Вчення про інфекцію та імунітет - мікробіологія з технікою мікробіологічних досліджень
Відео: Люди втрачають чутливість до антибіотиків
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ІНФЕКЦІЇ
Під інфекційним захворюванням розуміють складний процес взаємодії макро- і мікроорганізму, який проявляється сукупністю різноманітних клінічних симптомів, що виникають в організмі внаслідок проникнення, розмноження і дії в ньому хвороботворних мікробів.
Інфекційні захворювання були відомі людству з найдавніших часів. Природно, однак, що у народів глибокої давнини не могло бути правильного уявлення про справжні збудників інфекційних хвороб. Наприклад, грецький вчений Гіппократ (жив 2400 років тому) висловив припущення про те, що причинами заразних хвороб є отруйні випаровування повітря - «міазми». У XVI столітті італійський вчений Фракасторо писав про те, що поширення інфекцій залежить від «контагії» (т. Е. Заразного початку, що передається здоровим людям від хворих шляхом дотику через повітря або речі).
Тільки з середини XIX століття в результаті чудових робіт основоположників медичної мікробіології (Л. Пастер, І. І. Мечников, Р. Кох, Д. І. Івановський і ін.) Було встановлено, що збудниками інфекційних захворювань є певні види мікроорганізмів, які отримали назва хвороботворних патогенних на відміну від інших існуючих в природі неболезнетворних мікробів - сапрофітів.
У сучасній мікробіології є багато даних, які свідчать про те, що патогенні мікроби походять від сапрофітних форм в процесі тривалої еволюції виду. Про це свідчать такі факти.
У природі існують мікроби-двійники, морфологічно і біологічно подібні з патогенними мікробами, але не володіють хвороботворними властивостями. Це явище може бути віднесено майже до будь-якого виду патогенних мікробів.
Розвиток інфекційного процесу залежить від взаємодії трьох факторів: 1) мікроорганізму - збудника захворювання-2) макроорганізма- 3) навколишнього середовища, яка впливає на властивості макро- мікроорганізму.
РОЛЬ МІКРООРГАНІЗМІВ У ІНФЕКЦІЙНОМУ ПРОЦЕСІ
Мікроби, здатні викликати захворювання, повинні бути патогенними і вірулентними.
Патогенність - це видова ознака мікроорганізму, набутий в процесі еволюції і адаптації до тварини і людському організму і полягає в здатності чинити на організм хвороботворні дію. Ступінь патогенності може значно коливатися у різних штамів бактерій одного і того ж виду. Ступінь або міру патогенності даного штаму мікроорганізму і називають вірулентністю. Вірулентність, отже, є показником якісного індивідуального ознаки патогенного мікроорганізму.
Вірулентність - це властивість мікроба проникати в тканини макроорганізму, жити, розмножуватися і поширюватися в них, протистояти тим несприятливим впливом, які надають на нього біологічні реакції організму, і виділяти різні отруйні речовини, які обумовлюють клінічну картину інфекційного захворювання.
Інфекція (від латинського слова inficio - вношу що або ззовні, забруднюючих) у власному розумінні цього слова означає зараження, т. Е. Впровадження в організм і розмноження в ньому патогенних мікробів. Однак «проникнення патогенного мікроба в чутливий організм зовсім не обов`язково викликає відповідне захворювання» (І. І. Мечников).
У лімфоїдної тканини мигдалин у багатьох здорових людей можна виявити стрептококів, стафілококів, пневмококів і інших патогенних мікробів, які не завдають людині шкоди в силу несприйнятливості в даний момент. У ряді випадків паличка черевного тифу, холерний вібріон можуть жити в кишечнику, не викликаючи захворювання. У той же час багато бактерії, які вважаються нешкідливими сапрофіти, в певних умовах, що знижують резистентність макрооргаіпзма, можуть привести до патологічних змін. Так, Е. coli - постійний мешканець кишечника, потрапивши в нирки, сечовий або жовчний міхур, може викликати в цих органах запальний процес.
Кожен мікроб в момент виділення з організму володіє більш високим ступенем вірулентності. Потрапивши в зовнішнє середовище, піддаючись висихання, дії світла, мікроби стають менш небезпечними, так як вплив різних чинників зовнішнього середовища знижує вірулентність бактерій. Свежевиделенние з тваринного організму штами мікробів володіють великою вірулентностью- пересівання на штучні поживні середовища рано чи пізно знижують вірулентність. Наприклад, кілька бацил сибірської виразки, взятих з крові полеглої тварини і відразу введених під шкіру білою миші, викликають загибель останньої. При повторних посівах на живильні середовища доза, в десятки разів перевершує первісну, вже не завжди викликає смерть тварини.
Вирощування мікроба при високій, несприятливою для нього температурі, вплив на культуру прямого сонячного світла, кисню, висушування, незначних кількостей дезінфікуючих речовин - все це викликає зниження вірулентності.
Підвищення вірулентності зазвичай вдається за допомогою пасажів через тварина, чутливе до цього мікроба. У стрептококів, наприклад, може бути посилена вірулентність шляхом повторних пасажів через організм кролика. Можна і знизити вірулентність мікроба шляхом багаторазового його пассірованія через організм тварини, мало чутливого до збудника даного захворювання. Одиницею виміру вірулентності є те найменшу кількість живих особин мікроба, що викликає смертельне захворювання сприйнятливих досвідчених тварин - так звана мінімальна смертельна доза - Dim (dosis letalis minima). Доза, що викликає загибель 100% заражених тварин, називається Del (Dosis certa letalis), а доза вбиває тільки половину, взятих в досвід жи
рин, позначається Dl50 (Dosis letalis 50%). У розвитку інфекційного процесу відіграє роль не тільки вірулентність, але і кількість мікробів, що потрапили в організм в момент зараження (доза інфікуються) Зі збільшенням інфікувати дози інкубаційний період зменшується, перебіг і результат хвороби стає більш важкими.
Фактори вірулентності. Вірулентність - складне біологічне явище, обумовлене рядом чинників: капсулообразованія, наявністю дифузійного фактора, токсинів, агресини, ферментів агресії.
Капсули. Є ряд фактів, що дають підставу розглядати капсули і капсулоутворення як пристосованість патогенних мікроорганізмів до несприятливих умов життя в організмі тварин і людини. Наприклад, деякі хвороботворні коки і бацили утворюють капсулу в організмі. Ці ж мікроби, позбавлені капсули, ослаблені в своїй вірулентності. Це властивість яскраво виражено у палички сибірської виразки: сибиреязвенная інфекція протікає найбільш важко і закінчується загибеллю тварини, якщо мікроб утворює капсулу. Експериментально доведено, що капсула забезпечує сібіреязвенной паличці стійкість проти фагоцитозу, що підтверджується наступним досвідом. Якщо морській свинці ввести суміш капсульної і бескапсульной культури сібіреязвенной палички, фагоцитозу піддаються тільки бескапсульних форми, в той час як капсульні мікроби залишаються вільними і продовжують розмножуватися в організмі.
Фактор інвазивності, або фактор поширення. У фільтрах бульйонних культур деяких патогенних коків, дифтерійної палички і ряду інших мікробів виявлено речовину, здатну збільшувати проникність тканини, особливо сполучної, для мікроорганізмів та інших сторонніх речовин (фактор Дюрана-Рейнальса). Це доведено наступним досвідом. У виголена ділянка шкіри кролика білої масті вводили суспензію туші в фізіологічному розчині, а в іншій такій самій ділянку - ту ж дозу суспензії туші з додаванням фільтрату бульонной культури вірулентних бактерій. Через кілька годин на місці ін`єкції слабо дифундуючої туші з`являлося невелике чорне плямочка, в точці введення туші, змішаної з фільтратом, утворювалося порівняно велика чорна пляма. 
Рис 48 Досвід виявлення дифузійного фактора вірулентних бактерій.
Доданий до туші бактерійний фільтрат, збільшуючи проникність тканини, дозволяє туші поширюватися на більшу відстань від місця ін`єкції (рис. 48).
Фактором поширення в наведеному досвіді є фермент гіалуронідаза, який розщеплює гіалуронову кислоту, що входить до складу сполучної тканини.
Потрібно, однак, додати наступне: 1) фермент гіалуронідаза виявлений не у всіх мікробів: їх продукують туберкульозна мікобактерія, менінгокок, Вас. anthracis і інші бактерії-2) до чинників поширення, крім гіалуронідази, відносять і ряд інших речовин, наприклад, полісахариди, які містяться в капсулі пневмококів.
Токсини мікробів. Патогенні мікроби мають здатність виділяти особливі отруйні продукти - токсини, значення яких в патогенезі інфекційних захворювань надзвичайно велике. Одні отруйні речовини виділяються живий бактеріальної клітиною в навколишнє середовище і в зв`язку з цим легко можуть бути відокремлені від тіла клітини. Такі легко диффундирующие отрути називаються екзотоксинами.
Отрути, що містяться всередині цитоплазми і виділяються в зовнішнє середовище тільки після загибелі і руйнування клітин, називаються ендотоксинами.
Екзотоксини виділяють дифтерийная, правцева палички, збудники газової гангрени, ботулізму, стафілококи, стрептококи, дизентерійна паличка Григор`єва-Шига. Ендотоксини виявлені у брюшнотифозной, дизентерійної палички, у холерного вібріона збудника чуми, туберкульозу та інших мікробів.
Для отримання екзотоксину мікроорганізми вирощують на рідкому поживному середовищі. Після накопичення токсину середу фільтрують через бактеріальні фільтри, на яких затримуються тіла бактерій, а екзотоксин переходить в фільтрат.
Ендотоксини можна отримати різними способами. Так, ендотоксин звільняється при повторному заморожуванні і відтаванні бактерій в дистильованої воді, при механічному руйнуванні мікробів розтиранням їх зі склом або песком- при дії на мікроорганізмів концентрованого розчину кухонної солі, дистильованої води, луги, спирту, ефіру.
Екзотоксини є білками і відрізняються невеликою стійкістю. Нагрівання до 80 ° руйнує їх майже моментально. А низька температура на токсин не діє.
Характерними властивостями екзотоксинів є:
1) дія в малих дозах- 2) спеціфічность- 3) антігенность- 4) лабільность- 5) дію через певний термін після введення.
Токсини діють в малих кількостях: 0,01-0,0005 г дифтерійного токсину викликають смертельне отруєння морської свинки вагою 250 г: 0,000001 мл отрути ботулізму призводить до загибелі білої миші і т. Д.
Специфічність - це властивість токсину при впливі на макроорганізм викликати певні, характерні лише для цього токсину явища. Так, наприклад, правцевий отрута обумовлює спазматичні скорочення рухових м`язів, дифтерійний токсин надає некротизуючу і паралітичну дію і т. П.
Антигенность токсину виражається в тому, що при введенні його в організм в останньому виробляються антитоксинів (речовини, що нейтралізують токсин).
Після введення токсину в організм його дія проявляється лише через певний строк. Наприклад, дія дифтерійного токсину на морську свинку проявляється через 12-15 годин.
Лабільність - здатність швидко руйнуватися під впливом високої температури, світла, хімічних речовин.
Ендотоксини менш токсичні, ніж екзотоксини, і не володіють специфічною дією на організм тварин. Їх дія виражається в явищах загального отруєння. При імунізації тварин бактеріями, що володіють ендотоксинами, виробляються антитіла проти самих мікробів, а не проти їх отрут. Ендотоксини, будучи за своєю хімічною природою глюцідоліпоідополіпептідним комплексом, витримують нагрівання до 80-100 °.
Агресини. Речовини, що виділяються мікроорганізмами в процесі їх життєдіяльності і пригнічують захисні функції організму (фагоцитоз, лізис бактерій), називаються агресини. Вони були отримані Байло з перитонеального ексудату тваринного, який загинув від сибірської виразки. Фільтрати ексудатів при різних інфекціях самі по собі нешкідливі, але будучи додані до несмертельної дозі культури відповідного мікроба, викликають смертельно протікає захворювання.
Агресини виявлені у багатьох мікробів: бактерій черевного тифу, паратифів, холери, сибірки, чуми, туберкульозу, дифтерії, стафілококи, стрептококи, пневмокока і кишкової палички. Природа агресини до теперішнього часу залишається невідомою.
