Cooper, M.E. Chico, C. Sandoval, T.B. Nutman // J. Infect Dis. - 2004. - 190. - P. 1338-1346.

21. Niveis de IgE total no soro e contagens de eos^filos em criancas com enteroparasitoses: efeito do tratamento anti-helmintico / N.A.

Rosario Filho et al. // J. Pediatr (Rio J). - 1982. - V. 52. -Р. 209-215.

22. Rosario Filho N.A. Total serum IgE levels and eosinophil count in trichuriasis // Rev. Inst. Med. Trop Sro Paulo. - 1982. - 24. - P. 16-20.

23. Strachan D.P. Family size, infection and atopy: the first decade of the «hygiene hypothesis» // Thorax. - 2000. - 55. - P. 2-10.

24. Atopy in children of families with an anthroposophic lifestyle / J.S. Alm et al. // Lancet. - 1999. - 353. - P. 1485-1488.

25. The inverse association between tuberculin responses and atopic disorder / T. Shirakawa, T. Enomoto, S. Shimazu, J.M. Hopkin // Science. - 1997. - 275. - P. 77-79.

26. Decreased atopy in children infected with Schistosoma haematobium: a role for parasite-induced interleukin-1 0 / A.HJ. Van de Biggelaar et al. // Lancet. - 2000. - 356. - P. 1723-1726.

27. Sorensen R.U. Does parasitic infection protect against allergy? / R.U. Sorensen, P. Sakali // J. Pediatr (Rio J.). - 2006. - 82. -P. 241-242.

28. Natural course of physical and chronic urticaria and angioedema in 220 patients / M.M.A. Kozel, J.R. Mekkes, P.M.M. Bossuyt, J.D. Bos // J. of the American Academy of Dermatology. - 2001. -V. 45. - № 3.

29. Role of gastrointestinal parasites in urticaria / S. Ghosh, AJ. Kanwar, S. Dhar, S. Kaur // Indian J Dermatol Venereol Leprol. -1993. - 59. - P. 117-119.

30. Effect of anthelmintic treatment on the allergic reactivity of children in a tropical slum / N.R. Lynch et al. // J Allergy Clin Immunol. -1993. - 92. - P. 404-411.

31. Yazdanbakhsh M. Parasitic infection good or bad for the hygiene hypothesis? / М. Yazdanbakhsh, D. Boakye //Allergy Clin Immunol Int - J World Allergy Org. - 2005. - 17. - P. 237-242.

32. Бандурина Т.Ю. Проблемы диагностики и лечения лямблиоза у детей / Т. Ю. Бандурина, Г.Ю. Кнорринг // Педиатрия. -2003. - № 4. - С. 23-27.

34. Лямблиоз: Учебное пособие / Т.И. Авдюхина, Г.Н. Константинова, Т.В. Кучеря, Ю.П. Горбунова. - М.: РМАПО, 2003. - 30 с.

36. Hill D.R., Nash T.E: Intestinal flagellate and ciliate infections. In Guerrant R.L., Walker D.H., Weller P.F. (eds): Tropical Infectious Diseases. - Philadelphia, Churchill Livingstone, 1999. - P. 703-719.

37. Ortega Y.R. Giardia: Overview and update / Y.R. Ortega, R.D. Adam // Clin. Infect. Dis. - 1997. - 25. - P. 545-550.

38. Hill D.R. Giardiasis: Issues in diagnosis and management // Infect Dis Clin North Am. - 1993. - 7. - P. 503-525.

Нарушение иммунной системы

при ГЕРПЕСВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ

Л. В. Кравченко, А. А. Афонин, М. В. Демидова

Ростовский научно-исследовательский институт акушерства и педиатрии

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, Ростов-на-Дону

Показано значение иммунных механизмов в патогенезе герпесвирусной инфекции у детей первого года жизни. Баланс про- и противовоспалительных цитокинов является ключевым моментом, определяющим клиническое состояние ребенка с герпесвирусной инфекцией. Механизм межклеточных взаимодействий антигенпредставляющей клетки, Т-хелперов и В-лимфоцитов обеспечивается молекулами костимуляции СО28 и СО 40.

Ключевые слова: герпесвирусная инфекция, цитокины, молекулы костимуляции, дети

Окружающая среда наполнена огромным количеством "жителей", среди которых встречаются различные микроорганизмы: вирусы, бактерии, грибы, простейшие. Они могут жить в абсолютной гармонии с человеком (непатогенные), существовать в организме, не нанося вреда в обычных условиях, но активизироваться под воздействием определенных факторов (условно патогенные) и быть опасными для человека, вызывая развитие заболевания (патогенные). Все эти понятия относятся к развитию инфекционного процесса. Что такое инфекция, каковы ее виды и особенности - рассмотрено в статье.

Основные понятия

Инфекцией называют комплекс взаимоотношений различных организмов, который имеет большой диапазон проявлений - от бессимптомного носительства до развития заболевания. Процесс появляется в результате внедрения микроорганизма (вируса, гриба, бактерии) в живой макроорганизм, в ответ на что со стороны хозяина возникает специфичная защитная реакция.

Особенности инфекционного процесса:

  1. Контагиозность - способность быстро распространяться от больного человека к здоровому.
  2. Специфичность - определенный микроорганизм вызывает конкретную болезнь, которая имеет характерные для нее проявления и локализацию в клетках или тканях.
  3. Периодичность - каждый инфекционный процесс имеет периоды своего течения.

Периоды

Понятие об инфекции базируется также на цикличности патологического процесса. Наличие периодов в развитии характерно для каждого аналогичного проявления:

  1. Инкубационный период - время, которое проходит с момента внедрения микроорганизма в организм живого существа до тех пор, пока не появляются первые клинические признаки заболевания. Этот период может длиться от нескольких часов до нескольких лет.
  2. Период продромации - появление общей клиники, характерной для большинства патологических процессов (головная боль, слабость, утомляемость).
  3. Острые проявления - пик заболевания. В этот период развиваются специфичные симптомы инфекции в виде высыпаний, характерных температурных кривых, поражения тканей на местном уровне.
  4. Реконвалесценция - время угасания клинической картины и выздоровления больного.

Виды инфекционных процессов

Чтоб более подробно рассмотреть вопрос о том, что такое инфекция, нужно понять, какой она бывает. Существует значительное количество классификаций в зависимости от происхождения, течения, локализации, количества микробных штаммов и т. д.

1. По способу проникновения возбудителей:

  • - характеризуется проникновением патогенного микроорганизма из внешней среды;
  • эндогенный процесс - происходит активизация собственной условно-патогенной микрофлоры под воздействием неблагоприятных факторов.

2. По происхождению:

  • спонтанный процесс - характеризуется отсутствием вмешательства человека;
  • экспериментальный - инфекция выведена искусственно в условиях лаборатории.

3. По количеству микроорганизмов:

  • моноинфекция - вызвана одним видом возбудителя;
  • смешанная - участвует несколько видов возбудителей.

4. По упорядоченности:

  • первичный процесс - только что появившееся заболевание;
  • вторичный процесс - сопровождается присоединением дополнительной инфекционной патологии на фоне первичного заболевания.

5. По локализации:

  • местная форма - микроорганизм находится только в том месте, через который проник в организм хозяина;
  • - возбудители распространяются по всему организму с дальнейшим оседанием в определенных излюбленных местах.

6. По течению:

  • острая инфекция - имеет яркую клиническую картину и длится не более нескольких недель;
  • хроническая инфекция - характеризуется вялым течением, может продолжаться десятки лет, имеет обострения (рецидивы).

7. По возрастной принадлежности:

  • "детские" инфекции - поражают детей преимущественно в возрасте от 2 до 10 лет (ветряная оспа, дифтерия, скарлатина, коклюш);
  • понятия "взрослые инфекции" как такового нет, поскольку к тем возбудителям, которые вызывают развитие болезни у взрослых, детский организм так же чувствителен.

Существуют понятия реинфекции и суперинфекции. В первом случае человек, который полностью выздоровел, после болезни заражается опять тем же возбудителем. При суперинфекции повторное заражение происходит еще в процессе болезни (штаммы возбудителя наслаиваются друг на друга).

Пути попадания

Различают следующие пути проникновения микроорганизмов, которые обеспечивают перенос возбудителей из внешней среды в организм хозяина:

  • фекально-оральный (состоит из алиментарного, водного и контактно-бытового);
  • трансмиссивный (кровяной) - включает половой, парентеральный и через укусы насекомых;
  • аэрогенный (воздушно-пылевой и воздушно-капельный);
  • контактно-половой, контактно-раневой.

Для большинства возбудителей характерно наличие специфического пути проникновения в макроорганизм. Если механизм передачи прерывается, заболевание может вообще не появиться или усугубиться в своих проявлениях.

Локализация инфекционного процесса

В зависимости от области поражения, различают следующие виды инфекций:

  1. Кишечные. Патологический процесс происходит в отделах желудочно-кишечного тракта, возбудитель проникает фекально-оральным путем. Сюда относятся сальмонеллез, дизентерия, ротавирус, брюшной тиф.
  2. Респираторные. Процесс происходит в верхних и нижних дыхательных путях, микроорганизмы "перемещаются" в большинстве случаев по воздуху (грипп, аденовирусная инфекция, парагрипп).
  3. Наружные. Возбудители контаминируют слизистые оболочки и кожу, вызывая грибковые заражения, чесотку, микроспорию, ЗППП.
  4. попадает через кровь, разносясь далее по всему организму (ВИЧ-инфекция, гепатиты, заболевания, связанные с укусами насекомых).

Кишечные инфекции

Рассмотрим особенности патологических процессов на примере одной из групп - кишечные инфекции. Что такое инфекция, поражающая ЖКТ человека, и в чем ее отличие?

Заболевания представленной группы могут быть вызваны возбудителями бактериального, грибкового и вирусного происхождения. Вирусными микроорганизмами, способными проникнуть в различные отделы кишечного тракта, считаются ротавирусы и энтеровирусы. Они способны распространяться не только фекально-оральным путем, но и воздушно-капельным, поражая эпителий верхних дыхательных путей и вызывая герпесную ангину.

Бактериальные заболевания (сальмонеллез, дизентерия) передаются исключительно фекально-оральным путем. Инфекции грибкового происхождения возникают в ответ на внутренние изменения в организме, возникающие под действием длительного приема антибактериальных или гормональных препаратов, при иммунодефиците.

Ротавирусы

Ротавирусная кишечная инфекция, лечение которой должно быть комплексным и своевременным, в принципе, как и любого другого заболевания, составляет половину клинических случаев вирусных кишечных инфекционных патологий. Зараженный человек считается опасным для общества с момента окончания инкубационного периода до полного выздоровления.

Ротавирусная кишечная протекает намного тяжелее, чем у взрослых. Стадия острых проявлений сопровождается следующей клинической картиной:

  • боль в животе;
  • диарея (стул имеет светлый цвет, могут быть примеси крови);
  • приступы рвоты;
  • гипертермия;
  • насморк;
  • воспалительные процессы в горле.

Ротавирусная у детей в большинстве случаев сопровождается вспышками заболевания в школьных и дошкольных учреждениях. Уже к 5 годам большинство малышей на себе прочувствовали действие ротавирусов. Следующие заражения протекают не так тяжело, как первый клинический случай.

Хирургическая инфекция

Большинство больных, нуждающихся в операционном вмешательстве, интересуются вопросом о том, что такое инфекция хирургического типа. Это тот же процесс взаимодействия организма человека с патогенным возбудителем, только возникающий на фоне операции или требующий хирургического вмешательства для восстановления функций при определенной болезни.

Различают острый (гнойный, гнилостный, специфический, анаэробный) и хронический процесс (специфический, неспецифический).

В зависимости от локализации хирургической инфекции выделяют заболевания:

  • мягких тканей;
  • суставов и костей;
  • головного мозга и его структур;
  • органов брюшной полости;
  • органов грудной полости;
  • органов малого таза;
  • отдельных элементов или органов (молочная железа, кисть, стопа и т. д.).

Возбудители хирургической инфекции

В настоящее время наиболее частыми "гостями" острых гнойных процессов стали:

  • стафилококк;
  • синегнойная палочка;
  • энтерококк;
  • кишечная палочка;
  • стрептококк;
  • протей.

Входными воротами их проникновения становятся различные повреждения слизистых оболочек и кожных покровов, ссадины, укусы, царапины, протоки желез (потовых и сальных). Если у человека есть хронические очаги скопления микроорганизмов (хронический тонзиллит, ринит, кариес), то они становятся причиной разноса возбудителей по всему организму.

Лечение инфекции

В основе избавления от патологической микрофлоры лежит направленная на устранение причины заболевания. В зависимости от типа возбудителя используют следующие группы медикаментов:

  1. Антибиотики (если возбудитель - бактерия). Выбор группы антибактериальных средств и конкретного препарата делают на основе бактериологического исследования и определения индивидуальной чувствительности микроорганизма.
  2. Противовирусные (если возбудитель - вирус). Параллельно используют препараты, укрепляющие защитные силы организма человека.
  3. Антимикотические средства (если возбудитель - гриб).
  4. Противогельминтные (если возбудитель - гельминт или наипростейший).

Лечение инфекций у детей до 2 лет проводится в условиях стационара, чтоб избежать развития возможных осложнений.

Заключение

После возникновения заболевания, имеющего конкретного возбудителя, специалист проводит дифференциацию и определяет необходимость госпитализации пациента. Обязательно указывается конкретное название болезни в диагнозе, а не просто слово "инфекция". История болезни, которую заводят для стационарного лечения, содержит все данные об этапах диагностики и лечения конкретного инфекционного процесса. При отсутствии необходимости госпитализировать пациента вся подобная информация фиксируется в карте амбулаторного больного.

Инфекция – это проникновение и размножение патогенного микроорганизма (бактерии, вируса, простейшего, грибка) в макроорганизме (растение, гриб, животное, человек), который восприимчив к данному виду микроорганизма. Микроорганизм, способный к инфицированию, называется инфекционным агентом или патогеном.

Инфекция – это, прежде всего, форма взаимодействия между микробом и пораженным организмом. Этот процесс растянут во времени и протекает лишь в определенных условиях внешней среды. Стремясь подчеркнуть временную протяженность инфекции, используют термин «инфекционный процесс».

Инфекционные заболевания: что это за болезни и чем они отличаются от неинфекционных

При благоприятных условиях внешней среды, инфекционный процесс принимает крайнюю степень своего проявления, при которой появляются определенные клинические симптомы. Эту степень проявления именуют инфекционной болезнью. От неинфекционных патологий инфекционные отличаются по следующим признакам:

  • Причина инфекции – живой микроорганизм. Микроорганизм, вызывающий конкретное заболевание, называют возбудителем данного заболевания;
  • Инфекции могут передаваться от пораженного организма к здоровому – это свойство инфекций называется заразностью;
  • Инфекции имеют латентный (скрытый) период – это значит, что они проявляются не сразу после проникновения патогена в организм;
  • Инфекционные патологии вызывают иммунологические сдвиги – возбуждают иммунный ответ, сопровождающийся изменением количества иммунных клеток и антител, а также становятся причиной инфекционной аллергии.

Рис. 1. Ассистенты известного микробиолога Пауля Эрлиха с лабораторными животными. На заре развития микробиологии в лабораторных вивариях держали большое количество видов животных. Сейчас часто ограничиваются грызунами.

Факторы инфекционных заболеваний

Итак, для возникновения инфекционной болезни необходимы три фактора:

  1. Микроорганизм-возбудитель;
  2. Восприимчивый к нему организм-хозяин;
  3. Наличие таких условий внешней среды, в которых взаимодействие между возбудителем и хозяином приводит к возникновению болезни.

Инфекционные болезни могут вызываться условно-патогенными микроорганизмами, которые чаще всего являются представителями нормальной микрофлоры и обусловливают заболевание лишь при снижении иммунной защиты.

Рис. 2. Кандиды — часть нормальной микрофлоры полости рта; они вызывают заболевания лишь при определенных условиях.

А патогенные микробы, находясь в организме, могут и не вызывать заболевание – в таком случае говорят о носительстве патогенного микроорганизма. К тому же, далеко не всегда лабораторные животные восприимчивы к человеческим инфекциям.

Для возникновения инфекционного процесса важно и достаточное количество микроорганизмов, попадающих в организм, которое называется инфицирующей дозой. Восприимчивость организма-хозяина определяется его биологическим видом, полом, наследственностью, возрастом, достаточностью питания и, самое главное, состоянием иммунной системы и наличием сопутствующих заболеваний.

Рис. 3. Малярийный плазмодий может распространяться лишь на тех территориях, где обитают специфические их переносчики — комары рода Anopheles.

Важны и условия внешней среды, в которых развитие инфекционного процесса максимально облегчается. Некоторые болезни характеризуются сезонностью, ряд микроорганизмов может существовать только в определенном климате, а некоторые нуждаются в переносчиках. В последнее время на передний план выходят условия социальной среды: экономический статус, условия быта и труда, уровень развития здравоохранения в государстве, религиозные особенности.

Инфекционный процесс в динамике

Развитие инфекции начинается с инкубационного периода. В этот период отсутствуют какие-либо проявления присутствия инфекционного агента в организме, однако заражение уже произошло. В это время патоген размножается до определенного числа или выделяет пороговое количество токсина. Длительность этого периода зависит от вида возбудителя.

Например, при стафилококковом энтерите (заболевание, возникающее при употреблении зараженной пищи и характеризующееся сильной интоксикацией и диареей) инкубационный период занимает от 1 до 6 часов, а при лепре может растягиваться на десятки лет.

Рис. 4. Инкубационный период лепры может длиться годами.

В большинстве случаев он длится 2-4 недели. Чаще всего, на конец инкубационного периода приходится пик заразности.

Продромальный период – это период предвестников заболевания — неопределенных, неспецифичных симптомов, таких как головная боль, слабость, головокружение, изменение аппетита, повышение температуры. Длится этот период 1-2 дня.

Рис. 5. Для малярии характерна лихорадка, имеющая особые свойства при разных формах болезни. По форме лихорадки можно предположить вид плазмодия, который её вызвал.

За продромой следует период разгара болезни, для которого характерно появление основных клинических симптомов заболевания. Он может развиваться как стремительно (тогда говорят об остром начале), так и медленно, вяло. Продолжительность его варьируется в зависимости от состояния организма и возможностей возбудителя.

Рис. 6. Тифозная Мэри, работавшая кухаркой, была здоровой носительницей палочек брюшного тифа. Она заразила брюшным тифом более полутысячи человек.

Для многих инфекций свойственно повышение температуры в этот период, связанное с проникновением в кровь так называемых пирогенных веществ – субстанций микробного или тканевого происхождения, вызывающих лихорадку. Иногда подъем температуры связан с циркуляцией в кровяном русле самого возбудителя – такое состояние называется бактериемией. Если при этом микробы ещё и размножаются, говорят о септицемии или сепсисе.

Рис. 7. Вирус желтой лихорадки.

Окончание инфекционного процесса называется исходом. Существуют следующие варианты исхода:

  • Выздоровление;
  • Летальный исход (смерть);
  • Переход в хроническую форму;
  • Рецидив (повторное возникновение, обусловленное неполным очищением организма от возбудителя);
  • Переход к здоровому микробоносительству (человек, сам того не зная, переносит патогенные микробы и во многих случаях может заражать других).

Рис. 8. Пневмоцисты – грибы, являющиеся ведущей причиной пневмонии у людей с иммунодефицитами.

Классификация инфекций

Рис. 9. Кандидоз рта — наиболее частая эндогенная инфекция.

По природе возбудителя выделяют бактериальные, грибковые, вирусные и протозойные (вызванные простейшими) инфекции. По числу видов возбудителя выделяют:

  • Моноинфекции – вызванные одним видом возбудителя;
  • Смешанные, или микст-инфекции – обусловленные несколькими видами патогенов;
  • Вторичные – возникающие на фоне уже существующего заболевания. Частный случай – оппортунистические инфекции, вызываемые условно-патогенными микроорганизмами на фоне болезней, сопровождающихся иммунодефицитами.

По происхождению различают:

  • Экзогенные инфекции, при которых возбудитель проникает извне;
  • Эндогенные инфекции, вызываемыми микробами, пребывавшими в организме до начала болезни;
  • Аутоинфекции – инфекции, при которых происходит самозаражение путем переноса патогенов из одного места в другое (например, кандидоз ротовой полости, вызванный заносом грибка из влагалища с грязными руками).

По источнику инфекции выделяют:

  • Антропонозы (источник – человек);
  • Зоонозы (источник – животные);
  • Антропозоонозы (источником может быть как человек, так и животное);
  • Сапронозы (источник – объекты внешней среды).

По локализации патогена в организме выделяют местные (локальные) и общие (генерализованные) инфекции. По продолжительности инфекционного процесса выделяют острые и хронические инфекции.

Рис. 10. Микобактерии лепры. Лепра — типичный антропоноз.

Патогенез инфекций: общая схема развития инфекционного процесса

Патогенез – это механизм развития патологии. Патогенез инфекций начинается с проникновения возбудителя через входные ворота – слизистые, поврежденные покровы, через плаценту. Далее микроб распространяется по организму различными путями: через кровь – гематогенно, через лимфу – лимфогенно, по ходу нервов – периневрально, по протяжению – разрушая подлежащие ткани, по физиологическим путям – по ходу, к примеру, пищеварительного или полового тракта. Место окончательной локализации возбудителя зависит от его вида и сродства к определенному виду тканей.

Достигнув места окончательной локализации, возбудитель оказывает патогенное действие, повреждая различные структуры механически, продуктами жизнедеятельности или выделением токсинов. Выделение возбудителя из организма может происходить с естественными секретами — калом, мочой, мокротой, гнойным отделяемым, иногда со слюной, потом, молоком, слезами.

Эпидемический процесс

Эпидемический процесс – это процесс распространения инфекций среди населения. Звенья эпидемической цепочки включают:

  • Источник или резервуар инфекции;
  • Путь передачи;
  • Восприимчивое население.

Рис. 11. Вирус лихорадки Эбола.

Резервуар отличается от источника инфекции тем, что в нем происходит накопление возбудителя и между эпидемиями, и при определенных условиях он становится источником заражения.

Основные пути передачи инфекций:

  1. Фекально-оральный – с загрязненной заразными выделениями пищей, руками;
  2. Воздушно-капельный – через воздух;
  3. Трансмиссивный – через переносчика;
  4. Контактный – половой, при прикосновениях, при контакте с зараженной кровью и т.д.;
  5. Трансплацентарный – от беременной матери ребенку через плаценту.

Рис. 12. Вирус гриппа H1N1.

Факторы передачи – объекты, способствующие распространению инфекции, например, вода, пища, бытовые принадлежности.

По охвату инфекционным процессом определенной территории различают:

  • Эндемии – инфекции, «привязанные» к ограниченной территории;
  • Эпидемии – инфекционные заболевания, охватывающие значительные территории (город, область, страну);
  • Пандемии – эпидемии, имеющие масштаб нескольких стран и даже континентов.

Инфекционные болезни составляют львиную долю всех заболеваний, с которыми сталкивается человечество . Они особенны тем, что при них человек страдает от жизнедеятельности живых организмов, пусть и в тысячи раз меньших, чем он сам. Ранее они часто заканчивались смертельно. Несмотря на то, что сегодня развитие медицины позволило значительно сократить летальность при инфекционных процессах, необходимо быть начеку и знать об особенностях их возникновения и развития.

8.1. Инфекция. Формы инфекционного процесса

Понятия «инфекция» и «инфекционная болезнь» не являются синонимами.

Понимая под инфекцией взаимодействие патогенного (болезнетворного) микроорганизма и восприимчивого (чувствительного) хозяина в определенных условиях внешней среды, следует заметить, что инфекционная болезнь - это крайняя степень проявления инфекционного процесса, когда образуется патологический очаг и появляется специфическая клиническая симптоматика.

Классифицируют различные формы инфекционного процесса (инфекции) в зависимости от природы патогена, происхождения, условий возникновения инфекции, характера и длительности ее течения и т.д.

В зависимости от природы патогена, принадлежности к определенному таксону существует классификация инфекций по этиологическому принципу: бактериальные (дизентерия, сальмонеллез, дифтерия, туберкулез, гонорея и т.д.), вирусные (грипп, ВИЧинфекция, оспа, энцефалит, бешенство и т.д.), грибковые (кандидоз, аспергиллез, трихофития и др.), протозойные (малярия, токсоплазмоз, лямблиоз), прионные (куру, болезнь Крейтцфельда-Якоба, скрепи).

Если геном возбудителя интегрируется (встраивается) в геном хромосомы хозяина, то возникший инфекционный процесс может передаваться по наследству через генетический материал из поколения в поколения хозяина. Это интегративная форма инфекции. Примером интегративной формы инфекции являются инфекции

вирусной этиологии (лизогения в микробном мире, концерогенез - раковые линии мышей). Большинство инфекций, которыми болеет человек, по наследству не передаются (туберкулез, холера, грипп и т.д.) и называются неинтегративными. Нельзя путать интегративную форму инфекции с врожденной, когда возбудитель передается от матери плоду через плаценту (сифилис, ВИЧинфекция и т.д.), или новорожденный во время родов инфицируется при прохождении через родовые пути матери (бленнорея).

По происхождению инфекции делят на экзогенные и эндогенные.

Экзогенная инфекция возникает при попадании возбудителя в организм извне. Для экзогенной инфекции обязательно наличие трех элементов эпидемического процесса: источник инфекции, механизм передачи патогена, восприимчивый организм. Например, для сифилиса: источник инфекции - больной человек, механизм передачи патогена половой, восприимчивый организм - человек. Эндогенная (оппортунистическая) инфекция вызывается представителями нормальной микрофлоры при снижении защитных сил организма (иммунодефицитные состояния). Возбудители эндогенной инфекции относятся к условно-патогенным видам микроорганизмов. Пример эндогенной инфекции - фурункул носа стафилококковой этиологии (Staphylococcus epidermidis). Инфекция возникла при переохлаждении организма и развитии местного иммунодефицита слизистой оболочки носа. Эндогенная инфекция может развиться и при перемещении микроорганизмов из одного биотопа человека в другой за счет искусственного переноса руками, инструментами либо естественного перехода микроорганизма - его транслокации (миграции). Пример такой формы - эшерихиозный цистит, возбудитель Escherichia coli, которая попала на слизистую оболочку мочеполовой системы из кишечника.

По локализации патогена в организме различают местную и генерализованную формы инфекции. Местная или очаговая инфекция имеет место, когда возбудитель локализуется в определенном органе либо ткани и не распространяется по организму. Например, при ангине возбудитель (чаще всего Streptococcus pyogenes) находится на слизистой оболочке миндалин; при фурункулезе возбудитель Staphylococcus aureus - в волосяном фолликуле.

При генерализованной инфекции патоген распространяется по организму, преодолевая различные защитные барьеры: лимфоид-

ную ткань, гематоэнцефалический барьер, фасции мышечной ткани, соединительную ткань и т.д. Кровь является одним из частых путей распространения патогена - гематогенный путь. Если возбудитель, распространяясь по крови, не размножается в ней, то такое явление называют бактериемией или вирусемией (в зависимости от принадлежности патогена к той или другой таксономической группе). В случае, когда бактерии размножаются в крови, развивается одна из тяжелых форм генерализованной инфекции - сепсис. Сепсис может перейти в септикопиемию, когда патоген размножается во внутренних органах, вызывая в них образование гнойных очагов воспаления. При высокой концентрации бактерий и их токсинов в крови может развиться токсико-септический шок за счет массивного поступления токсинов. Вследствие генерализации инфекции поражаются различные органы и ткани организма (менингококковый менингит, туберкулез позвоночника).

Инфекционный процесс классифицируется в зависимости от числа проникших в организм видов патогена и динамики их действия. Моноинфекция вызывается патогеном одного вида (туберкулез, дифтерия). Смешанная (микст) инфекция - одновременное заражение двумя видами возбудителей и более и развитие сразу нескольких заболеваний (ВИЧ-инфекция и гепатит В при заражении через шприц у наркоманов; сифилис, гонорея и хламидиоз при половом заражении). Реинфекция - повторное заражение тем же видом возбудителя после выздоровления. Реинфекция возможна при заболеваниях, после которых не остается стойкий иммунитет: после гонореи, сифилиса, дизентерии. Если повторное заражение происходит тем же возбудителем до выздоровления, то возникает суперинфекция (сифилис). Вторичная инфекция возникает на фоне развившегося первичного заболевания и вызывается другим видом возбудителя. Вторичная инфекция может быть экзогенной или эндогенной. Чаще вторичная инфекция развивается как эндогенная, когда вследствие ослабления организма первичным заболеванием представители нормальной микрофлоры тела человека вызывают вторичное заболевание как осложнение первичного, например, при гриппе развивается стафилококковая пневмония, при СПИДе - пневмоцистная пневмония.

По длительности течения различают острые и хронические инфекции. Острые инфекции протекают непродолжительное время, их срок исчисляется днями, неделями (грипп, корь, холера, чума).

Особенности эпидемиологии инфекционного процесса позволяют классифицировать несколько форм инфекции. Эпидемической называется инфекция, когда ею охвачено население больших территорий (одной или нескольких стран), например грипп, холера.

Эндемическая инфекция локализуется в определенной географической местности, где возбудитель циркулирует между определенными видами животных в данной географической местности (чума, бруцеллез, туляремия).

В зависимости от источников заражения человека различают антропонозные, зоонозные и сапронозные инфекции. При антропонозных инфекциях единственным источником заражения является человек (ВИЧ-инфекция, сифилис). При зоонозных инфекциях основным источником заражения являются животные (бешенство, сибирская язва, бруцеллез). Возбудителями сапронозных инфекций являются сапрофиты, обитающие во внешней среде (легеонеллезы, листериоз). Следовательно, источниками заражения сапронозами являются объекты внешней среды: почва (столбняк, газовая гангрена), вода (лептоспирозы).

В настоящее время большое распространение получила госпитальная (внутрибольничная) инфекция, которая возникает в лечебно-профилактических учреждениях (стационарах, родильных домах и т.д.). Источником возникновения госпитальной инфекции часто является медицинский персонал: бактерионосители стафилококков, энтеробактерий и других условно-патогенных или патогенных микроорганизмов.

Типичное инфекционное заболевание чаще всего протекает в манифестной форме и характеризуется определенными клиническими

проявлениями (симптомокомплексом) и циклическим течением. Например, при типичном течении брюшного тифа наблюдается тифозный статус, развивается розеолезная сыпь на 8-10-й день болезни и т.д. Болезнь протекает стадийно и продолжается 3-4 нед.

Возможно атипичное (стертое) течение болезни без характерного симптомокомплекса. При стертом течении брюшного тифа сыпь появляется рано (на 4-6-й день), скудная; тифозный статус не выражен. В ряде случаев болезнь может протекать вообще без проявления каких-либо симптомов, и результат развившегося патологического процесса может проявиться лишь в виде смертельно опасных осложнений (легочное кровотечение при бессимптомно протекающем туберкулезе легких, перитонит как следствие перфорации кишечника брюшнотифозными язвами, порок сердца как следствие ревматического эндокардита).

Инфекционный процесс может протекать в форме бессимптомной инфекции: латентной (скрытой) или бактерионосительства (вирусоносительства). При латентной форме инфекции возбудитель длительное время находится в организме (персистирует), но не проявляет своего патогенного действия. Например, туберкулезная палочка может персистировать многие годы в ткани легкого здорового человека, вирус герпеса пожизненно персистирует в чувствительных ганглиях тройничного нерва, возбудитель бруцеллеза персистирует в мезентериальных лимфатических узлах. При латентной инфекции возбудитель не выделяется во внешнюю среду, латентная инфекция может переходить в манифестную форму (болезнь) при снижении иммунитета.

Бактерионосительство - длительное или кратковременное пребывание возбудителя в организме здорового человека. В отличие от латентной инфекции, бактерионосители выделяют возбудителя в окружающую среду и являются источниками распространения инфекции (брюшной тиф, дифтерия, стафилококковая инфекция). Медленная инфекция характеризуется персистенцией патогена, при которой имеет место многомесячный или многолетний инкубационный период, после которого медленно, но неуклонно развиваются симптомы заболевания, всегда заканчивающегося летально (ВИЧ-инфекция, бешенство, проказа).

В развитии инфекционной болезни выделяют 4 основных периода: инкубационный, продромальный, разгар болезни и реконвалесцентный (выздоровление).

Инкубационный период - период адгезии возбудителя на чувствительные клетки организма в месте входных ворот. Это могут быть миндалины, верхние дыхательные пути, слизистая оболочка желудочно-кишечного, репродуктивного тракта и др. В окружающую среду возбудитель не выделяется. Длительность периода от нескольких часов (грипп), дней (чума, туляремия, дифтерия) до нескольких месяцев (бешенство) и даже лет (СПИД, проказа, губчатая энцефалопатия).

В продромальный период имеет место колонизация чувствительных клеток, участков организма возбудителем. Осуществляется расселение микроорганизмов в биотопе хозяина и начинают появляться неспецифические (общие) симптомы болезни (повышается температура, возникают головная боль, потоотделение, слабость и др.). В этот период возбудитель также, как правило, не выделяется в окружающую среду.

Последующее интенсивное размножение возбудителя в организме хозяина знаменует разгар болезни с появлением специфической симптоматики (высыпания на коже при тифах, параличи нижних конечностей при полиомиелите, пленчатые налеты на слизистых оболочках носа, зева, гортани при дифтерии и др.). В этот период больной заразен, так как возбудитель выделяется во внешнюю среду. Наконец, после прекращения размножения возбудителя и по мере выведения его из организма наступает период реконвалесценции (выздоровления). К этому моменту начинается восстановление нарушенных функций. Как правило, прекращается выделение микроорганизмов, но в некоторых случаях возможно формирование реконвалесцентного бактерионосительства с длительным пребыванием возбудителя в организме хозяина, перенесшего инфекцию.

Особое место при характеристике инфекции имеют пути ее передачи, что важно для эпидемиологических целей. Существуют три основных варианта передачи возбудителя человеку: горизонтальный, вертикальный и артифициальный (искусственный).

Горизонтальный вариант включает воздушно-капельную передачу возбудителя от больного здоровому (грипп, дифтерия); фекально-оральный (холера, брюшной тиф), контактный (сифилис, гонорея) и трансмиссивный (чума, энцефалиты) пути.

Для вертикального варианта типичен трансплацентарный путь передачи возбудителя от матери плоду (сифилис, краснуха) или в родах от матери новорожденному (бленнорея).

Артафициальный (рукотворный, искусственный) вариант предусматривает передачу возбудителя при инструментальном обследовании больного, введении инъекций, при оперативных вмешательствах (гепатиты, СПИД).

Различают 4 уровня инфекционного процесса: популяционный, организменный, клеточный и молекулярный.

Популяционный уровень определяет взаимодействие возбудителя с восприимчивыми особями популяции. Для организменного уровня важен комплекс (система) реакций восприимчивого хозяина на инфекцию. Клеточный или тканево-органный уровень - это выбор возбудителем соответствующих клеток-мишеней макроорганизма. На молекулярном уровне рассматривается конкурентное взаимодействие биомолекул патогена и хозяина в условиях инфекции.

8.2. Движущие силы инфекционного процесса

Исходя из определения инфекционного процесса, выявляют, по крайней мере, 3 основных участника инфекции: возбудитель, хозяин и факторы внешней среды.

Возбудитель болезни - микробная клетка - характеризуется количественными и качественными характеристиками: патогенностью (видовой признак) и вирулентностью (индивидуальная характеристика штамма).

Платформа, на которой развертывается инфекция, - это организм человека-хозяина, который должен быть восприимчив к инфекту (видовой признак) и быть чувствительным к нему (индивидуальная характеристика), т.е. иметь инфекционную чувствительность. При этом физиологические характеристики хозяина, состояние его естественной резистентности играют при этом далеко не последнюю роль.

И наконец, третий участник инфекции - условия внешней среды, в которой происходит инфицирование организма возбудителем. Различные физические, химические, биологические и социальные факторы среды имеют существенное значение для формирования и развития инфекционного процесса. При гибели патогена либо хозяина инфекционный процесс прерывается. В условиях же взаимной адаптации патогена и хозяина (персистенции патогена) имеет место продолжение инфекционного процесса в форме рези-

дентного бактерионосительства, латентной инфекции или хронического заболевания. Факторы внешней среды, хотя и в различной степени, участвуют в формировании инфекционного процесса, определяя его развитие и исход.

8.3. Роль возбудителя в инфекционном процессе и его основные биологические характеристики

Возбудитель как участник инфекционного процесса характеризуется двумя основными качествами: патогенностью и вирулентностью.

Патогенность - видовой признак: способность определенного вида микроорганизмов вызывать соответствующий инфекционный процесс у одного или нескольких видов организма хозяина. Например, патогенные виды Vibrio cholerae, S. Typhi, N. gonorrhoeae способны вызывать соответствующую инфекцию у человека, но не у других видов.

Но этот диапазон (спектр) патогенности у разных микробов различный. Если названные микроорганизмы (печальная «привилегия» рода человеческого) патогенны только для человека, то число восприимчивых хозяев для других микроорганизмов значительно больше и не ограничивается только человеком. Для Mycobacterium tuberculosis составляет 9 видов, Y. рestis - 11 видов, Br. аbortus -

Патогенные виды микробов реализуют свою способность вызывать инфекционный процесс у большинства особей популяции восприимчивого вида макроорганизма.

Если же способность микроба вызывать инфекцию у восприимчивого вида макроорганизма в значительной степени определяется состоянием иммунитета особей популяции и, как правило, инфекция развивается в условиях иммунодефицита, то такие виды микробов называются условно-патогенными, например Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis, Klebsiella pneumoniae.

Вирулентность - индивидуальный, штаммовый признак: степень (количественная мера) реализации патогенности вида каждым конкретным штаммом по отношению к конкретному индивидууму - хозяину. Если штамм Vibrio cholerae выделен от больного А, погибшего от холеры, значит, он оказался по отношению к этому индивидууму высоковирулентным. Степень вирулентности конкретного штамма внутри популяции патогенного вида микроорганизмов можно оценивать по клиническому течению инфекционного процесса у человека, от которого выделен данный штамм; на модели in vivo путем воспроизведения экспериментальной инфекции на животных; на модели in vitro путем качественного и количественного изучения факторов вирулентности конкретного штамма (клинико-лабораторные исследования).

На модели экспериментальной инфекции проводят количественную оценку вирулентности штамма, используя условно при-

нятые единицы измерения вирулентности: DLM и LD 50 . DLM (от лат. Dosis letalis minima) - наименьшее количество микробных клеток, способное вызвать гибель 95% животных восприимчивого вида определенной массы, пола и возраста при определенном способе заражения и в течение заданного времени. LD 50 - количество бактерий, вызывающее гибель 50% животных в эксперименте. В ряде случаев с экспериментальной целью определяют DCL (от лат. Dosis certa letalis) - смертельную дозу, вызывающую 100% гибель инфицированных животных.

Вирулентность возбудителя можно регулировать в сторону как ее снижения, так и повышения. В свое время французские исследователи Кальмет и Жерен культивировали возбудитель туберкулеза (бычьего типа) на картофельно-глицериновых средах с добавлением желчи (неблагоприятный фактор для возбудителя) в течение 13 лет. В результате им удалось осуществить около 230 посевов возбудителя, потерявшего вирулентность, и на основе авирулентного штамма создать вакцину БЦЖ (бациллы Кальмета-Жерена) для профилактики туберкулеза. В ряде случаев вирулентность микробов снижается под воздействием различных физико-химических факторов, лекарств и т.д. Снижение вирулентности штаммов называют аттенуацией (ослаблением).

С другой стороны, известно, что путем пассажа (проведения) через организм восприимчивых животных удается повысить вирулентность возбудителя, что нередко бывает необходимо при проведении экспериментальных работ.

К условиям, регулирующим вирулентность возбудителя, относят химический состав бактерийной клетки, особенности ее метаболизма, структуру генома и среду обитания (экологию).

8.3.1. Факторы вирулентности

Классификация факторов вирулентности зависит от их структуры, происхождения, механизма действия и назначения.

По структуре и происхождению факторы вирулентности можно классифицировать на две основные группы: структурные компоненты бактериальной клетки и секретируемые факторы.

8.3.1.1. Структурные компоненты бактериальной клетки

К ним относятся капсула, пили, пептидогликан клеточной стенки, белки наружной мембраны и липополисахарид грамотри-

цательных бактерий, которые подробно изложены в материалах диска.

8.3.1.2. Секретируемые факторы

Помимо структур бактериальной клетки, способствующими проявлению ее вирулентных качеств, известна группа микробных секретируемых факторов, участвующих в инфекционном процессе: бактериоцины, экзотоксины, ферменты «защиты и агрессии», секретируемые факторы персистенции.

Бактериоцины - белки, медиаторы межмикробного взаимодействия, секретируются бактериальной клеткой в качестве антагонистически активных веществ. Бактериоцины выделяются в условиях близкородственного антагонизма внутри вида, рода бактерий. Бактериоцины обеспечивают колонизацию вирулентным штаммом определенного биотопа, подавляя нормальную микрофлору: колицины Shigella flexneri подавляют Escherichia coli, стафилококкцины S. аureus подавляют S. еpidermidis и т.д. Колициногенные штаммы шигелл чаще вызывают затяжные и более тяжелые формы заболевания, чем неколициногенные. Бактериоциногенные штаммы стафилококков значительно чаще выделяются от больных из патологических очагов, чем с кожи и слизистых оболочек здоровых людей. При хронических формах стрептококковой инфекции (ревматизм, хронический тонзиллит) бактериоциногенные штаммы обнаруживаются в 2 раза чаще, чем у здоровых людей.

Экзотоксины - вещества белковой природы, секретируемые вирулентными штаммами микроорганизмов и оказывающие токсическое действие на клетки и ткани организма хозяина.

К факторам вирулентности относятся и ферменты, продуцируемые бактериальной клеткой. Ферменты вирулентности образно называют ферментами «защиты и агрессии». Ферменты защиты обеспечивают устойчивость патогена к иммунитету хозяина: фермент коагулаза свертывает плазму крови, вследствие чего вокруг бактериальной клетки образуется защитная капсула; протеазы иммуноглобулинов разрушают антитела. Ферменты агрессии обеспечивают распространение патогена по организму, они разрушают структуры клеток и тканей организма: гиалуронидаза разрушает соединительную ткань (S. аureus, S. рyogenes), нейраминидаза расщепляет сиаловые кислоты оболочек клеток (вирус гриппа), фибринолизин растворяет сгустки фибрина (S. рyogenes), ДНКаза

разрушает нуклеиновые кислоты (S. aureus), эластаза расщепляет лизоцим клеток организма (Pseudomonas).

Ферменты метаболизма бактерий, вызывающие образование токсичных веществ при расщеплении субстратов организма, также рассматривают в качестве ферментов вирулентности: микробная уреаза при гидролизе мочевины образует токсичные вещества (Helicobacter pylori), декарбоксилаза при разрушении белка способствует накоплению биогенных аминов (Salmonella Enteritidis). Вирулентность бактерий обеспечивается ферментами супероксиддисмутазой и каталазой, которые инактивируют высокоактивные кислородные радикалы при фагоцитозе (Leg. pneumophila, M. tuberculosis).

Секретируемые факторы персистенции бактерий подавляют специфические и неспецифические механизмы защиты хозяина, обеспечивая бактериям выживание при инфекции. По химической природе это в основном бактерийные протеазы, расщепляющие специфический субстрат хозяина, создающий ему защиту от патогена. Они обеспечивают антилизоцимную, антиинтерфероновую, антикомплементарную, антигистоновую, антилактоферриновую и антигемоглобиновую активность. Подробно изложено в материалах диска.

В реализации вирулентности возбудителя важна доставка вирулентных протеинов на поверхность бактериальной клетки в место контакта ее с поверхностью эукариотической клетки и/или введения протеинов в цитозоль клетки хозяина. В процессе эволюции у бактерий выработано несколько типов секреторных систем, которые подробно описаны в разделе 3.1.5. Термин «секреция» используется для описания активного транспорта протеинов из цитоплазмы через внутреннюю и наружную мембраны в супернатант (окружающую среду) бактериальной культуры или на поверхность бактериальной клетки. Секреция отличается от экспорта, который заключается в транспортировке протеинов из цитоплазмы в периплазматическое пространство. Напомним, что I тип секреторной системы является sec-независимым путем (не находится под контролем sec-гена, отвечающего за секрецию). Этим путем транспортируются α-гемолизин E. coli, внеклеточная аденилатциклаза B. pertussis, протеазы P. aeruginosa. Молекулы, транспортируемые I типом секреторной системы, требуют для транспортировки 3-4 вспомогательные молекулы, участвующие в образовании трансмембранного канала, через который и происходит выход протеинов.

II тип секреции - основной для экстраклеточных расщепляющих энзимов грамотрицательных бактерий. Эта система использует традиционные sec-зависимые пути для выведения экспортируемых молекул через внутреннюю мембрану в периплазматическое пространство. II тип секреторной системы участвует в экспорте огромного количества разнообразных молекул, включая вирулентные факторы: пили у P. aeruginosa (4 типа) и родственные им, энзим-pullulanase y Klebsiella, пектические энзимы и целлюлазы y Erwinia, эластазы, экзотоксин А, фосфолипазы С и другие протеины y Pseudomonas aeruginosa, амилазы и протеазы у Aeromonas hydrophila и т.д.

III тип секреторной системы - большая экспортная система, независимая от sec-системы, которая играет существенную роль в секреции вирулентных факторов у возбудителей болезней человека и растений. III тип секреторной системы отвечает за секрецию наружных протеинов Yersinia spp., факторов инвазии и вирулентности сальмонелл и шигелл, молекул сигнальной трансдукции энтеропатогенной кишечной палочки и вирулентных факторов некоторых возбудителей заболеваний растений, а также вовлечен в биосинтез поверхностных органелл - флагеллярных белков.

В отличие от I типа секреторного пути, являющегося истинной секреторной системой, в котором секреторные энзимы приобретают активность в экстраклеточном пространстве, тип III - это механизм для транслокации протеинов в цитозоль эукариотической клетки, ибо он обеспечивает сборку на поверхности бактериальной клетки супермолекулярных структур, участвующих в транспорте протеинов в эукариотическую клетку. Аппарат III типа секреторной системы включает около 20 протеинов, большинство которых располагается во внутренней мембране, и цитоплазматическую мембранно-связанную АТРазу (АТФазу).

V тип секреторной системы включает группу так называемых аутотранспортеров - семейство секреторных протеинов, осуществляющих свой собственный транспорт из бактерий: гонококковую IgA-протеазу и IgA-протеазу H. influenzaece.

8.3.2. Патогенетические факторы возбудителя при инфекции

Классификация факторов патогенности по назначению и механизму действия включает патогенетически значимые продукты

бактерийной клетки, определяющие этапность развития инфекционного процесса и его исход. Эти факторы объединяют в 4 группы: колонизации, инвазии, токсигенности и персистенции.

8.3.2.1. Факторы колонизации патогена

Колонизация - расселение микроорганизмов в определенном биотопе хозяина. Этот этап инфицирования организма начинается с адгезии - прикрепления возбудителя к клеткам организма у входных ворот инфекции. За прикрепление микроба отвечают специальные структуры - адгезины. У грамотрицательных бактерий в этот процесс включаются пили (ворсинки), белки наружной мембраны, а у грамположительных микроорганизмов - тейхоевые кислоты, поверхностные белки. Адгезия специфична у каждого возбудителя с учетом его тропности к тканям, клеткам хозяина, где и осуществляется рецепторлигандное прикрепление возбудителя. Последующее закрепление возбудителя на эукариотических клетках организма вызывает расселение микроорганизмов в инфицированном биотопе хозяина. Этому способствуют участие бактериальных протеаз, блокирующих секреторную защиту организма IgA, продукция бактериоцинов, антиоксидантов, продукция сидерофоров, конкурирующих с лактоферрином за ионы Fe. Таким образом, адгезия и последующая колонизация - начальные (ранние) стадии патогенеза инфекционного процесса.

8.3.2.2. Факторы инвазии микроорганизмов

Инвазия - проникновение возбудителя внутрь клеток организма (пенетрация), преодоление естественных барьеров организма (кожа, слизистые оболочки, лимфатическая система и др.). Этим процессом управляют инвазины - молекулы бактерий, способствующие проникновению патогена в клетку. В этот период усиливается действие токсичных продуктов - уреаза осуществляет гидролиз мочевины с образованием в организме аммиака, токсичных биогенных аминов. Микроорганизмы продуцируют гемолизин, разрушающий эритроциты, лейкоцидин, разрушающий лейкоциты, спридинг-факторы - ферменты агрессии, способствующие генерализации инфекции за счет распространения возбудителя в организме. Включаются в работу такие ферменты агрессии, как лецитовителлаза, расщепляющая липопротеид мембран клеток хозяина, фибринолизин, устраняющий сгусток фибрина для дальнейшего распространения микроба по организму; гиалуронидаза,

расщепляющая гиалуроновую кислоту - вещество соединительной ткани; нейраминидаза - фермент распространения патогена, IgA-протеаза, обеспечивающая устойчивость возбудителя к перевариванию фагоцитами и действию антител и др. Процесс инвазии у некоторых грамотрицательных бактерий обеспечивается III типом секреторной системы, которая отвечает за секрецию факторов инвазии, в частности, у сальмонелл и шигелл, молекул сигнальной трансдукции энтеропатогенной кишечной палочки. В процессе инвазии в эпителиальные клетки возбудитель (S. Typhimurium) вступает в интимные отношения с клетками и использует физиологические механизмы обеспечения их жизнедеятельности для обслуживания собственных нужд, вызывая массивную реаранжировку цитоскелета клетки хозяина и активацию вторичных мессенжеров - транзитное повышение уровня инозитолтрифосфата и выброс Ca 2+ .

В защите от фагоцитоза принимают участие как поверхностные структуры бактериальной клетки, так и продуцирумые ею вещества. Антифагоцитарной активностью обладают капсулы (S. pneumoniae, N. meningitidis), поверхностные белки: А белок у S. aureus, M-протеин у S. pyogenes. Некоторые бактерии, например возбудитель коклюша, продуцируют внеклеточную аденилатциклазу, ингибирующую хемотаксис, таким образом позволяя бактерии избежать захвата фагоцитами. Ферменты супероксиддисмутаза и каталаза инактивируют высокореактивные кислородные радикалы при фагоцитозе (Y. pestis, L. pneumophila, S. Typhi). Отмечено участие секреторной системы III типа у некоторых бактерий в реорганизации цитоскелета фагоцита, предотвращающее образование фаголизосомы.

8.3.2.3. Факторы токсигенности бактерий

Токсигенность - продукция бактериями токсичных веществ, повреждающих клетки и ткани организма хозяина.

Наличие токсина у бактерий является патогенетически значимым в ходе развития инфекционного процесса. Токсичный компонент присутствует практически при любой инфекции и проявляет свое действие, хотя и в разной степени.

Токсины, секретируемые возбудителем в среду, обнаруживаются в фазе роста и накапливаются в цитоплазме. Это белки - экзотоксины. Эндотоксины входят в состав клеточной стенки и высвобождаются лишь при гибели микробной клетки.

К эндотоксинам относят ЛПС клеточной стенки грамотрицательных бактерий, пептидогликан, тейхоевые и липотейхоевые кислоты, гликолипиды микобактерий. Хорошо изучены эндотоксины энтеробактерий (эшерихии, шигеллы, сальмонеллы, бруцеллы). Некоторые бактерии одновременно образуют как экзо-, так и эндотоксины (холерный вибрион, некоторые патогенные кишечные палочки и др.).

Сравнительная характеристика бактериальных экзотоксинов и эндотоксина ЛПС клеточной стенки грамотрицательных бактерий представлена в табл. 8.1.

Таблица 8.1. Сравнительная характеристика токсинов бактерий

Экзотоксины секретируются живой бактериальной клеткой, являются белками, полностью инактивируются под действием высокой температуры (90-100 °С). Они обезвреживаются формалином в концентрации 0,3-0,4% при 37 °С в течение 3-4 нед, при этом 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.

Специфичность экзотоксина определяется механизмом его действия на определенные мишени (табл. 8.2). Способность микробов к продукции экзотоксинов обусловлена в основном конвертирующими бактериофагами.

Таблица 8.2. Механизмы действия экзотоксинов

Информация об эндотоксинах заложена в хромосомных генах бактерий, как и в любом другом клеточном компоненте.

Эндотоксины, в отличие от экзотоксинов, обладают меньшей специфичностью действия. Эндотоксины всех грамотрицательных бактерий (E. coli, S. Typhi, N. meningitidis, Brucella abortus и др.) угнетают фагоцитоз, вызывают падение сердечной деятельности, гипотонию, повышение температуры, гипогликемию. Большое количество поступившего в кровь эндотоксина приводит к токсикосептическому шоку.

Как и вирулентность, сила действия токсинов измеряется величиной летальных доз DLM, LD 50 , DCL, определяемая на животных.

Токсины, повреждающие ЦПМ клеток организма, способствуют лизису клеток: эритроцитов (гемолизины стафилококков, стрептококков и др.), лейкоцитов (лейкоцидин стафилококков).

Разнообразна группа токсинов, нарушающих функцию ферментов клетки. Экзотоксин C. diphtheriae, являясь цитотоксином, блокирует синтез белка на рибосоме клеток миокарда, надпочечников, нервных ганглиев, эпителиоцитов слизистой оболочки зева. Развивается некроз клеток и тканей, воспаление: дифтеритическая пленка, миокардит, полиневрит. Энтеротоксины холерного вибриона, энтеротоксигенных штаммов E. coli, S. aureus и др. активируют аденилатциклазу в эпителиоцитах слизистой оболочки тонкой кишки, что приводит к повышению проницаемости стенки кишечника и развитию диарейного синдрома. Нейротоксины палочек столбняка и ботулизма блокируют передачу нервных импульсов в клетках спинного и головного мозга.

Особая группа токсинов стафилококков и стрептококков (эксфолиатины, эритрогенины) нарушает межклеточные взаимодействия, что приводит к поражению кожи (пузырчатка новорожденных, скарлатинозная сыпь) и других органов.

Эритрогенный токсин является суперантигеном, вызывает прлиферацию Т-клеток, активируя тем самым каскад компонентов эффекторного звена иммунной системы, выброс медиаторов с цитотоксическими свойствами - интерлейкинов, факторов некроза опухоли, γ-интерферона. Инфильтрация лимфоцитов и локальное действие цитокинов играют важную роль в патогенезе инвазивной стрептококковой инфекции при целлюлитах, некротических фасцитах, септических поражениях кожи, поражениях внутренних органов.

8.3.2.4. Факторы персистенции патогенов

Персистенция возбудителя - форма симбиоза, способствующая длительному переживанию микроорганизмов в инфицированном организме хозяина (от лат. рersistere - оставаться, упорствовать).

Переход бактерий из одной среды существования в другую (внешняя среда - клетка хозяина) - вынужденный ход микроорганизмов, позволяющий в конечном счете обеспечить им выживание как вида, поэтому персистенция бактерий в организме рассматривается как стратегия выживания вида. Смена экологической ниши бактериальной клеткой и ее переход в организм хозяина сопровождаются неизменным появлением новых биологических характеристик у бактерий, облегчающих адаптацию патогена к новым условиям среды обитания.

Выживание бактерий в тканях хозяина определяется динамическим процессом равновесия между разрушением бактерий защитными факторами организма и накоплением (размножением) бактерий, которые угнетают или избегают защитные механизмы макроорганизма.

При блокировании бактериями защитных механизмов хозяина, т.е. освоении ими экологической ниши, определенную роль играют структурные особенности патогена.

В отличие от вирусов или риккетсий, бактерии имеют свои особенности при персистировании, связанные со своеобразием строения бактериальной клетки. Наличие пептидогликана, который присутствует только у прокариот и отсутствует в эукариотических клетках, делает его отличной иммунологической мишенью в организме хозяина, быстро определяющем чужеродную субстанцию. Пептидогликан - маркер чужеродности бактерий в условиях инфицированного хозяина. Поэтому любые адаптационные процессы бактериальной клетки, направленные на защиту (или изоляцию) пептидогликановой структуры клеточной стенки, можно рассматривать в качестве механизмов персистенции бактерий.

В процессе взаимодействия обоих участников инфекции у возбудителя эволюционно закрепилось 4 способа защиты пептидогликана от факторов иммунитета: экранирование клеточной стенки бактерий; продукция секретируемых факторов, инактивирующих защиту хозяина; антигенная мимикрия; образование форм с отсутствием (дефектом) клеточной стенки бактерий (L-формы, микоплазмы).

Персистенция микроорганизмов - базовая основа формирования бактерионосительства.

В патогенетическом плане бактерионосительство - одна из форм инфекционного процесса, при которой наступает динамическое равновесие между микро- и макроорганизмом на фоне отсутствия патологических изменений, но с развитием иммуноморфологических реакций и антительного ответа.

прометированного статуса (иммунный дисбаланс, толерантность, дефицит местного иммунитета). В итоге создаются условия для персистенции (выживания) возбудителя, что и приводит к бактерионосительству. (Подробно механизм развития персистенции и формирования бактерионосительства изложены в материалах диска.)

8.3.3. Генетика вирулентности бактерий

Рассматривать жизнь возбудителя в инфицированном организме, вероятно, следует как серию шагов генной активации в ответ на дискретный комплекс окружающих условий. Эта генная регуляция вирулентности бактерий является экологически зависимой, обеспечивающей пластичность микроорганизмов, их адаптивные потенции.

Известно, что бактерии обладают одним большим эволюционным механизмом, благодаря которому идет формирование патогенных представителей. Гены вирулентности чаще всего обнаруживаются в больших сложных блоках, обозначенных как хромосомные вставки или патогенные острова (см. подробнее раздел 5.1.5). Эти острова и островки связаны между собой общими последовательностями, что указывает на приобретение ДНК-сегмента с помощью таких событий, как «незаконные» рекомбинации, имеющие сходство с транспозицией или вставкой фага. Эти ДНК-блоки наиболее часто встраиваются в горячие точки хромосомы - наиболее восприимчивые участки к вторжению чужеродных ДНК или места встраивания фага. Например, большие сегменты ДНК, кодирующие различные вирулентные факторы, встроены в одно и то же место хромосомы как у уропатогенной, так и у энтеропатогенной E. coli - возбудителей двух различных заболеваний, причем последовательности, расположенные внутри патогенного островка, не обнаруживают гомологии с теми, что имеют место у непатогенных клонов, подобных E. coli K-12, но последовательности, непосредственно прилегающие к патогенному островку, демонстрируют общность у патогенных и непатогенных штаммов.

Регионы хромосомных ДНК, кодирующих несколько кластрированных генов вирулентности, общие среди микроорганизмов от возбудителей растений до Helicobacter pylori и Yersinia pestis. В то же время, несмотря на определенную консервативность (в частности,

хромосом E. coli, S. Typhimurium), бактериальные хромосомы не являются константными, а постоянно изменяются. Фенотипические изменения способны модифицировать патогенность внутри различных клональных вариантов одного вида. Например, хромосома S. Typhi, которая вызывает заболевание только у человека, подлежит большой геномной реаранжировке в ходе своей эволюции по сравнению с нетифоидными сальмонеллами, а именно инверсиям, транспозициям и вставкам через события гомологических рекомбинаций. Естественно, некоторые из этих событий могут изменять вирулентность S. Typhi и повышать ее специфические адаптационные способности к организму человека. Регуляцию и экспрессию хромосомных вирулентных факторов могут изменять и такие эпизоды, как перетасовка хромосомных генов.

Считают, что патогенные микроорганизмы эволюционируют не за счет медленной адаптивной эволюции предсуществующих генов, а через сумму скачков, как правило, овладевая генетическими сегментами (которые кодируют множественные вирулентные факторы) не только родственных, но и неродственных организмов, и включают даже эукариотические последовательности (приобретение тирозиновой фосфатазы Yersinia). В последующем приобретенная генетическая информация интегрируется в хромосому или стабильную плазмиду. Соответствующая селекция вирулентных факторов обеспечивает сохранность таких последовательностей у возбудителей, а распространение этой генетической информации через мобильные генетические элементы (многие вирулентные гены кодируются на мобильных генетических элементах ДНК) дает гарантию возможности получения любыми микроорганизмами селективных преимуществ. Информация, которая не является необходимой, в основном теряется, так как отсутствует селективное условие для ее сохранения.

Экспрессия факторов вирулентности тесно связана с различными сигналами окружающей среды, в том числе с температурой, концентрацией ионов, осмомолярностью, уровнем железа, рН, наличием источника углерода, уровнем кислорода и рядом других, пока не установленных. Возбудитель способен использовать как один сигнал, так и их комплекс, чтобы «почувствовать», какое микроокружение он оккупирует внутри хозяина или даже внутри специализированного компартмента единственной клетки хозяина. Поэтому на каждом шаге инфекционного цикла (в ходе

достижения бактериями своих биологических задач) в ответ на калейдоскоп защитных ответов хозяина происходят динамическое включение и выключение различных генов - согласованный и взаимообусловленный процесс.

Например, экспрессия одного из антифагоцитарных факторов возбудителя чумы, фракции F 1 , экспрессируется максимально при 35-37 °С, когда возбудитель находится в организме человека, и падает при 28 °С при нахождении его в организме блохи. Инвазивные гены обычно включаются на ранней стадии инфекции, но репрессируются, когда бактерия оказывается внутри клетки хозяина. Дезорганизация экспрессии патогенных факторов во времени может разрушить процесс инвазии бактерий.

Таким образом, регуляция патогенности - это комплексное событие. Все вирулентные факторы могут контролироваться одновременно несколькими регуляторными системами, которые измеряют различные параметры окружающей среды, и в то же время несколько регуляторных систем могут регулировать один вирулентный фактор. Кроме того, регуляторные факторы обычно регулируют сами себя, что создает иерархию в регуляции и тонком контроле за экспрессией вирулентных факторов. В результате уровень вирулентности определяется средней величиной всех сигналов (окружения и регуляции).

8.4. Роль макроорганизма в инфекционном процессе

Организм хозяина - это платформа, на которой развертывается инфекционный процесс со всеми его проявлениями, и если микроб определяет специфичность инфекции, то особенности ее течения и формы проявления определяются состоянием макроорганизма.

Как и у микроба, здесь следует различать два основных признака: видовой и индивидуальный. Видовой признак - это восприимчивость хозяина к инфекту.

Восприимчивость - видовой признак, характеризующий способность определенного вида организмов (хозяев) участвовать в инфекционном процессе при взаимодействии с патогеном.

Организм человека восприимчив к холерному вибриону, но летучие мыши имеют врожденную устойчивость к этому возбудите-

лю. Для возбудителя туляремии организм зайцев, мышей, хомячков - подходящая ниша, где бактерии размножаются и вызывают инфекцию, но кошки, лисицы, хорьки генетически устойчивы к этому патогену. Ряд заболеваний характерен только для организма человека - сифилис, гонорея, дифтерия, так как подобрать других кандидатов для воспроизведения экспериментальной инфекции практически не удается за счет природной устойчивости животных к этим патогенам.

Что касается индивидуального признака, характеризующего меру восприимчивости организма к инфекции, то его определяют как инфекционную чувствительность.

Инфекционная чувствительность - это индивидуальная восприимчивость организма хозяина к патогену, вызывающему болезнь. Часто вместо термина «инфекционная чувствительность» используют термин с противоположным значением - «естественная резистентность», что делает эти понятия синонимами. Но и в том и в другом случае речь идет о врожденном (естественном) иммунитете, который, кроме своей неспецифичности в отношении к инфекту, всегда стойкий и передается по наследству, так как генетически запрограммирован.

Этот естественный иммунитет или естественная резистентность к патогену направлены на поддержание гомеостаза организма. Это неспецифическое распознавание чужеродной для хозяина информации (патогенов) осуществляется по единой программе, активность системы постоянная и не зависит от специфичности чужеродного агента. Он имеет как клеточную (клетки покровов и внутренних барьеров, фагоцитирующие клетки, естественные киллеры), так и гуморальную (лизоцим, комплемент, β-лизины, белки острой фазы и др.) основу. Среди факторов, определяющих естественную резистентность организма к инфекции выделяют: возраст хозяина, эндокринологический и иммунный статус, состояние физической активности, центральной нервной системы, эндогенные биологические ритмы, входные ворота инфекции и др.

Возраст существенно определяет уровень неспецифической защиты организма. У новорожденных в течение первого месяца жизни значительно снижена бактерицидная активность сыворотки крови. У детей чаще развиваются генерализованные формы инфекции, сепсис, тяжелее протекают многие инфекционные заболевания: сальмонеллезы, дизентерия, туберкулез и др. Только

у новорожденных имеет место колиэнтерит, так как их организм еще не вырабатывает секреторные IgA - основной фактор защиты слизистой оболочки тонкой кишки. Снижен уровень естественной резистентности у лиц пожилого возраста. В связи с нарушением функции лизосом у пожилых снижена активность внутриклеточного уничтожения патогена, поэтому они чаще болеют рецидивным сыпным тифом (болезнь Брилла) и чаще страдают от брюшнотифозного бактерионосительства.

Известен ряд болезней - коклюш, корь, дифтерия, которые типичны для детей. Лица пожилого возраста чаще погибают от пневмонии. Туберкулезная инфекция охватывает людей зрелого возраста.

Есть незначительные различия в уровне показателей естественной резистентности у лиц женского и мужского пола. У женщин выше, чем у мужчин, уровень бактерицидной активности сыворотки. Известно, что они более устойчивы к менингококковой и пневмококковой инфекции. Однако отдать предпочтение какомулибо полу в плане резистентности организма к инфекции затруднительно.

Эндокринологический статус человека имеет важное значение в регуляции уровня естественной резистентности. Гормон задней доли гипофиза окситоцин стимулирует активность фагоцитов, Т- и В-лимфоцитов. Глюкокортикоиды снижают уровень естественной резистентности, а минералкортикоиды повышают его. Больные сахарным диабетом чувствительны ко многим инфекциям, особенно к туберкулезу, фурункулезу стафилококковой этиологии. Снижение функции паращитовидных желез часто приводит к развитию кандидоза. Гормоны щитовидной железы стимулируют большинство факторов естественной резистентности. Их успешно используют для лечения сепсиса, вирусных гепатитов, менингококковой инфекции.

Иммунный статус человека определяет его индивидуальную чувствительность к отдельным инфекциям. Лица со II группой крови чаще болеют пневмонией и сепсисом стафилококковой этиологии, натуральной оспой, гриппом. У них ниже уровень интерферона в клетках и крови по сравнению с лицами с другой группой крови. Лица с I группой крови чаще подвержены чуме и проказе. Наличие в HLA -системе (комплекс гистосовместимости) антигена А9 способствует устойчивости этих лиц к острым респираторным

заболеваниям. Лица, у которых в HLA -системе есть антигены А10, В18, DR, болеют ими чаще.

Состояние физической активности человека регулирует уровень его естественной резистентности. Спортсмены-профессионалы, члены сборных команд высокочувствительны к инфекциям, так как интенсивные тренировки и участие в ответственных спортивных соревнованиях истощают резервы организма, снижают его естественную резистентность: уровень бактерицидной активности сыворотки, фагоцитарный потенциал нейтрофилов у классных спортсменов на фоне их высокой спортивной формы оказывается сниженным более чем в 2 раза по сравнению с лицами, занимающимися обычной физкультурой. В то же время занятия физкультурой и повышение двигательного режима являются средством усиления естественной резистентности организма к инфекции, что находит объяснение в нормализации уровня комплемента и лизоцима, в повышении способности крови к самоочищению.

Центральная нервная система принимает активное участие в регуляции уровня естественной резистентности организма к инфекции. Грызуны во время зимней спячки устойчивы к возбудителю чумы, но по мере просыпания весной погибают от чумной инфекции. Кролики во время медикаментозного сна резистентны к вирусу осповакцины, от которого они погибают во время бодрствования. В условиях стресса резко снижается естественная резистентность организма. У мышей после иммобилизационного стресса развивалась смертельная форма гриппозного энцефалита, тогда как в нормальных условиях мыши были резистентны к вирусу гриппа. Интересно, что на поверхности лимфоцитов и макрофагов имеются рецепторы к медиаторам нервной системы: β-адренорецепторы, холинорецепторы и др.

Эндогенные биологические ритмы. У человека с момента его рождения все процессы в организме протекают с определенной цикличностью. Выявлена определенная цикличность в динамике показателей естественной резистентности к инфекции (установлены месячные и суточные биоритмы).

Определены хронобиограммы иммунологических показателей здорового человека, что отражает различные временные интервалы максимальных значений факторов гуморальной и клеточной природы естественной резистентности. Это оказалось важным для

выбора времени оптимального введения лекарств больным при инфекционной патологии.

Значение для развития инфекции имеют и ее входные ворота. Входные ворота инфекции - место проникновения возбудителя в организм человека - во многом определяет возможность развития инфекционного процесса. Вирус гриппа, попав в кожу или на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, не в состоянии вызвать заболевание. Грипп возникнет только при условии колонизации возбудителем слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Существует понятие «колонизационная резистентность», которая определяет защитные возможности организма у входных ворот инфекции. В связи с этим инфекции разделяют на воздушно-капельные (грипп, менингококковая инфекция, дифтерия), кишечные (холера, дизентерия, гепатит А), инфекции наружных покровов (столбняк, газовая гангрена, бешенство), трансмиссивные (чума, малярия, туляремия).

8.4.1. Анатомо-физиологические барьеры организма при инфекции

Естественная резистентность организма включает ряд анатомофизиологических барьеров, препятствующих как проникновению патогена в организм, так и его распространению по организму. Среди основных анатомо-физиологических барьеров естественной защиты организма при инфекции выделяют: кожу и слизистые оболочки (наружный барьер), нормальную микрофлору; лимфатические узлы, клетки ретикулоэндотелиальной системы, воспаление; кровь - клеточные и гуморальные факторы; гематоэнцефалический барьер. (Подробно этот раздел изложен в материалах диска.)

Кожа не только является механическим барьером для патогена, но и обладает бактерицидным свойством за счет секретов сальных и потовых желез. Чистота кожи повышает ее бактерицидность. Известен показатель бактерицидной активности кожи, который определяется по отношению к индикаторным тест-штаммам E. coli. Этот показатель входит в число стандартных тестов оценки резистентности организма космонавтов перед полетом в космос. Повреждение кожи является условием для развития раневых инфекций: газовой гангрены, столбняка, бешенства.

Слизистые оболочки обеспечивают защиту не только как механический барьер за счет слизи, целостности эпителиального покрова, функции ворсинок. Эпителиоциты слизистых оболочек и железы разных биотопов выделяют на поверхность бактерицидные секреты: слюну, слезную жидкость, желудочный сок, сок тонкой кишки, вагинальный секрет, лизоцим и т.д. При нарушении барьерной функции слизистые оболочки становятся входными воротами инфекции для многих патогенов: возбудителей кишечных инфекций и инфекций дыхательных путей, возбудителей заболеваний, передающихся половым путем и др.

Важная роль в защите биотопов организма от патогена отводится нормальной (резидентной или индигенной) микрофлоре. Основными представителями нормальной микрофлоры толстой кишки являются кишечная палочка и бифидобактерии, в носоглотке - коринеформные бактерии и непатогенные нейссерии, на коже - эпидермальные стафилококки.

Микрофлора слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта у детей существенно отличается от таковой у взрослых и меняется в зависимости от возраста ребенка, условий его существования, характера питания и т.д. Так, у детей до прорезывания зубов в микрофлоре рта преобладают аэробные бактерии. После прорезывания зубов микрофлора рта ребенка аналогична микрофлоре взрослых, что связано и с изменением характера питания.

Огромное количество микроорганизмов содержится в полости кишечника. Исследование кишечной флоры у детей показало, что микробы в мекониуме появляются со второй половины первых суток жизни. Вначале появляются кокки, затем в кишечнике определяются грамположительные палочки со спорами. В небольшом количестве в мекониуме обнаруживаются также кишечные палочки, вульгарный протей. С 3-го дня, когда появляются бифидобактерии, споровые палочки исчезают.

Основой кишечной микрофлоры у детей, находящихся на грудном вскармливании, являются бифидобактерии, которые составляют около 90% всех микробов кишечника. Встречаются кишечные палочки, энтерококки, ацидофильная палочка и аэрогенные бактерии. У детей, находящихся на искусственном вскармливании, превалируют кишечные палочки, а количество бифидобактерий снижается. Защитная роль нормальной микрофлоры состоит в выделении антагонистически активных веществ (антибиотиков,

бактериоцинов, микроцинов), подавляющих патоген, его способности колонизировать кожу, слизистые оболочки. Нормальная микрофлора образует пленку в биотопе. Кроме защитного антагонизма, известны детоксицирующая, иммуностимулирующая и витаминообразующая функции нормальной микрофлоры, ее участие в пищеварении. Подавление нормальной микрофлоры вследствие заболевания или широкого применения антибиотиков приводит к формированию дисбактериоза, который может стать причиной развития различных форм патологии, в том числе и микробного генеза. Для профилактики и лечения дисбактериоза используются эубиотики - препараты, содержащие живые антагонистически активные штаммы, - представители нормальной микрофлоры организма (колибактерин, бифидумбактерин, лактобактерин).

Второй защитный барьер организма включает функцию лимфатических узлов, клеток ретикулоэндотелиальной системы, развитие воспаления. Лимфатические узлы выполняют барьерфиксирующую функцию, могут длительно задерживать патоген, не допуская его проникновение в кровь, например фиксация гемолитического стрептококка в лимфоидной ткани миндалин, задержка бруцелл, возбудителя чумы, стафилококка, туберкулезных палочек в регионарных лимфатических узлах. За счет лимфатических узлов предотвращается развитие генерализованной формы инфекции. При подавлении барьерной функции лимфатических узлов могут развиться бактериемия (брюшной тиф, бруцеллез) и сепсис (чума, стафилококковая и стрептококковая инфекции).

Печень, селезенка, эндотелий кровеносных сосудов за счет клеток ретикулоэндотелиальной системы являются своеобразными фильтрами, в которых застревают патогены и таким образом не допускается генерализация инфекции (брюшной тиф). Воспаление в своей основе является защитной реакцией организма, так как в результате воспалительной реакции вокруг патогена концентрируются специализированные клетки, которые должны либо уничтожить возбудителя, либо ограничить его распространение, например при гнойном мастите стафилококковой этиологии в ткани молочной железы образуется локальный гнойный очаг (абсцесс), предотвращающий генерализацию стафилококковой инфекции.

Одним из методов лечения хронических инфекций является назначение препаратов, усиливающих воспалительную реакцию организма как защитную (хроническая гонорея, хроническая дизен-

терия). Но иногда воспаление может выполнять противоположную патогенетическую функцию, т.е. способствовать развитию патологического процесса, нарушению структуры и функции органа (ткани): воспаление легких (пневмония), воспаление почек (нефрит). В таком случае назначают противовоспалительную терапию.

Третья достаточно мощная преграда на пути распространения патогена по организму - это кровь. Бактерицидная активность крови, т.е. ее способность к самоочищению, обеспечивается комплексом гуморальных и клеточных факторов естественной резистентности организма. Если кровь перестает выполнять свою бактерицидную функцию, то возбудитель беспрепятственно пребывает и размножается в крови, а через кровь проникает и локализуется в разных органах и тканях. В таких случаях развиваются тяжелые, генерализованные формы инфекции, сепсис и септикопиемия, которые создают реальную угрозу жизни организма-хозяина (чумной сепсис, сибиреязвенный сепсис, стафилококковая септикопиемия).

Четвертый барьер организма - гематоэнцефалический, который защищает ткань мозга (головного, спинного) от поражения патогеном. В защитные структуры гематоэнцефалического барьера входят оболочки мозга, стенки кровеносных сосудов, питающих мозговую ткань. Проникновение возбудителя в мозговую ткань приводит к развитию менингоэнцефалитов (менингококк, риккетсии Провачека, вирусы бешенства и энцефалитов). Ткани головного мозга защищены нейросекретируемыми гормонами задней доли гипофиза - окситоцином и вазопрессином, которые наряду с антимикробной активностью подавляют и персистентный потенциал многих патогенов, что используется в клинической практике для борьбы с инфекцией.

8.4.2. Факторы естественной резистентности организма

Раздел изложен в материалах диска.

8.5. Роль внешней среды в инфекционном процессе

Внешняя среда является обязательным участником в инфекционном процессе, его третьей движущей силой. Факторы внешней среды (физические, химические, биологические и социальные)

могут существенно влиять на развитие, течение и исход инфекционного процесса.

Важным физическим фактором является температура. Классические опыты Уолкера и Боринга на модели экспериментальной вирусной инфекции показали, что повышение температуры тела организма приводит к активации факторов естественной резистентности, в частности усилению продукции интерферона. При высокой температуре усиливаются механизмы противовирусной защиты. Поэтому при лечении больных вирусными инфекциями не оправдано снижение высокой температуры, если нет для этого жизненно важных показаний. С другой стороны, снижение в холодное время года температуры тела человека (простудный фактор) приводит к ослаблению естественной резистентности. В связи с действием разных температур существует сезонность ряда инфекционных заболеваний. Повышение заболеваемости воздушнокапельными инфекциями (острой респираторной вирусной инфекции - ОРВИ, грипп) имеет место в холодное время года (зимой) под действием простудного фактора, кишечными инфекциями - в летне-осенний период, когда в условиях высокой температуры возбудители кишечных инфекций (дизентерия, холера, гепатит А, брюшной тиф) интенсивно размножаются во внешней среде, а также распространяются с пищевыми продуктами и водой.

Особенности питания, наличие витаминов в пище могут существенно влиять на естественную резистентность. В весенний период в связи с авитаминозом обостряются хронические инфекционные заболевания (туберкулез, ревматизм и др.). Витамин В 12 и другие производные бензимидазола (дибазол), являясь стимуляторами синтеза белка в организме, повышают его естественную резистентность. Поэтому эти препараты используют для профилактики инфекционных болезней.

Солнце управляет жизненными процессами на нашей планете. Выявлена зависимость между активностью Солнца, его геомагнитной активностью, инфекционной заболеваемостью и смертностью среди людей. Выявлена цикличность патологических процессов и показателей естественной резистентности. Установлена связь между активностью Солнца и экспрессией факторов вирулентности микроорганизмов.

Социальный фактор является мощным фактором внешней среды, влияющим на устойчивость организма к инфекции. Антибиотико-

терапия, вакцинопрофилактика позволяют достаточно эффективно управлять инфекционным процессом. Благодаря глобальным противоэпидемическим мероприятиям человечество избавилось от натуральной оспы, успешно ведет борьбу с полиомиелитом. Но есть болезни, созданные человеком (men made diseases): туберкулез, вирусные гепатиты, ВИЧ-инфекция, болезни, передающиеся половым путем.

Социальные болезни - следствие пороков человеческого общества: наркомании, проституции и т.п. Техногенное загрязнение внешней среды способствует развитию инфекционных заболеваний. Высокое содержание в воздухе, воде солей тяжелых металлов, сероводородсодержащих соединений, радиоактивных элементов приводит к формированию иммунодефицитов в организме, а с другой стороны, в ряде случаев стимулируют экспрессию факторов вирулентности патогена. Так, природный сероводородсодержащий газ Оренбургского, Астраханского, Карачаганакского природных месторождений резко усиливал персистентный потенциал стафилококков, делая население этих газоносных провинций заложниками формирования резидентного стафилококкового бактерионосительства.

Таким образом, формы, течение и исход инфекционного процесса зависят как от вирулентности штамма патогенного микроорганизма, так и от состояния естественной резистентности и иммунитета организма хозяина, где регулирующую функцию выполняют факторы внешней среды.

Задания для самоподготовки (самоконтроля)

А. Назовите форму инфекционного процесса, при которой возбудитель длительное время находится в организме, не проявляя патогенных свойств и не выделяясь в окружающую среду:

1. Бактерионосительство.

2. Латентная инфекция.

3. Медленная инфекция.

4. Острая инфекция.

Б. Назовите факторы, способствующие колонизации бактерий в макроорганизме:

1. Бактериоцины.

2. Адгезины.

3. Эндотоксин.

4. IgA-протеаза.

В. Назовите факторы, способствующие инвазии бактерий:

1. Гиалуронидаза.

2. Эффекторные белки секреторной системы III типа.

3. Эндотоксин.

Г. В защите от фагоцитоза, помимо поверхностных структур бактериальной клетки, участвуют секретируемые этой клеткой вещества. Отметьте ферменты, принимающие участие в подавлении фагоцитоза бактерий:

1. Внеклеточная аденилатциклаза.

2. IgA-протеаза.

3. Каталаза.

4. Супероксиддисмутаза.

Д. Отметьте положения, характерные для экзотоксина:

1. Является слабым антигеном.

2. Обладает специфичностью действия.

3. Термостабилен.

4. Стимулирует образование в организме нейтрализующих ан-

Е. У пациента, болеющего гриппом, развилась пневмония, вызванная S. pneumoniae. Назовите форму инфекционного процесса, к которой относится вызванная S. pneumoniae пневмония.

Ж. Одним из методов лабораторной диагностики инфекционных болезней является метод гемокультуры, при котором возбудителя выделяют из крови больного. Назовите состояния инфекционного процесса, при которых возбудитель можно выделить из крови.

Учение об инфекционных болезнях уходит в глубь веков. Представление о заразности таких болезней, как чума, оспа, холера и многие другие, зародилось еще у древних народов; задолго до нашей эры уже применялись некоторые простейшие меры предосторожности в отношении заразных больных. Однако эти отрывочные наблюдения и смелые догадки были весьма далеки от подлинно научных знаний.

Уже в Древней Греции некоторые философы, например Фукидид, высказывали мысль о живых возбудителях («контагиях») инфекционных болезней, но эти ученые не имели возможности подтвердить свои предположения какими-либо достоверными фактами.

Выдающийся врач древнего мира Гиппократ (около 460- 377 гг. до н. э.) объяснял происхождение эпидемий действием «миазм» - заразных испарений, которые будто бы могут вызвать ряд болезней.

Передовые умы человечества даже в условиях средневековой схоластики справедливо отстаивали идею о живой природе возбудителей заразных болезней; например, итальянский врач Фракасторо (1478-1553) развил стройное учение о контагиях болезней и о способах их передачи в своем классическом труде «О контагиях и контагиозных болезнях» (1546).

Голландский естествоиспытатель Антоний ван Левенгук (1632-1723) сделал в конце XVII века весьма важное открытие, обнаружив под микроскопом (который был им лично изготовлен и давал увеличение до 160 раз) различные микроорганизмы в зубном налете, в застоявшейся воде и настое из растений. Свои наблюдения Левенгук описал в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком». Но даже и после этого открытия идея о микробах как возбудителях инфекционных болезней долгое время не получала еще необходимого научного обоснования, хотя опустошительные эпидемии неоднократно развивались в различных странах Европы, унося тысячи человеческих жизней.

На протяжении многих десятилетий (в XVII и XVIII столетиях) наблюдения над эпидемиями инфекционных болезней, поражающими большое количество людей, убеждали в заразности этих заболеваний.

Исключительно важное практическое значение имели работы английского ученого Эдуарда Дженнера (1749-1823), разработавшего высокоэффективный метод прививок против натуральной оспы.

Выдающийся отечественный врач-эпидемиолог Д. С. Самойлович (1744-1805) доказал заразность чумы при близком соприкосновении с больным и разработал простейшие способы дезинфекции при этом заболевании.

Великие открытия французского ученого Луи Пастера (1822-1895) убедительно доказали роль микроорганизмов в процессах брожения и гниения, в развитии инфекционных болезней.

Работы Пастера объяснили действительное происхождение инфекционных болезней человека, они явились экспериментальной основой асептики и антисептики, блестяще разработанных в хирургии Н. И. Пироговым, Листером , а также их многочисленными последователями и учениками.


Огромной заслугой Пастера явилось открытие принципа получения вакцин для предохранительных прививок против инфекционных болезней: ослабление вирулентных свойств возбудителей путем особого подбора соответствующих условий для их культивирования. Пастером были получены вакцины для прививок против сибирской язвы и бешенства.

Немецкий ученый Леффлер доказал в 1897 г. принадлежность возбудителя ящура к группе фильтрующихся вирусов.

Необходимо отметить, что вплоть до середины прошлого века многие инфекционные болезни, носившие название «лихорадок» и «горячек», совершенно не дифференцировали. Лишь в 1813 г. французский врач Бретанно высказал предположение о самостоятельности заболевания брюшного тифа, а в 1829 г. Шарль Луи дал весьма детальное описание клиники этой болезни.

В 1856 г. из группы «горячечных болезней» были выделены брюшной и сыпной тифы с четкой характеристикой этих совершенно самостоятельных заболеваний. С 1865 г. стали признавать отдельной формой инфекционного заболевания и возвратный тиф.

Мировая наука по достоинству оценивает заслуги известного русского клинициста-педиатра Н. Ф. Филатова (1847- 1902), внесшего существенный вклад в изучение детских инфекционных болезней, а также

Д. К. Заболотного (1866- 1929), который провел ряд важных наблюдений в области эпидемиологии особо опасных болезней (чума, холера).

В работах нашего соотечественника Н. Ф. Гамалеи (1859- 1949) нашли отражение многие вопросы инфекции и иммунитета.

Благодаря работам И. И. Мечникова (1845-1916) и ряда других исследователей с 80-х годов прошлого века стали получать разрешение вопросы иммунитета (невосприимчивости) при инфекционных болезнях, была показана исключительно важная роль клеточной (фагоцитоз) и гуморальной (антитела) защиты организма.

Помимо чисто клинического исследования инфекционных больных, для диагностики отдельных заболеваний с конца XIX века стали широко применять лабораторные методы.

Работы ряда ученых (И. И. Мечников, В. И. Исаев, Ф. Я. Чистович, Видаль, Уленгут) позволили еще в конце прошлого столетия использовать серологические исследования (агглютинацию, лизис, преципитацию) для лабораторной диагностики инфекционных болезней.

X. И. Гельману и О. Кальнингу принадлежит честь разработки метода аллергической диагностики сапа (1892). Распознавание малярии было значительно облегчено благодаря методу дифференциальной окраски ядра и протоплазмы малярийного плазмодия в мазках крови, разработанному Д. Л. Романовским (1892).

Смысл слова «инфекция» различен. Под инфекцией понимают заразное начало, т.е. возбудителя в одном случае, а в другом случае это слово употребляется как синоним понятия «заражение, или заразная болезнь». Чаще всего слово «инфекция» употребляется для обозначения инфекционной болезни. Инфекционные болезни имеют следующие отличительные особенности:

1) причина - живой возбудитель;

2) наличие инкубационного периода, который зависит от вида микроба, дозы и др. Это период времени от проникновения возбудителя в организм хозяина, его размножение и накопление до предела, обуславливающего болезнетворное действие его на организм (длится от нескольких часов до нескольких месяцев);

3) заразительность, т.е. способность возбудителя передаваться от больного животного здоровому (есть и исключения - столбняк, злокачественный отек);

4) специфические реакции организма;

5) невосприимчивость после переболевания.

Инфекция (позднелатинское infektio - заражение, от латинского inficio - вношу что-либо вредное, заражаю) - состояние зараженности организма; эволюционно сложившийся комплекс биологических реакций, возникающих при взаимодействии организма животного и возбудителя инфекции. Динамика этого взаимодействия называется инфекционным процессом.

Инфекционный процесс - это комплекс взаимных приспособительных реакций на внедрение и размножение патогенного микроорганизма в макроорганизме, направленный на восстановление нарушенного гомеостаза и биологического равновесия с окружающей средой.

Современное определение инфекционного процесса включает взаимодействие трех основных факторов –

1) возбудителя,

2) макроорганизма

3) окружающей среды,

Каждый фактор может оказывать существенное влияние на результат инфекционного процесса.

Чтобы вызвать заболевание, микроорганизмы должны быть патогенными (болезнетворными).

Патогенность микроорганизмов - это генетически обусловленный признак, который передается по наследству. Для того чтобы вызвать инфекционную болезнь, патогенные микробы должны проникать в организм в определенной инфицирующей дозе (ИД). В естественных условиях для возникновения инфекции патогенные микробы должны проникать через определенные ткани и органы организма. Патогенность микробов зависит от многих факторов и подвержена большим колебаниям в различных условиях. Патогенность микроорганизмов может снижаться или, наоборот, увеличиваться. Патогенность как биологический признак бактерий реализуется через их три свойства :

· инфекциозность,

· инвазивность и

· токсигенность.

Под инфекциозностью (или инфективностью) понимают способность возбудителей проникать в организм и вызывать заболевание, а также способность микробов передаваться с помощью одного из механизмов передачи, сохраняя в этой фазе свои патогенные свойства и преодолевая поверхностные барьеры (кожу и слизистые). Она обусловлена наличием у возбудителей факторов, способствующих его прикреплению к клеткам организма и их колонизации.

Под инвазивностью понимают способность возбудителей преодолевать защитные механизмы организма, размножаться, проникать в его клетки и распространяться в нем.

Токсигенность бактерий обусловлена выработкой ими экзотоксинов. Токсичность обусловлена наличием эндотоксинов. Экзотоксины и эндотоксины обладают своеобразным действием и вызывают глубокие нарушения жизнедеятельности организма.

Инфекциозные, инвазивные (агрессивные) и токсигенные (токсические) свойства относительно не связаны друг с другом, они по-разному проявляются у разных микроорганизмов.

Инфицирующая доза - минимальное количество жизнеспособных возбудителей, необходимых для развития инфекционной болезни. От величины инфицирующей дозы микроба может зависеть тяжесть течения инфекционного процесса, а в случае условно-патогенных бактерий - возможность его развития.

Степень патогенности или болезнетворности микроорганизмов называется вирулентностью.

Величина инфицирующей дозы в большой мере зависит от вирулентных свойств возбудителя. Между этими двумя характеристиками существует обратная зависимость: чем выше вирулентность, тем ниже инфицирующая доза, и наоборот. Известно, что для такого высоковирулентного возбудителя, как чумная палочка (Yersinia pestis), инфицирующая доза может колебаться от одной до нескольких микробных клеток; для Shigella dysenteriae (палочка Григоръева-Шига) - около 100 микробных клеток.

В отличие от этого, инфицирующая доза низковирулентных штаммов может быть равна 10 5 -10 6 микробных клеток.

Количественными характеристиками вирулентности являются:

1) DLM (минимальная летальная доза) – доза, вызывающая за фиксированный период времени гибель единичных, наиболее чувствительных подопытных животных; принимается за нижний предел

2) LD 50 – это количество бактерий (доза), вызывающее за фиксированный период времени гибель 50 % животных в эксперименте;

3) DCL (смертельная доза) вызывает за фиксированный период времени

100 %-ную гибель животных в эксперименте.

По степени патогенности они делятся на:

Высокопатогенные (высоковирулентные);

Низкопатогенные (низковирулентные).

Высоковирулентные микроорганизмы вызывают заболевание в нормальном организме, низковирулентные - только в иммуносупрессированном организме (оппортунистические инфекции).

У патогенных микроорганизмов вирулентность обусловлена факторами:

1) адгезия – способность бактерий прикрепляться к эпителиальным клеткам. Факторами адгезии являются реснички адгезии, адгезивные белки, липополисахариды у грамотрицательных бактерий, тейхоевые кислоты у грамположительных бактерий, у вирусов – специфические структуры белковой или полисахаридной природы; Эти структуры, ответственные за прилипание к клеткам хозяина, называются «адгезинами». При отсутствии адгезинов инфекционный процесс не развивается;

2) колонизация – способность размножаться на поверхности клеток, что ведет к накоплению бактерий;

4) пенетрация – способность проникать в клетки;

5) инвазия – способность проникать в подлежащие ткани. Эта способность связана с продукцией таких ферментов, как

  • нейраминидаза - фермент, который расщепляет биополимеры, которые входят в состав поверхностных рецепторов клеток слизистых оболочек. Это делает оболочки доступными для воздействия на них микроорганизмов;

· гиалуронидаза - действует на межклеточное и межтканевое пространство. Это способствует проникновению микробов в ткани организма;

· дезоксирибонуклеаза (ДНКаза) - фермент, который деполимеризирует ДНК, и др.

6) агрессия – способность противостоять факторам неспецифической и иммунной защиты организма.

К факторам агрессии относят:

· вещества разной природы, входящие в состав поверхностных структур клетки: капсулы, поверхностные белки и т. д. Многие из них подавляют миграцию лейкоцитов, препятствуя фагоцитозу;капсулообразование - это способность микроорганизмов образовывать на поверхности капсулу, которая защищает бактерии от клеток фагоцитов организма хозяина (пневмококки, чума, стрептококки). Если капсул нет, то образуются другие структуры: например, у стафилококка - белок А, с помощью этого белка стафилококк взаимодействует с иммуноглобулинами. Такие комплексы препятствуют фагоцитозу. Или же микроорганизмы вырабатывают определенные ферменты: например, плазмокоагулаза приводит к свертыванию белка, который окружает микроорганизм и защищает его от фагоцитоза;

· ферменты – протеазы, коагулазу, фибринолизин, лецитиназу;

· токсины, которые делят на экзо– и эндотоксины.

Экзотоксины - это вещества белковой природы, выделяемые во внешнюю среду живыми патогенными бактериями.

Экзотоксины высокотоксичны, обладают выраженной специфичностью действия и иммуногенностью (в ответ на их введение образуются специфические нейтрализующие антитела).

По типу действия экзотоксины делятся на:

А. Цитотоксины - блокируют синтез белка в клетке (дифтерия, шигеллы);

Б. Мембранотоксины - действуют на мембраны клеток (лейкоцидин стафилококка действует на мембраны клеток фагоцитов или стрептококковый гемолизин действует на мембрану эритроцитов). Наиболее сильные экзотоксины вырабатывают возбудители столбняка дифтерии, ботулизма. Характерной особенностью экзотоксинов является их способность избирательно поражать определенные органы и ткани организма. Например, экзотоксин столбняка поражает двигательные нейроны спинного мозга, а дифтерийный экзотоксин поражает сердечную мышцу и надпочечники.

Для профилактики и лечения токсинемических инфекций применяются анатоксины (обезвреженные экзотоксины микроорганизмов) и антитоксические сыворотки.

Рис. 2. Механизм действия бактериальных токсинов. А. Повреждение клеточных мембран альфа-токсином S. aureus. В. Ингибирование белкового синтеза клетки шига-токсином. С. Примеры бактериальных токсинов, активирующих пути вторичных мессенджеров (функциональные блокаторы).

Эндотоксины - токсические субстанции, входящие в структуру бактерий (обычно в клеточную стенку) и высвобождающиеся из них после лизиса бактерий.

Эндотоксины не обладают таким выраженным специфическим действием, как экзотоксины, а также менее ядовиты. Не переходят в анатоксины. Эндотоксины являются суперантигенами, они могут активизировать фагоцитоз, аллергические реакции. Эти токсины вызывают общее недомогание организма, их действие не отличается специфичностью.

Независимо от того, от какого микроба получен эндотоксин, клиническая картина однотипна: это, как правило, лихорадка и тяжелое общее состояние.

Выброс эндотоксинов в организм может привести к развитию инфекционно-токсического шока. Он выражается в потере капиллярами крови, нарушении работы центров кровообращения и, как правило, приводит к коллапсу и смерти.

Различают несколько форм инфекции :

· Выраженной формой инфекции является инфекционная болезнь с определенной клинической картиной (явная инфекция).

· При отсутствии клинических проявлений инфекции ее называют скрытой (бессимптомной, латентной, инапарантной).

· Своеобразная форма инфекции - несвязанное с предшествующим переболеванием микробоносительство.

Возникновение и развитие инфекции зависит от наличия специфического возбудителя (патогенного организма), возможности его проникновения в организм восприимчивого животного, условий внутренней и внешней среды, определяющих характер взаимодействия микро - и макроорганизма.

Каждый вид патогенных микробов вызывает определенную инфекцию (специфичность действия ). Проявление инфекции зависит от степени патогенности конкретного штамма возбудителя инфекции, т.е. от его вирулентности, которая выражается токсигенностью и инвазивностью.

В зависимости от характера возбудителя различают

· бактериальную,

· вирусную,

· грибковую

· другие инфекции.

Входные ворота инфекции – место проникновения возбудителя в организм человека через определенные ткани, лишенные физиологической защиты против конкретного вида возбудителя.

Ими могут быть кожа, конъюнктива, слизистые оболочки пищеварительного тракта, дыхательных путей, мочеполового аппарата. Некоторые микробы проявляют патогенное действие лишь при проникновении через строго определенные ворота инфекции. Например, вирус бешенства вызывает болезнь лишь при внедрении через повреждения кожи и слизистых оболочек. Многие микробы приспособились к разнообразным путям внедрения в организм.

Очаг инфекции (очаговая инфекция) – размножение возбудителя в месте внедрения

В зависимости от механизма передачи возбудителя различают

· алиментарные,

· респираторные (аэрогенные, в т.ч. пылевые и воздушно-капельные),

· раневые,

· контактные инфекции.

При распространении микробов в организме развивается генерализованная инфекция .

Состояние, при котором микробы из первичного очага проникают в кровяное русло, но не размножаются в крови, а лишь транспортируются в различные органы, называется бактериемией . При ряде болезней (сибирская язва, пастереллезы и др.) развивается септицемия : микробы размножаются в крови и проникают во все органы и ткани, вызывая там воспалительные и дистрофические процессы.

Инфекция может быть

· спонтанной (естественной) и

· экспериментальной (искусственной).

Спонтанная инфекция возникает в естественных условиях при реализации механизма передачи, свойственного данному патогенному микробу, или при активизации условно патогенных микроорганизмов, обитавших в организме животного (эндогенная инфекция или аутоинфекция ). Если специфический возбудитель проникает в организм из окружающей среды, говорят об экзогенной инфекции .

Если после перенесения инфекции и освобождения макроорганизма от ее возбудителя происходит повторное заболевание вследствие заражения тем же патогенным микробом, говорят о реинфекци и.

Отмечают и суперинфекцию -следствие нового (повторного) заражения, наступившего на фоне уже развивавшейся болезни, вызванной тем же патогенным микробом.

Возврат болезни, повторное появление ее симптомов после наступившего клинического выздоровления называется рецидивом . Он наступает при ослаблении сопротивляемости животного и активизации сохранившихся в организме возбудителей перенесенной болезни. Рецидивы свойственны болезням, при которых формируется недостаточно прочный иммунитет.

Смешанные инфекции (микстинфекции, миксты ) развиваются в результате заражения несколькими видами микроорганизмов; подобные состояния характеризует качественно иное течение (обычно более тяжёлое) по сравнению с моноинфекцией, а патогенный эффект возбудителей не имеет простого суммарного характера. Микробные взаимоотношения при смешанных (или микст-) инфекциях вариабельны:

Если микроорганизмы активизируют или отягощают течение болезни, их определяют как активаторы, или синергисты (например, вирусы гриппа и стрептококки группы Б);

Если микроорганизмы взаимно подавляют патогенное действие, их обозначают как антагонисты (например, кишечная палочка подавляет активность патогенных сальмонелл, шигелл, стрептококков и стафилококков);

Индифферентные микроорганизмы не влияют на активность других возбудителей.

Манифестные инфекции могут протекать типично, атипично или хронически.

Типичная инфекция . После попадания в организм инфекционный агент размножается и вызывает развитие характерных патологических процессов и клинических проявлений.

Атипичная инфекция . Возбудитель размножается в организме, но не вызывает развития типичных патологических процессов, а клинические проявления носят невыраженный, стёртый характер. Атипичность инфекционного процесса может быть вызвана пониженной вирулентностью возбудителя, активным противодействием защитных факторов его патогенным потенциям, влиянием проводимой антимикробной терапии и совокупностью указанных факторов.

Хроническая инфекция обычно развивается после инфицирования микроорганизмами, способными к длительному персистированию. В ряде случаев под влиянием антимикробной терапии либо под действием защитных механизмов бактерии преобразуются в L-формы. При этом они лишаются клеточной стенки, а вместе с ней и структур, распознаваемых AT и служащих мишенями для многих антибиотиков. Другие бактерии способны длительно циркулировать в организме, «уходя» от действия указанных факторов за счёт антигенной мимикрии или изменения антигенной структуры. Подобные ситуации известны также как персистирующие инфекции [от лат. persisto, persistens, выживать, выдерживать]. По окончании химиотерапии L-формы могут возвращаться к исходному (вирулентному) типу, а виды, способные к длительному персистированию, начинают размножаться, что и вызывает вторичное обострение, рецидив болезни.

Медленные инфекции . Само название отражает медленную (в течение многих месяцев и лет) динамику инфекционного заболевания. Возбудитель (обычно вирус) проникает в организм и латентно присутствует в клетках. Под влиянием различных факторов инфекционный агент начинает размножаться (при этом скорость репродукции остаётся невысокой), заболевание принимает клинически выраженную форму, тяжесть которой постепенно усиливается, приводя к гибели пациента.

В подавляющем большинстве случаев патогенные микроорганизмы попадают в неблагоприятные условия различных областей организма, где погибают либо подвергаются действию защитных механизмов или элиминируются чисто механически. В некоторых случаях возбудитель задерживается в организме, но подвергается такому «сдерживающему» давлению, что не проявляет патогенных свойств и не вызывает развития клинических проявлений (абортивные, скрытые, «дремлющие» инфекции ).

Абортивная инфекция [от лат. aborto, не вынашивать, в данном контексте - не реализовывать патогенный потенциал] - одна из наиболее распространённых форм бессимптомных поражений. Такие процессы могут возникать при видовой или внутривидовой, естественной либо искусственной невосприимчивости (поэтому человек не болеет многими болезнями животных). Механизмы невосприимчивости эффективно блокируют жизнедеятельность микроорганизмов, возбудитель не размножается в организме, инфекционный цикл возбудителя прерывается, он погибает и удаляется из макроорганизма.

Латентная, или скрытая , инфекция [от лат. latentis, спрятанный] - ограниченный процесс с длительной и циклической циркуляцией возбудителя, аналогичной наблюдаемой при явных формах инфекционного процесса. Возбудитель размножается в организме; вызывает развитие защитных реакций, выводится из организма, но никаких клинических проявлений не наблюдают. Подобные состояния также известны как инаппарантные инфекции (от англ. inapparent, неявный, неразличимый). Так, нередко в латентной форме протекают вирусные гепатиты, полиомиелит, герпетические инфекции и т.д. Лица с латентными инфекционными поражениями представляют эпидемическую опасность для окружающих.

Дремлющие инфекции могут быть разновидностью латентных инфекций или состояниями после перенесённого клинически выраженного заболевания. Обычно при этом устанавливается клинически не проявляемый баланс между патогенными потенциями возбудителя и защитными системами организма. Однако под влиянием различных факторов, понижающих резистентность (стрессы, переохлаждения, нарушения питания и т.д.), микроорганизмы приобретают возможность оказывать патогенное действие. Таким образом, лица, переносящие дремлющие инфекции, - резервуар и источник патогена.

Микробоносительство . Как следствие латентной инфекции или после перенесённого заболевания возбудитель «задерживается» в организме, но подвергается такому «сдерживающему давлению», что не проявляет патогенных свойств и не вызывает развития клинических проявлений. Такое состояние называется микробоносительство. Подобные субъекты выделяют патогенные микроорганизмы в окружающую среду и представляют большую опасность для окружающих лиц. Выделяют острое (до 3 мес), затяжное (до 6 мес) и хроническое (более б мес) микробоносительство. Носители играют большую роль в эпидемиологии многих кишечных инфекций - брюшного тифа, дизентерии, холеры и др.