Кафедра медицинской биологии, микробиологии, вирусологии и иммунологии Лектор ас. Е. В. Покрышко План лекции Определение понятия “инфекционный процесс” Условия возникновения и развития инфекционного процесса. Общие особенности инфекционных заболеваний. Динамика развития инфекционного процесса. Периоды инфекционной болезни. Факторы патогенности и вирулентности микроорганизмов Бактериальные токсины “Инфекция” или “инфекционный процесс” – это совокупность патологических, адаптационно-приспособительных и репаративных реакций, которые возникают и развиваются в макроорганизме вследствие конкурентного взаимодействия с патогенными или при определенных условиях условно-патогенными вирусами, бактериями и грибами, что приводит к нарушению внутренней среды и физиологических функций организма. Для развития инфекционного процесса обязательно необходимы три компонента: 1. микроорганизм-возбудитель, 2. организм хозяина (человек или животное) 3. определенные, в том числе и социальные, условия окружающей среды. Существенное значение для возникновения инфекционного процесса имеет: патогенный микроорганизм, который непосредственно вызывает инфекционный процесс, определяет его специфичность, влияет на течение заболевания. место проникновения патогенного возбудителя в организм человека, которое называют входными воротами ифекции. Состояние макроорганизма Основные специфические свойства возбудителя патогенность, вирулентность, токсигенность, адгезивность, инвазивность. Возможность развития инфекционной болезни определяют не только видовые характеристики возбудителя, а также его количество, место и пути проникновения в организм, скорость размножения. Место проникновения патогенного возбудителя в организм человека называют входными воротами инфекции. В зависимости от свойств микроорганизма и путей его передачи входными воротами могут быть: кожные покровы, слизистые оболочки дыхательных путей, пищеварительного тракта и половых органов. Механизм передачи инфекции является второй составной, которая необходима для возникновения и поддержки непрырывности эпидемического процесса. Механизмы передачи определяют способы, при помощи которых инфекционный агент переходит из инфицированного к восприимчивому организму, а также обеспечивают возбудителю смену биологических хозяев. Факторы и пути передачи возбудителя Факторы передачи – это элементы окружающей среды, которые обезпечивают передачу возбудителей инфекционных болезней от одного организма к другому. Пути передачи определяют конкретные факторы передачи или их совокупность, которые обеспечивают перенос инфекционного агента от больного человека или от носителя к здоровому человеку. Механизмы передачи инфекционного агента: фекально-оральный - включает алиментарный, водный или контактно-бытовой пути передачи; кровяной (трансмиссивный) - включает передачу возбудителей через укусы переносчиков, парентеральный; половой; аэрогенный (респираторный) - включает воздушнокапельный и воздушно-пылевой пути передачи; контактный - включает раневой и контактнобытовой пути передачи. Вертикальная передача – это передача возбудителя от матери к плоду в пренатальный период, то есть в период с момента зачатия к рождению. Общие черты инфекционных заболеваний: 1. Наличие патогенного микроорганизма как непосредственной причины болезни. 2. Контагиозность (собственно заразность). 3. Способность к широкому эпидемическому распространению. 4. Цикличность течения (последовательная смена периодов). 5. Возможность развития затяжных и хронических форм. 6. Формирование иммунитета. 7. Возможность развития микробного носительства. Динамика инфекционного процесса Развитие инфекционного процесса подразделяют на несколько стадий: проникновение инфекционного агента (на этой стадии он адаптируется к условиям внутренней среды организма и колонизирует ткани, к которым проявляет тропизм); образование продуктов жизнедеятельности (токсинов, ферментов), которые оказывают повреждающее действие и приводят нарушению гомеостаза организма; распространение инфекционного агента из очага проникновения (очень часто микроорганизмы могут диссеминировать по лимфо- или кровотока). Периоды течения инфекционной болезни: инкубационный ; продромальный; нарастания симптомов; разгара заболевания; угасания симптомов; реконвалесценции. Формы инфекций и их классификация Экзогенные инфекции – возникают и развиваются вследствие проникновения в организм человека патогенных микроорганизмов из окружающей среды Эндогенные инфекции – возникают вследствие активации или проникновения условно-патогенных микроорганизмов, представителей нормальной микрофлоры Особенностю эндогенных инфекций является отсутствие инкубационного периода. В зависимости от того является ли кровь только механическим переносчиком возбудителя или возбудитель размножается в крови в пределах генерализованной инфекции различают две формы: бактериемия (или вирусемия) сепсис. Формы сепсиса: Септицемия (или первичный сепсис) – при этой форме сепсиса возбудитель сразу с входных ворот инфекции попадает в кровь и розмножается там. Септикопиемия (или вторичный метастатический сепсис) – эта форма развивается вследствие генерализации локального инфекционного процесса. Вторичная инфекция – это инфекция, которая вызвана другим видом микроорганизма и развивается на фоне первичного, основного заболевания. Реинфекция – повторное заражение организма уже после перенесенного заболевания тем же или другим вариантом того же возбудителя. В случае, когда повторное инфицирование больного тем же возбудителем происходит до выздоровления возникает суперинфекция. Рецидивом называют возвращение клинических проявлений болезни без повторного заражения. Роль микроорганизма в возникновении инфекционного процесса. Патогенность и вирулентность. Патогенность – потенциальная способность данного вида микроорганизмов вызвать инфекционный процесс. Вирулентность – степень патогенности. Вирулентность может быть усилена или ослаблена. Ослабление вирулентности микроорганизмов называется аттенуацией. Единицы вирулентности: DLM – минимальная смертельная доза (наименьшее количество микробов или их токсинов, которое вызывает гибель 90-95% чувствительных животных. DCL – наименьшая доза, которая вызывает гибель 100% взятых эксперимент животных. LD50 – доза, которая убивает половину зараженных животных. Она является наиболее объективной, точной и принятой в лабораторных исследованиях является Вирулентность определяется такими факторами: адгезивностью, инвазивностью, капсулообразованием, агрессивностью, токсинообразованием и т. п. Адгезины обуславливают адгезию к эритроцитам и к клеткам хазяина. Адгезия холерного вибриона на слизистой Как правило капсула состоит из полисахаридов и содержит мономеры сахара специфического для определенных видов. Капсула слабо иммуногенна и маскирует сильные иммуногены клеточной поверхности, таким образом ограничивает интеракцию с комплементом и антителами. Капсулообразование защищает бактерии от фагоцитоза, нивелирует опсонизацию комплементом или антителами. Не пропускает комплемент к бактериальной мембране. Бактерии, которые имеют капсулы: Haemophilus influenzae, Neisseria meningitides, E. coli, Streptococcus pneumoniae. Вирулентные бактерии способны проникать в ткани инфицированного организма. Инвазивные свойства патогенных бактерий: Коллагеназа и гиалуронидаза разрушают коллаген и гиалуроновую кислоту, что способствует распростране-нию бактерий внутри тканей. Иммуноглобулин A протеаза разлагает IgA, который предупреждает адгезию бактерий к слизистым оболочкам и в основном выделяется N. gonorrhoeae, Haemophilus influenzae і Streptococcus pneumoniae. Инвазивные свойства патогенных бактерий Лейкоцидины разрушают нейтрофилы и макрофаги. M-протеин S. pyogenes обладает антифагоцитарной активностью, Протеин A S. aureus связывает IgG и таким образом предупреждает активацию комплемента. Коагуллаза S. aureus стимулирует образование фибрина с фибриногена, который защищает бактерию от фагоцитоза. Бактериальные токсины Токсины (от гр. toxikon – яд) – одни из наиболее важных факторов патогенности, которые реализуют основные механизмы инфекционного процесса. Токсины вызывают системные поражения, которые обусловливают специфические проявления той или иной инфекционной болезни. В зависимости от локализации бактериальные токсины традиционно подразделяют на: эндотоксины, экзотоксины. Более корректной является систематизация токсинов по: химическому составу – например, фосфолипазы или детергенты; механизму действия – например, на те, которые поражают клеточную мембрану (цитолизины) и те, что действуют на разнообразные внутриклеточные мишени. Характеристик а токсинов Типы токсинов экзотоксины Биологическая активность Индивидуальная для каждого токсина Влияние на клетки Прямое, специфичное Иммуногенност Высокая, ь образование антитоксинов эндотоксины Общая для всех токсинов Опосредованное через активированные цитокины (ИЛ-1, ФНО и др.) Выражена слабо. Антитела отсутствуют. Переход в анатоксины Обнаруженный для Отсутствует некоторых токсинов Токсичность 100 – 1 000 000 0,1 По степени связи с бактериальной клеткой экзотоксины делят на три группы: группа А – включает токсины, которые полностью секретируются (экзотоксины) в окружающую среду. Например, токсин дифтерийной палочки; группа В – это токсины, которые частично секретируются в окружающую среду и частично ассоциированы с бактериальной клеткой. Например, тетаноспазмин палочки столбняка; группа С – токсины, которые не секретируются, связаны с бактериальной клеткой и выделяются только после ее гибели. Например, экзотоксины энтеробактерий. Тип Группа, подгруппа лейкоцидины Мембранотоксины гемолизины: с фосфатидазной актив-ностью О-стрептолизин пневмолизин Продуцент Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Clostridium perfingens, Clostridium botulinum Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Clostridium perfingens Streptococcus pyogenes Streptococcus pneumoniae Антиэлонгаторы Corynebacterium diphtheriae, Pseudomonas aeruginosa, Shigella flexneri, Shigella sonnei Энтеротоксины Staphylococcus aureus, Clostridium perfingens Дермонекротоксины Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa, Bordetella pertussis, Bacillus anthracis Цитотоксины Токсины – функциональные блокаторы Термостабильные энтеротоксины Klebsiella pneumoniae, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli Термолабильные энтеротоксины: холероген Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, Vibrio cholerae Токсикоблокаторы: „мышиные токсины”, коклюшный стимулируючий фактор Yersinia pestis, Bacillus anthracis Bordetella pertussis Нейротоксины Clostridium tetani , Clostridium botulinum Токсины – Эксфолиатины эксфолиат Эритрогенины ины и эритрогени Staphylococcus aureus Streptococcus pyogenes Действие эндотоксина на организм