Лекция №2 Инфекционный процесс.

Инфекционный процесс может вызвать только патогенный или условнопатогенный микроорганизм (patos ― страдание, genes ― рождающий). Патогенность (болезнетворность) ― потенциальная способность микроорганизма вызывать инфекционный процесс у чувствительного к нему человека (животного). Патогенность ― это видовой признак микроорганизма, генетически детерминированный. Этот признак отражает потенциальную способность микроорганизма проникать в макроорганизм (инфективность), размножаться и распространяться в нем (инвазивность), вызывая комплекс патологических реакций, возникающих при заболевании. Условно-патогенные микроорганизмы ― это микроорганизмы, которые вызывают инфекционный процесс только при определенных условиях: • при попадании их в необычные биотопы (например E. coli в кровь), • при снижении реактивности макроорганизма. Патогенность может быть реализована или нет. Это зависит от вирулентности. Вирулентность ― мера патогенности, ее фенотипическое проявление. Вирулентность имеет свои качественные и количественные характеристики. Это индивидуальный, а не видовой признак (молодые колонии ― более вирулентны, старые и R-формы колоний ― менее вирулентны). Ослабление вирулентности микроорганизмов впервые было предпринято Луи Пастером (созданы живые вакцины против куриной холеры, сибирской язвы, бешенства). Целенаправленное ослабление вирулентности ― аттенуация. Количественная характеристика вирулентности выражается дозами: • Dlm (Dosis letalis minima) ― минимальная смертельная доза ― количество микроорганизма (токсина), которое при введении чувствительному лабораторному животному в стандартных условиях вызывает гибель 95% животных через определенный срок; • LD50 ― количество возбудителя, которое вызывает гибель подопытных животных чувствительных видов в 50% случаев; • Dcl (Dosis certa letalis) ― абсолютно смертельная доза, гибель животных в 100% случаев; • ID (инфицирующая доза) ― количество возбудителя, способное вызвать инфекционный процесс в явной форме (т.е. инфекционное заболевание). Факторы вирулентности (патогенности) микроорганизмов: 59 • подвижность микроорганизма и хемотаксис; • адгезия и колонизация; • инвазия; • агрессия; • токсины микроорганизмов; • продукты метаболизма микроорганизмов. Подвижность микроорганизма и хемотаксис ― позволяет микроорганизму пройти через защитные барьеры организма (холерный вибрион ― через кислое содержимое желудка). Адгезия и колонизация Адгезивность ― способность микроорганизмов адсорбироваться на чувствительных рецепторах клеток и расселяться по поверхностям клеток (т.е. колонизировать их). Этот специфический процесс связан с наличием комплементарных рецепторов со стороны микроорганизма и клетки хозяина. У бактерий функцию факторов адгезии (адгезинов) выполняют пили, фимбрии, жгутики, компоненты клеточной стенки (пептидогликан, тейхоевые кислоты Гр+ бактерий, липополисахаридный слой Грбактерий). Уникальное строение адгезинов, свойственное определенным видам микроорганизмов, обуславливает высокую специфичность данного процесса. Этим объясняется способность одних микроорганизмов прикрепляться и колонизировать эпителий дыхательных путей, других ― кишечного тракта, третьих ― мочевыделительной системы и т.д. Рецепторы клеток тканей организма человека также неоднородны по своему составу. Их подразделяют на: нативные, индуцированные и приобретенные. • Нативные рецепторы (есть заранее) располагаются на эпителиальных клетках, участвуя в адгезии соответствующих бактерий. • Индуцированные рецепторы образуются, например, после адсорбции вируса гриппа на чувствительных клетках, после чего на них могут адгезироваться стафилококки и другие бактерии. Следовательно, грипп осложнится, например, стафилококковой инфекцией. • Приобретенные рецепторы появляются при определенных условиях. Они представляют собой «мостики», связывающие эпителиоциты и бактериальные клетки, которые состоят из иммуноглобулинов разных классов, альбуминов, фибронектина или других соединений, способных взаимодействовать с комплементарными бактериальными адгезинами. Инвазия Инвазивность ― способность микроорганизмов проникать в клетку ― пенентрация, ткань, размножаться и распространяться по организму, преодолевая тканевые и межтканевые барьеры. 60 Эту функцию выполняют ферменты инвазивности, которые входят в группу факторов/ферментов агрессии. К этим ферментам относятся: гиалуронидаза (расщепляет гиалуроновую кислоту соединительной ткани), нейраминидаза (расщепляет сиаловую кислоту), фибринолизин (растворяет сгустки фибрина), коллагеназа и другие. Агрессия Агрессивность ― это способность микроорганизмов противодействовать защитным силам организма. Факторами агрессии являются: • структурные компоненты микроорганизма (капсула ― защищает микроорганизм от фагоцитоза; липополисахаридный слой клеточной стенки Гр- микроорганизмов; пептидогликан, тейхоевые кислоты Гр+ бактерий); • протеины ― угнетают фагоцитоз (например, протеин А ― у стафилококков, протеин М ― у стрептококков); • поверхностные антигены (V и W-антигены у иерсиний чумы, Viантиген у S.Typhi, капсульный антиген у многих бактерий); • у C. diphtheriae и M. tuberculosis ― корд-фактор (токсический гликолипид); • у возбудителя сифилиса ― мукополисахаридный капсулоподобный чехол. К факторам агрессии также относятся ферменты агрессивности: плазмокоагулаза (свертывает плазму крови), лецитовителлаза (расщепляет лецитин, содержащийся в оболочке клеток), ДНК-аза (вызывает деполимеризацию ДНК), протеаза (разрушает антитела), фибринолизин, фосфатаза. Токсины микроорганизмов Токсигенность ― способность микроорганизмов продуцировать экзотоксины (токсигенные микроорганизмы). Токсичность ― это способность микроорганизмов продуцировать эндотоксины (токсичные микроорганизмы). Типы токсинов по механизму действия: • цитотоксины ― блокируют синтез белка (в клетке) на субклеточном уровне. Включают следующие группы: антиэлонгаторы, энтеротоксины, дермонекротоксины. • мембранотоксины ― повышают проницаемость мембран эритроцитов (гемолизины) и лейкоцитов (лейкоцидины), разрушая их. • функциональные блокаторы ― блокируют функции определенных тканевых систем. Этот тип токсинов включает: термолабильные и термостабильные энтеротоксины, токсиноблокаторы, нейротоксины. 61 • эксфолиатины и эритрогенины ― влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и межклеточными веществами. Эксфолиатины образуются некоторыми штаммами Staphylococcus aureus, эритрогенины ― Streptococcus pyogenes. Сравнительная характеристика бактериальных токсинов Особенности генетического контроля синтеза факторов патогенности бактерий У бактерий обнаружены три типа генов, осуществляющих контроль синтеза факторов патогенности: 1) гены собственной хромосомы, контролируют: • образование пилей общего типа, участвующих в адгезии; • синтез ферментов ― гиалуронидазы и нейраминидазы, участвующих в инвазии; • М-протеин пиогенного стрептококка; • хромосомные tox-гены контролируют синтез холерогена у холерного вибриона, эксфолиативного токсина золотистого стафилококка, энтеротоксина C. perfringens. Экзотоксины Эндотоксины • продукты жизнедеятельности живых клеток • белки • термолабильны • высокотоксичны • действуют спустя латентный период • обладают строгой специфичностью действия (поражают определенные органы и ткани) • превращаются в анатоксины (т.е. под действием формалина токсин утрачивает свою ядовитость, сохраняя при этом иммуногенные свойства) • полностью нейтрализуются антителами-антитоксинами • продукты разрушения клеток • липополисахаридный слой клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов • термостабильны • менее токсичны • действуют сразу • действуют однотипно (оказывают общетоксическое действие) • в анатоксины не переходят • нейтрализация антителами неполная 62 2) гены, привнесенные плазмидами (Ent-плазмида ― обеспечивает синтез энтеротоксина у энтеротоксигенных штаммов E. coli; Hly-плазмида ― синтез гемолизина). 3) гены, привнесенные умеренными конвертирующими фагами (напр., синтез экзотоксина у C.diphtheriae контролируется привнесенными toxгенами коринефага). Роль макроорганизма в инфекционном процессе. Восприимчивость ― генетически детерминированный признак, это способность реагировать на внедрение микроорганизма развитием инфекционного процесса; связана с реактивностью клеток. Резистентность ― устойчивость организма, которая обуславливается неспецифическими факторами антиинфекционной защиты. Факторы, ослабляющие защитные функции организма, способствуют распространению инфекции, а повышающие резистентность ― препятствуют ей. Входные «ворота» инфекции ― это ткани, которые лишены физиологической защиты против конкретных микроорганизмов (т.е. место, через которое микроорганизм проникает в макроорганизм). Инфекционное заболевание ― одна из фаз развития инфекционного процесса (терминальная фаза), его крайняя степень проявления. Особенности инфекционных заболеваний 1. Этиологичность (каждое инфекционное заболевание вызывается определенным возбудителем). 2. Контагиозность (заразность, заразительность). 3. Эпидемичность (тенденция к распространению). Могут быть: • спорадические заболевания ― единичные случаи заболевания в данном регионе; • эпидемии ― вспышки заболевания разного масштаба; • пандемии ― заболевание распространяется на обширные территории. 4. Специфичность локализации в определенных органах и тканях. 5. Специфичность механизмов передачи. Механизм передачи ― способ перемещения возбудителя из зараженного организма в восприимчивый. 63 Факторы передачи ― элементы внешней среды, обеспечивающие перенос возбудителя из одного организма в другой (вода, пища, воздух, живые членистоногие, предметы окружающей обстановки). Пути передачи ― конкретные элементы внешней среды или их сочетания, обеспечивающие попадание возбудителя из одного организма в другой в определенных внешних условиях. Механизм передачи Пути передачи Ворота инфекции Фекальнооральный алиментарный (пищевой) водный контактный (непрямой контакт) кишечник Аэрогенный воздушно-капельный воздушно-пылевой респираторный тракт Трансмиссивный укус кровососущих насекомых парентеральный кровь Контактный раневой контактный ƒ прямой контакт, половой ƒ непрямой контакт (контактнобытовой) кожные покровы и слизистые оболочки Вертикальный трансплацентарный (от матери к плоду) ткани плода 6. Повторяемость или неповторяемость (в результате возникновения иммунитета.) 7. Цикличность течения (т.е. наличие определенных периодов заболевания). Периоды инфекционного заболевания 1) Инкубационный период ― время от момента внедрения возбудителя в организм до появления у больного первых клинических симптомов заболевания; продолжительность инкубации может сильно варьировать ― от нескольких часов, дней, недель, месяцев ― до нескольких лет. 64 2) Продромальный (период предвестников болезни) ― характеризуется появлением первых неспецифических симптомов (общая слабость, головная боль, повышение температуры, озноб, мышечные боли и т.д.) 3) Период клинических проявлений (разгар болезни) ― максимально выражены неспецифические, а также специфические симптомы, характерные только для данного заболевания. 4) Период исхода: • реконвалесценция (полное выздоровление с микробиологической санацией); • реконвалесцентное микробоносительство; • переход в хроническую форму; • летальный исход. Формы инфекций (инвазий) 1. По природе возбудителя: - бактериальные - вирусные - грибковые - протозойные 2. По количеству возбудителей: - моноинфекция - микст-инфекция 3. По локализации возбудителя в организме хозяина: - местная (очаговая) - общая (генерализованная): • бактериемия (вирусемия) • сепсис • септицемия • септикопиемия • токсико-септический шок • токсемия • токсинемия 4. По механизму возникновения (происхождение): - экзогенная - эндогенная - аутоинфекция 5. Повторные заболевания: - реинфекция 65 - суперинфекция - вторичная инфекция - рецидив 6. По основному источнику инфекции: - антропонозы (источник инфекции ― человек) - зоонозы (источник инфекции ― животное) - сапронозы (источник инфекции ― внешняя/абиотическая среда) 7. По механизму передачи и локализации возбудителя в организме: - кишечные с фекально-оральным механизмом передачи - инфекции дыхательных путей с аэрозольным механизмом передачи - кровяные с трансмиссивным механизмом передачи - инфекции наружных покровов с контактным механизмом передачи 8. По месту возникновения: - внебольничная - внутрибольничная (ВБИ) - природно-очаговая 9. По распространению: - спорадические случаи - эпидемии - пандемии - эндемии (привязанность инфекционного заболевания к определенному региону) 10. По длительности течения: - острая - персистентная (латентная, хроническая, медленная) 10. По характеру течения: - бессимптомная (микробоносительство) - стертая (субклиническая) - манифестная - фульминантная Формы инфекций ― основные понятия. Моноинфекция ― инфекционное заболевание, вызванное одним видом возбудителя. Микст-инфекция (смешанная) ― два и более видов возбудителей вызывают инфекционнон заболевание. 66 Вторичная инфекция ― к первоначальной (основной) инфекции присоединяется другая инфекция, вызываемая условно-патогенным возбудителем. Реинфекция ― повторное заражение тем же возбудителем после выздоровления на фоне несформировавшегося иммунитета. Суперинфекция ― повторное заражение тем же возбудителем на фоне текущего заболевания. Рецидив ― повторное заболевание за счет эндогенной инфекции. При экзогенной инфекции возбудитель поступает в организм из окружающей среды (извне), при эндогенной ― находится в самом организме. Аутоинфекция ― эндогенная инфекция, вызванная собственной условнопатогенной микрофлорой организма. Персистенция ― длительное нахождение микроорганизмов в организме в неактивном состоянии. Микробоносительство (бактерионосительство, вирусоносительство) ― нахождение (носительство) микроорганизма в макроорганизме без клинических проявлений инфекции. Может быть: здоровое микробоносительство ― развивается у здоровых лиц, контактировавших с больными или носителями соответствующих патогенных видов; реконвалесцентное микробоносительство ― состояние, при котором выделение возбудителя продолжается после клинического выздоровления больного; чаще всего формируется при слабой напряженности постинфекционного иммунитета. Очаговая инфекция ― инфекция, при которой процесс локализуется в определенном органе или ткани и не распространяется по организму. Однако очаговая инфекция при малейшем нарушении равновесия между макро- и микроорганизмами может перейти в генерализованную форму. Генерализованная инфекция ― инфекция, при которой возбудители распространяются преимущественно лимфо-гематогенным путем по всему макроорганизму. В этом случае развивается: 1) бактериемия ― состояние организма, при котором микроорганизмы циркулируют в крови, но не размножаются; 2) вирусемия ― состояние организма, при котором в его крови циркулируют вирусы (генерализованная вирусная инфекция); 3) сепсис ― нахождение микроорганизмов в крови и их размножение; 67 4) септицемия ― форма сепсиса, при которой микроорганизмы циркулируют и размножаются в крови без образования вторичных очагов инфекции; 5) септикопиемия ― форма сепсиса, при которой микроорганизмы не только циркулируют и размножаются в крови, но и происходит образование гнойных метастатических очагов в различных органах; 6) токсемия ― состояние организма, при котором к крови циркулируют бактериальные эндотоксины; 7) токсинемия ― состояние организма, при котором в крови циркулирует бактериальный экзотоксин или другой токсин (при ботулизме, столбняке и других заболеваниях); 8) при массовом поступлении в кровь бактерий и их токсинов развивается бактериальный или токсико-септический шок. Эпидемиология ― наука об эпидемическом процессе. Изучает возникновение и распространение инфекционных заболеваний среди населения. Звенья эпидемической цепи: 1. Источник и резервуар инфекции. 2. Механизмы и факторы передачи возбудителей (фактором передачи может быть вода, пища, воздух и т.д.). 3. Восприимчивый организм. Воздействуя на эти звенья, можно предупредить или даже ликвидировать уже возникший эпидемический процесс.