1. белок наружной мембраны инвазин – обеспечивает резистентность к фагоцитозу;

2. фермент супероксиддисмутаза – антифагоцитарная активность сальмонелл;

3. эндотоксин – развитие лихорадки;

4. энтеротоксин – обладает гомологией с холерным энтеротоксином.

У человека сальмонеллы могут вызывать две группы заболеваний: 1) антропонозные – брюшной тиф и паратиф А и В; 2) зооантропонозные – сальмонеллезы.

Возбудителями брюшного тифа являются S. typhi, паратифа А – S. paratyphi A, а паратифа В - S. paratyphi B.

Основные клинические проявления: циклическое течение, поражение лимфатического аппарата тонкого кишечника, лихорадка (повышение температуры к 4-7 суткам), интоксикация, появление розеолезной сыпи, живот вздут вследствие накопления в кишках большого количества газов, бред, галлюцинации, падение кровяного давления, коллапс, язык на спинке обложен грязновато-белым налетом, по краям и с кончика чистый, по боковой поверхности на языке заметны отпечатки зубов. Осложнение – перфорация тонкой кишки и кишечное кровотечение. Иммунитет после перенесенного заболевания напряженный и длительный.

Источник инфекции: больной человек и бактерионоситель, которые выделяют возбудителя во внешнюю среду с испражнениями, мочой, слюной. Пути передачи: водный, контактный, пищевой (молоко, сметана, творог, мясной фарш).

Лабораторная диагностика. Материал для исследованияопределяется характером инфекционного процесса:

2. испражнения

4. дуоденальное содержимое

6. труп (кусочки паренхиматозных органов кровь из сердца, желчь, содержимое и отрезок тонкой кишки).

Методы лабораторной диагностики.1 неделя заболевания и в течение всего лихорадочного периода – метод гемокультуры – посев крови в желчный бульон с последующим пересевом на плотные питательные среды. С конца второй недели заболевания проводят бактериологический метод исследования испражнений, дуоденального содержимого. Бактериологическое исследование желчи дает лучшие результаты. Начиная со второй недели заболевания проводятся серологические исследования. В крови болных брюшным тифом и паратифов с 8-10 дней болезни появляются АТ к О- и Н- антигенам, которые можно обнаружить с помощью реакции агглютинации (РА) Видаля и реакции пассивной Vi-гемагглютинации. Диагностическим титром у непривитых людей считают титр агглютинации 1: 100 при соответствующих клинических показаниях. У ранее привитых больных титр Н-АТ 1:200 не является надежным диагностическим признаком. У таких больных диагностический титр должен быть не менее 1:400. Подтверждением активно текущего инфекционного процесса является нарастание титра О-АТ в период болезни. К исходу болезни титр О-АТ понижается, но накапливаются Н- агглютинины. Для выявления хронического носительства бактерий брюшного тифа используют РНГА с эритроцитарным Vi диагностикумом. Диагностическое значение имеет титр 1:40 и выше. Всех здоровых людей с титром 1:80 относят к подозрительным на носительство брюшного тифа.

Лечение. Этиотропная антибиотикотерапия с учетом чувствительности возбудителя.

Профилактика. Для специфической профилактики брюшного тифа используют обогащенную Vi- антигеном вакцину, по эпидемическим показаниям назначают сухой брюшнотифозный бактериофаг. Неспецифическая профилактика включает: санитарно-бактериологический контроль за системами водоснабжения, соблюдение санитарно-гигиенических правил при приготовлении пищи, выявление бактерионосителей среди работников пищеблоков, торговли, своевременное выявление и изоляция больных.

Возбудителями сальмонеллезовявляются многочисленные серовары сальмонелл патогенные для человека и животных. Чаще всего – это S. typhimurium, S. enteritidis, S. heidelberg, S. newport, S. dublin, S. choleraesuis. На территории России доминирует в качестве возбудителя сальмонеллезов - S. enteritidis.

Основной резервуар инфекции – сельскохозяйственные животные, птица (водоплавающая) и куры. Пути передачи: водный, алиментарный. Факторы передачи: мясо, молоко, яйца, субпродукты.

Сальмонеллезная инфекция обычно протекает с клиникой ПТИ (гастроэнтерит). Однако может протекать наряду с кишечной формой и внекишечные: менингит, плеврит, эндокардит, артрит, абсцессы печени, селезенки, пиелонефрит. Это связано с увеличением числа лиц с иммунодефицитом. При снижении иммунного статуса сальмонеллы могут прорывать лимфатический барьер кишечника и проникать в кровь. Развивается бактеремия и становятся возможными внекишечные поражения.

За последние годы сформировались госпитальные штаммы, в частности, S. typhimurium. Они отличаются от остальных клиникой, эпидемиологией, патогенезом. Госпитальные штаммы вызывают вспышки внутрибольничных инфекций, в основном, среди новорожденных и ослабленных детей. Эти штаммы характеризуются множественной лекарственной устойчивостью, детерминированной R плазмидой.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования являются:

2. испражнения

3. рвотные массы и промывные воды желудка

4. дуоденальное содержимое

Методы лабораторной диагностики: 1) бактериологический, 2) серологический (РНГА).

Лечение.Применяется патогенетическая терапия, направленная на нормализацию водно-солевого обмена. При генерализованных формах – этиотропная антибиотикотерапия.

Профилактика. Неспецифическая: проведение ветеринарно-санитарных мероприятий, направленных на предупреждение распространения возбудителей среди сельскохозяйственных животных и птицы, а также соблюдение санитарно-гигиенических правил при убое на мясоперерабатывающих предприятиях, при хранении мяса и мясных продуктов, приготовления пищи, достаточная термическая обработка пищевых продуктов.

Специфическая профилактика сальмонеллеза у сельскохозяйственных животных и птицы.

Шигеллы.

Возбудители дизентерии относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Shigella, который включает 4 вида, отличающихся по биохимическим свойствам и антигенной структуре: S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii, S. sonnei.

Шигеллы – грамотрицательные, неподвижные палочки, спор и капсул не образуют. На плотных питательных средах Плоскирева, Левина, Эндо образуют мелкие гладкие, блестящие, полупрозрачные колонии. На жидких – диффузное помутнение.

Основные биохимические свойства: отсутствие газообразования при ферментации глюкозы, отсутствие продукции сероводорода, отсутствие ферментации лактозы в течение 48 часов.

Выживаемость во внешней среде. Шигеллы хорошо переносят высушивание, низкие температуры, при 60 0 С погибают через 30 мин, при 100 0 С – мгновенно.

Антигенная структура.Шигеллы имеют соматический О-антиген, в зависимости от строения которого происходит их подразделение на серовары. S. sonnei обладает К-антигеном.

Факторы патогенности.

1. плазмида инвазии – обеспечивает процесс инвазии слизистой толстого кишечника;
2. токсины – шига и шигаподобные – токсин попадает в кровь и наряду с эндотелием подслизистой поражает гломерулы почки, вследствие, помимо кровавого поноса развивается гемолитический уремический синдром с развитием почечной недостаточности;

Эпидемиология.Источник инфекции – больные люди и бактерионосители.

Механизм передачи. Фекально-оральный. Путь передачи: S. dysenteriae– контактно-бытовой, S. flexneri– водный, S. sonnei– алиментарный.

Шигеллезы распространены повсеместно. Чаще всего возникают в виде вспышек алиментарного и водного характера.

Клинические проявления. Шигеллы, минуя желудок и тонкий кишечник, прикрепляются к рецепторам колоноцитов и проникают внутрь с помощью белка наружной мембраны. Гибель клеток приводит к образованию эрозий и язв, окруженных перифокальным воспалением. Бактериальная дизентерия характеризуетсяпоражением слизистой и ткани толстого кишечника и характерными симптомами со стороны желудочно-кишечного тракта: тенезмы, частый жидкий стул с примесями слизи и крови. Осложнением шигеллезов может быть развитие кишечного дисбактериоза.

Микробиологическая диагностика. Материалом для исследования служат испражнения. Для посева отбираются гнойно-слизисто-кровяные образования из средней порции кала.

К основным методам лабораторной диагностики относятся: 1) бактериологический; 2) серологический (РПГА)- определение в сыворотке крови антител.

Этиотропная терапия: в среднетяжелой и тяжелой степени заболевания назначаются антибиотики с учетом чувствительности возбудителя.

Специфическая профилактика. Дизентерийный бактериофаг (применяется в очагах инфекции).

Эшерихии.

Возбудитель эшерихиозов относится к семейству Enterobacteriaceae, роду Escherichia, который включает несколько видов. В патологии человека имеет значение только вид E. сoli.

Эшерихии – грамотрицательные палочки среднего размера, подвижны за счет перитрихиально расположенных жгутиков. Не образуют спор, некоторые штаммы имеют микрокапсулу. На питательной среде Эндо образуют колонии малинового цвета с металлическим блеском, в жидкой среде вызывают диффузное помутнение. Обладают высокой ферментативной активностью. Расщепляют углеводороды с образованием кислоты и газа (имеются безгазовые варианты). Ферментируют лактозу (встречаются лактозонегативные варианты).К основным биохимическим свойствам относятся: продукция кислоты и газа при ферментации глюкозы; ферментация лактозы; неспособность образовывать сероводород; продукция индола.

Антигенная структура. E. Coliобладает сложной антигенной структурой. Имеет соматический О-антиген, определяющий серогруппу. Известно около 171 разновидностей.О-антигена. Поверхностный К-антиген может быть представлен 3 антигенами: А, В и L, отличающихся по чувствительности к температуре и химическим веществам. У эшерихий встречается более 97 разновидностей К-антигена. Типоспецифический Н-антиген определяет серовар, которых насчитывается более 57.

Антигенная структура обозначается формулами серогруппы как О:Н, серовара – О:К:Н, например: О12:В6:Н2.

Различают условно-патогенные и патогенные (диареегенные) эшерихии.

Условно-патогенные эшерихии входят у человека в состав нормальной микрофлоры кишечника и влагалища. Заболевания, которые вызывают УП кишечные палочки называют парентеральные эшерихиозы. При снижении иммунологической реактивности кишечная палочка может покидать место своего постоянного обитания (кишечник) и гематогенно либо лимфогенно распространяться, вызывая гнойно-воспалительные процессы различной локализации. УП кишечные палочки выявляются при циститах, пиелитах, холециститах, уретритах, менингитах, сепсисе, пневмониях, тонзиллитах, аппендицитах, вызывают пищевые токсикоинфекции. 80% менингитов новорожденных вызваны E.сoli, которой новорожденный заражается через родовые пути. Основным фактором патогенности УП кишечных палочек является образование эндотоксина. Из условно-патогенных кишечных палочек могут формироваться полирезистентные к антибиотикам штаммы за счет R- плазмид, которые становятся ВБИ.

Патогенные E.сoli являются возбудителями кишечного эшерихиоза, ОКИ. Они получили название диареегенных. Они подразделяются на 4 основные категории, исходя из наличия у них факторов патогенности.

1. ЭТКП – энтеротоксигенные кишечные палочки – возбудители холероподобных заболеваний. Патогенность определяется выработкой термолабильного структурно и функционально связанного с холерным токсином и термостабильного энтеротоксина, которые нарушают водно-солевой обмен в кишечнике, приводя к развитию водянистой диареи;

2. ЭИКП – энтероинвазивные кишечные палочки внедрятся и размножаются в эпителиальных клетках слизистой стенки толстого кишечника, вызывая их деструкцию. Следствием этого является развитие дизентериеподобного заболевания;

3. ЭПКП – энтеропатогенные кишечные палочки вызывают диарею у детей первого года жизни. Продуцируют шигаподобные токсины, поражают тонкий кишечник и вызывают колиэнтериты. Заболевание часто протекает как ВБИ в отделениях новорожденных и грудных детей.

4. ЭГКП – способны вызывать у людей кровавый понос (геморрагический колит) с последующим осложнением в виде гемолитического уремического синдрома. Источником инфекции являются крупный рогатый скот и овцы. Основной путь передачи – алиментарный через мясо, прошедшее недостаточную термическую обработку. Поражаются слепая, восходящая и поперечная толстые кишки. Патогеннсть определяется с выработкой шигаподобных токсинов, синтезом гемолизина

Иммунитет. Парентеральные эшерихиозы чаще возникают на фоне иммунодефицитных состояний. Надежный иммунитет к ним не вырабатывается. При кишечных эшерихиозах наблюдается выработка местного иммунитета, опосредованного секреторным Ig A.

Лабораторная диагностика. Основной метод – бактериологический.

Специфическая профилактика не разработана.

Неспецифическая профилактика сводится к соблюдению санитарно-гигиенических правил, санитарному контролю за источником водоснабжения, пищевыми предприятиями, продуктами питания.

Для этиотропной терапии используют антибиотики.

Холерный вибрион.

Холера – особо опасная карантинная болезнь, вызываемая Vibrio cholerae, серогрупп О1 и О139 , характеризующаяся токсическим поражением тонкого кишечника, нарушением водно-солевого баланса и высокой летальностью.

Возбудитель холеры относится к семейству Vibrionaceae, роду Vibrio, виду Vibrio cholerae.

Холерный вибрион – небольшая изогнутая палочка, очень подвижная за счет полярного жгутика. Спор, капсул не образует. Грамотрицателен. Аэроб или факультативный анаэроб. Относится к галофильным микроорганизмам, поэтому хорошо растет при рН 8,5-9,0. Элективные среды для него – 1% пептонная вода и щелочной агар. На пептонной воде уже через 6-8 часов роста образуется пленка, на щелочном агаре через 12 часов формируются гладкие, прозрачные с голубоватым оттенком колонии.

Биохимические свойства: сбраживает до кислоты глюкозу, сахарозу, не сбраживают арабинозу, рамнозу, дульцит. Для определения рода используют аминокислоты: аргинин, орнитин, лизин.

По Хейбергу, все вибрионы делятся на 6 групп по отношению к сахарам (манноза, сахароза, арабиноза). Холерный вибрион относится к I группе Хейберга и разлагает маннозу и сахарозу, но не разлагает арабинозу.

Антигенная структура . Холерные вибрионы обладают термостабильным О-антигенами и термолабильными Н-антигенами. По структуре О-АГ выделяют более 150 серогрупп, определяемых в реакциях агглютинации. О-антиген Vibrio cholerae О1 состоит из трех компонентов, в зависимости от сочетании которых различают три серовара: Огава, Инаба, Гикошима. Помимо сероваров внутри Vibrio cholerae О1 выделяют два биовара: классический и эль-тор. Они различаются чувствительностью к специфическим бактериофагам, полимиксину, способностью агглютинировать куриные эритроциты и вызывать гемолиз.

Факторы патогенности:

1. способность адгезировать и колонизовать кишечник;

2. наличие ферментов (муциназы, протеазы, нейраминидазы,

лецитоветилазы) – способность к инвазии возбудителя;

1. продукция экзоэнтеротоксина – определяет основное клиническое проявление холеры – профузный понос.

Эпидемиология . Источник инфекции больной человек и вибрионоситель. Резервуаром инфекции является водная среда. Механизм передачи – фекально-оральный. Путь передачи – водный, пищевой, реже контактно-бытовой. Факторами передачи могут служить пресная и морская вода, пищевые продукты (молочные, овощи, фрукты, гидробионты).

Клинические проявления. Заболевание обычно начинается с явлений энтерита. Вначале испражнения сохраняют каловый характер и запах, но вскоре приобретает вид белесоватой водянистой жидкости с плавающими хлопьями – рисового отвара. Частота стула в сутки различная, но примерно у 1/3 больных от 3 до 10 раз. Появление рвоты – переход в следующую фазу болезни – холерный гастроэнтерит. Рвота обычно обильная, водянистая. Вследствие потери большого количества жидкости у больного нарастает обезвоживание, появляются судороги, особенно пальцев рук и ног. Кожные покровы цианотичные, на ощупь холодные. Тургор кожи снижается: кожа легко собирается в нерасправляющуюся складку. Пальцы кистей рук и стоп морщинистые, напоминающие руки прачки. Голос больного становится слабым, сиплым, затем он говорит только шепотом, позже развивается полная афония. Температура тела обычно снижается до субнормальных цифр.

Иммунитет. При выздоровлении возникает напряженный непродолжительный иммунитет.

Основной метод лабораторной диагностики – бактериологический.

Материалом для исследования могут быть выделения от больных и носителей (испражнения, рвотные массы, желчь), объекты окружающей среды (вода, пищевые продукты, белье, сточные воды, гидробионты, смывы с объектов окружающей среды).

Лечение проводится в двух напрвлениях: 1) регидратация (восполнение потерь жидкости и электролитов введением изотонических, апирогенных солевых растворов, а также плазмозаменяющих жидкостей внутривенно или перорально; 2) антибактериальная терапия (антибиотики широкого спектра действия: тетрациклины, хлорамфеникол, а также фторхинолоны).

Профилактика. Неспецифическая профилактика направлена на 1) разрыв путей передачи (предупреждение заноса инфекции на территорию страны, санитарно-просветительная работа с населением, обеспечение населения доброкачественной питьевой водой, канализацией, пищевыми продуктами, дезинфекцией); 2) своевременное выявление больного и носителя, госпитализация, лечение, карантин.

Специфическая профилактика - вакцинопрофилактика. Современная вакцина представляет собой комплексный препарат, состоящий из холероген-анатоксина (70%) и химического О-антигена (30%) обоих биоваров и сероваров. Прививка обеспечивает выработку вибриоцидных антител и антитоксинов в высоких титрах. Вакцинация населения проводится по эпидемическим показаниям.

Иерсинии.

К энтеропатогенным иерсиниям относят возбудителей псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза. Возбудители данных заболеваний относятся к семейству Enterobacteriaceae , роду Yersinia , видам Y. Pseudotuberculosis , и Y. Enterocolitica .

Иерсинии – прямые грамотрицательные палочки иногда приобретающие сферическую форму. Спор, капсул не образуют. Неподвижны при 37 0 С, но ниже 30 0 С подвижны за счет перитрихиально расположенных жгутиков. Хорошо растут на обычных питательных средах. На Эндо образуют….., на иерсиниозной среде Y. Pseudotuberculosis образует сухие синие колонии с фестончатым краем, а Y. Enterocolitica синие сочные гладкие колонии.

Биохимическая активность для Y. Pseudotuberculosis: 1) продукция уреазы; 2) ферментация рамнозы; 3) отсутствие ферментации сахарозы; 4) отсутствие продукции индола. Для Y. Enterocolitica: 1) расщепление мочевины; 2) ферментация сахарозы; 3) отсутствие ферментации рамнозы; 4) продукция орнитиндекарбоксилазы.

Антигенная структура. Иерсинии имеют О-, К- и Н-антигены. По О- антигену внутри вида делятся на серовары.

Факторы патогенности: 1) продукция эндотоксина; 2) белок инвазии; 3) термолабильный энтеротоксин.

Эпидемиология. Кишечный иерсиниоз и псевдотуберкулез – это сапронозные инфекции. Иерсинии широко распространены в природе. Резервуаром возбудителя в природе является почва, вода, инфицированные через них растения. Инфицированная вода и растения способствуют распространению инфекции среди сельскохозяйственных животных. Резервуаром и источником инфекции могут быть крупный рогатый скот, свиньи, собаки, кошки, птицы, грызуны (мыши, крысы). Основные пути передачи – водный и алиментарный, через воду, молоко, овощи.

Клинические проявления. Патогенез и клиника этих заболеваний во многом сходны. Кишечные иерсиниозы и псевдотуберкулез характеризуются полиморфизмом клинических проявленийИнвазировав слизистую кишечника, возбудитель попадает в мезентериальные лимфатические узлы, вызывая мезентериальный лимфаденит – боли в эпигастральной области, симптомы раздражения брюшины, которые имитируют симптомы острого аппендицита. В случае прорыва лимфатического барьера наступает бактериемия, в результате которой микроб разносится по организму, вызывая образование гранулем и микроабсцессов в макрофагальных элементах печени, селезенки, легких, суставах. При этом происходит аллергизация организма. На 1-6 день появляется розеолезная сыпь. Возможен летальный исход. При всем разнообразии клинических проявлений можно выделить два четко очерченных типа клинических форм инфекций: при первом- заболевание протекает как гастроэнтероколит или мезентериальный лимфоаденит; при втором – развивается как результат бактеремии с симптомами вторичной очаговости и аллергическими проявлениями.

Микробиологическая диагностика. Используют бактериологический и серологический методы исследования. Материалом для бактериологического исследования служат: испражнения, ликвор, кровь, моча, аппендикс. Для серодиагностики в РНГА материалом служит сыворотка крови больного.

Специфическая профилактика не проводится. Этиотропная терапия: антибиотики, сульфаниламиды.

«инфекция» (заражение) совокупность биологических процессов, происходящих в макроорганизме при внедрении в него патогенных микроорганизмов, независимо от того, повлечет ли это внедрение за собой развитие явного или скрытого патологического процесса или оно ограничится только временным носительством или длительным персистированием возбудителя.

Инфекция Инфекционные болезни рассматривают как явления, включающие биологический и социальный факторы. Так, механизмы передачи инфекционных болезней, их тяжесть, исход обусловлены главным образом социальными условиями жизни людей.

Патогенные микроорганизмы Характерными свойствами патогенных микроорганизмов являются специфичность (способность вызывать определённую инфекционную болезнь после проникновения в организм) и органотропность (способность предпочтительно поражать определённые органы или ткани).

Место проникновения возбудителя называется входными воротами. Как правило это -ткани, лишенные физиологической защиты против конкретного вида микроорганизмов, служат местом его проникновения в макроорганизм или входными воротами инфекции. Цилиндрический эпителий для гонококков. Стафилококки, стрептококки могут проникать несколькими путями

Инфицирующая доза возбудителя – минимальное количество микробных клеток, способных вызвать инфекционный процесс. Величина инфицирующей дозы зависит от вирулентных свойств возбудителя. Чем выше вирулентность, тем ниже инфицирующая доза.

Инфицирующая доза Для высоковирулентного возбудителя Yersinia pestis (чума) достаточноао несколько бактериальных клеток. Shigella dysenteriae – десятки клеток. Для некоторых возбудителей- тысячи- сотни тысяч –холера Инфицирующая доза низковирулентных штаммов равна 105 -106 микробных клеток.

Периоды инфекционного заболевания 1 период - Инкубационный- от момента заражения до проявления клинических симптомов Локализация возбудителя - во входных воротах инфекции и/или л/узлах

Периоды инфекционного заболевания 4 -й период - Исход заболевания (outcome) - Реконвалесценция Переход в хроническую форму Формирование бактерионосительства Летальный исход

Периоды инфекционного заболевания 2 -й период - Продромальный (prodrome)-это проявление “общих симптомов”- дискомфорт, усталость, озноб. Клинически - это интоксикация. Локализация возбудителя- проникает в кровь, лимфу, происходит секреция токсинов, проявляется активность факторов врожденного иммунитета

В настоящее время наблюдается переход от традиционного представления о бактериях как строго одноклеточных организмах к представлению о микробных сообществах как целостных структурах, регулирующих свои поведенческие реакции в зависимости от изменения условий обитания. Сегодня накоплено достаточно данных о механизмах, посредством которых осуществляются внутрипопуляционные, межштаммовые и межвидовые контакты у микроорганизмов, а также их взаимодействии с организмом хозяина

Пути проникновения возбудителя в макроорганизм Через слизистые оболочки Присутствуют факторы естественной защиты Преодолевая эту защиту микроорганизмы прикрепляются к клеткам эпителия и колонизируют его, Далее проникают в лимфатическую систему, кровь, ткани внутренних органов Через микротравмы кожи - Возможно трансмиссивно. Возбудитель, минуя естественные барьеры кожи и слизистых оболочек проникает в лимфатическую систему и в кровь

Факторы патогенности микроорганизмов Факторы адгезии и колонизации Факторы инвазии Антифагоцитарные факторы Факторы, нарушающие иммунную защиту Токсические факторы

Факторы адгезии Адгезия происходит на поверхности слизистых оболочек различных органов и систем. Адгезия начинается как обратимый процесс, затем переходит в необратимый На первых этапах участвуют силы электростатического взаимодействия, гидрофобные связи, активная подвижность микроорганизмов. Наличие жгутиков позволяет эффективно приближаться к поверхности клетки

Адгезия. На клетке хозяина имеются рецепторы разнообразные молекулы (гликолипиды, маннозные остатки, протеогликаны). Рецепторами для адгезинов грам (+) бактерий чаще всего являются фибронектин и белки межклеточного матрикса. Лиганд-рецепторное взаимодействие высокоспецифичный процесс, при этом клетка хозяина –активный участник. Патогены активируют сигнальные пути трансдукции, в дальнейшем происходит активация рецепторов.

Факторы адгезии Адгезия завершается лиганд-рецепторным взаимодействием. Это высокоспецифичный процесс При котором адгезины комплементарны рецепторам клетки. Со специфичностью адгезии связан микробный тропизм – способность микроорганизмов поражать определенные органы и ткани. (Гонококки – цилиндрический эпителий слизистой уретрального тракта или конъюнктивы глаза). Наличие капсулы или слизи может способствовать адгезии. Некоторые бактерии могут нарушать двигательную активность ресничек цилиарного эпителия дыхательных путей (синтез цилиотоксичных/цилиостатичеких молекул у Bordetella pertussis, пневмококки, Pseudomonas

Факторы адгезии У грамотрицательных бактерий функцию распознавания и прикрепления бактерий чаще осуществляют пили фимбрии. Они короче и тоньше жгутиков. Их длина может достигать 10 нм (иногда до 2 мкм). Большинство типов фимбрий, кодируется хромосомными генами, реже плазмидами. Пили - белковые структуры, состоящие из белка пилина, к которому могут присоединятся углеводный и белковый компоненты. За необратимую адгезию отвечают высокоспецифичные структуры, гликопротеины и гликолипиды.

Фимбрии у гонококков. Количество 100 -500. Состоят из пилина. У грамотрицательных бактерий факторами адгезии служат фимбрии (фимбриальные адгезины) или белки наружной мембраны.

(А)Электронная микрофотография негативно контрастированных E coli. Показаны извитые жгутики и многочисленные короткие тонкие и более ригидные волосоподобные структуры, пили. (B) Длинные F-пили можно отличить от коротких обычных (простых) пилей путем смешивания клеток E coli со специфическими бактериофагами, способными селективно связываться с F-пилями

Адгезины Афимбриальные адгезины – филаментозный гемаглютинин у Bordetella pertussis, ответственный за прикрепление к реснитчатому эпителию дыхательных путей. Фимбриальные адгезины обеспечивают более эффективную адгезию, чем афимбриальные. Они оказываются локализованными на длинной тонкой ножке, что облегчает их контакт с рецептором и, вероятно, позволяет преодолевать барьер "нормальной" микрофлоры и другие защитные механизмы.

Белки клеточной Тейхоевые кислоты стенки Липо-тейхоевые кислоты Пептидогликан ЦПМ Тейхоевые и липотейхоевые кислоты, наружные белки клеточной стенки Факторы адгезии у грамположительных бактерий

Адгезия У грамположительных бактерий – Тейхоевые и липотейхоевые кислоты. Фибронектин связывающие белки (стафилококки, стрептококки). М-протеин у стрептококков группы А.

Уропатогенные эшерихии экспрессируют два вида ворсинок: Р-ворсинки и ворсинки I типа, связываются с разными рецепторами Адгезия служит сигналом к запуску каскада сложных реакций как у бактерии, так и у макроорганизма. Связыванием Р-пилей усиливается поглощение железа Ворсинки Iтипа связ. с рецептором высвобождаются, церамиды – активаторы серин/треониновых киназ, стимулирующих синтез ряда цитокинов (IL 1, IL 6, IL 8).

Инвазия-распространения микроорганизмов в межклеточных пространствах тканей организма хозяина и проникновения их внутрь его клеток.

Инвазия При инвазии рецепторами эукариотических клеток являются их мембранные молекулы, основная функция которых - межклеточные взаимодействия. Инвазивные энтеробактерии в качестве рецепторов используют интегрины эукариотических клеток. Листерии в качестве рецептора используют кадхерин. Эти молекулы эпителиальных клеток играют основную роль в поддержании структуры тканей, обеспечивая физический контакт эукариотических клеток.

Инвазия Адгезия - сигнал к синтезу белков (Ipa. B, Ipa. C и Ipa. D), выполняющих функции инвазинов. Их транспорт внутрь эукариотической клетки осуществляет специальная система секреции, относящаяся к III типу. Перечисленные белки вызывают интенсивную полимеризацию актина внутри М-клетки, приводящую к формированию псевдоподий, охватывающих бактериальную клетку, и вакуоли. Бактерия "заставляет" клетку эпителия захватить себя

Yersinia spp. , Salmonella spp. и Shigella spp. осуществляют инвазию кишечного эпителия, основными "воротами" являются М-клетки. Одной из основных функций Мклеток является транспорт макромолекул и более крупных частиц из просвета кишечника в области подслизистого слоя

Инвазия Шигеллы мигрирует в подслизистый слой, в область лимфоидных фолликулов, где подвергается фагоцитозу мононуклеарными фагоцитами. Шигеллы вызывают апоптоз фагоцитов, вновь высвобождаются в подслизистый слой и могут проникать в интактные энтероциты через их базолатеральные мембраны.

(D)Сканирующая электронная микрофотография энтеропатогенных Е. coli, прикрепляющихся к опороподобным клеточным выростам на поверхности He. La клеток. (E) Окружение Shigella flexneri цитоплазматическими выростами клеток (по типу ряби), во время вторжения бактерий в He. La эпителиальные клетки.

С образования биопленок начинается развитие любой инфекции. Биопленки -тонкий слой микроорганизмов с секретированными ими полимерами, который адгезирован к органической или неорганической поверхности. Микроорганизмы, входящие в состав биопленки, существуют в двух формах: фиксированной к поверхности, и планктонной, свободноплавающей, являющейся субстратом распространения инфекции из её первичного локуса. В состав поверхностной оболочки и матрикса биопленок входят белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК)

Биопленки Это основной фенотип почти всех бактерий в естественных условиях обитания, как во внешней среде, так и в организме человека при патологии. Биопленки предоставляют защиту от факторов внешней среды и могут включать микроорганизмы разных царств (например, бактерии и грибы). Среди возбудителей, образующих биоленки, наибольшее клиническое значение имеют P. aeruginosa, S. aureus, K. pneumoniae, Coagulasae – negative staphylococcus(CNS), Enterococcus spp. , Candida spp.

Биопленки Существование бактерий в виде биопленок усиливает свою защиту от фагоцитоза, ультрафиолетового излучения, вирусов и дегидратации, а также от антибиотиков (выдерживать концентрации антибиотиков в 100 -1000 раз больше, чем подавляющие планктонные клетки) и факторов иммунной защиты макроорганизма. Терапевтическое воздействие на биопленки может быть направлено на механизмы первоначальной адгезии бактерий к поверхности

Адгезия микроорганизмов к имплантируемым устройствам. Ни один из используемых для создания имплантируемых устройств материалов не является биологически инертным. Микроорганизмы связываються с их поверхностями в результате неспецифической адгезии, происходят отложение белков макроорганизма, чаще всего фибрина, и формирование пленки, в составе которой присутствуют молекулы, являющиеся рецепторами для адгезинов микроорганизмов, отсутствуют факторы, противодействующие адгезии.

Формирование биопленок ПРИКРЕПЛЕНИЕ КОЛОНИЗАЦИЯ РАЗМНОЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЬ - Колонизация (объекты окружающей среды, клапаны -сердца, зубная эмаль и другое, катетеры, ….) - Резистентость фагоцитозу - Резистентость к антибиотикам

Факторы инвазии Инвазия –проникновение возбудителя через слизистые и соединительнотканные барьеры Агрессия – подавление естественной резистентности и адаптивного иммунитета. Действуют совместно. Инвазивностью и агрессивностью обладают многие поверхностные структуры бактериальной клетки (жгутики, поверхностные белки, липополисахарид клеточнй стенки Грам- бактерий), а также ферменты секретируемые бактериями

Факторы инвазии Инвазия-распространения микроорганизмов в межклеточных пространствах тканей организма хозяина и проникновения их внутрь его клеток. Факторы распространения -ряд ферментов продуцируемых бактериальными клетками. Большинство из них гидролазы.

Факторы инвазии Гиалуронидаза – деполимеризует гиалуроновую кислоту, высокополимерное соединение, состоящий из остатков N ацетилглюкозамина и Д - глюкуроновой кислоты. Происходит разрыв гликозидной связи. Гиалуроновая кислота - основной компонент соединительной ткани, содержится в клеточных мембранах, межклеточном веществе, снижается вязкость. Продуцируют стафилококки, стрептококки, клостридии, холерный вибрион.

Факторы инвазии Нейраминидаза- гидролизует гликозидные связи в гликопротеидах, ганглиозидах, отщепляет от них остатки сиаловых (нейраминовых кислот), которые состоят из остатков Д-маннозамина и пировиноградной кислоты. Сиаловые кислоты входят в состав муцина, секреты слизистых, придает им вязкость, затрудняет продвижение микроорганизма к эпителиоцитам. Находятся на поверхности тканей, лейкоцитов. Нейраминидаза- разрушает муциновый барьер, снижается активность фагоцитоза Вырабатывают стафилококки, стрептококки, холерные вибрионы, клостридии.

Факторы инвазии и агрессии Лецитиназа – гидролизует лецитин (фосфоглицерид фосфатидилхолин) основной компонент мембран млекопитающих, разрушает липиды клеточных мембран. Вырабатывают стафилококки, клостридии, бациллы, листерии.

Протеолитические ферменты. Основной целью протеолитических ферментов, образуемых бактериями, являются сигнальные и эффекторные молекулы иммунной защиты Коагулаза катализирует гидролиз пептидных связей. К гидролазам относят фибринолизин Этот фермент способен растворять фибрин, Способствует генерализации инфекции. Протеазы- эластаза (эластин легочной ткани) желатиназа. Коллагеназы –коллаген сухожилий (содержит глицин).

Ig. A протеазы – гидролиз секреторных иммуноглобулинов Neisseria meningitidis Haemophilus spp. Streptococcus spp. сериновая протеаза Zinc- протеаза

Ферменты. ДНК-аза – гидролиз молекул ДНК, разрыв фосфодиэфирных связей распад ДНК и РНК молекул на олигонуклеотиды и мононуклеотиды снижается вязкость среды, способствует размножению микроорганизмов. Стафилококки, стрептококки. Плазмокоагулаза – переводит растворимый фибриноген в фибрин, вызывает свертывание плазмы крови. Вырабатывается в неактивном состоянии. Вырабатывается золотистыми стафилококками

Ферменты Уреаза - распад мочевины, аммиак вызывает защелачивание среды, прямой токсический эффект. Токсичен для центральной нервной системы. Подавляет клеточное дыхание. Происходит восстановительное аминирование кетоглутаровой кислоты в митохондриях до глутаминовой кислоты, что приводит к удалению кетоглутаровой кислоты из цикла трикарбоновых кислот, подавлению клеточного дыхания. Продуцируют бруцеллы, хеликобактеры.

Антифагоцитарные факторы Имеют поверхностную локализацию – капсулы, капсулоподобные структуры Не являются жизненно важными для бактериальной клетки Имеют макромолекулярную структуру Гидрофильны

Антифагоцитарные факторы Защита от фагоцитоза может происходить на различных стадиях процесса: На стадии узнавания-поглощения Капсулы, капсулоподобный полисахарид М-протеин стрептококков, К-антиген грамотрицательных бактерий. У Staphylococcus aureus А-протеин и фермент плазмакоагулаза под действием которого вокруг клеток образуется фибриновый чехол, препятствующий распознаванию бактерий фагоцитами.

Число(фигура) 11. Негативное контрастирование Streptococcus pyogenes при электронной микроскопии (28, 000 X). Ореол вокруг цепочки клеток - капсула из гиалуроновой кислоты, которая окружает бактерии с внешней стороны. Также может быть замечена септа между делящейся парой клеток.

Колонии Bacillus anthracis. Рост слизистых или мукоидных бактериальные колонии - обычно свидетельствует о продукции капсул. В случае B. anthracis, капсула состоит из поли-D-глутамина. Капсула - существенный детерминант патогенности бактерий. На ранних стадиях колонизации и инфекции капсула защищает бактерии от антибактериальной активности иммунной и фагоцитарной систем.

Бактериальные капсулы, контрастированные китайской тушью, рассматриваемые в световой микроскоп. Это истинная капсула, обособленный слой полисахаридов, вокруг клеток. Иногда бактериальные клетки окружены более беспорядочно полисахаридным матриксом, называемым слизью или биопленкой.

Микроорганизм Природа капсулы Субъединицы капсульного полимера Acetobacter xylinum Целлюлоза Глюкоза Azotobacter vinelandii Полиуронид Глюкуроновая и маннуроновая кислоты Bac. antracis Полипептид D-Глутоминовая кислота Bac. licheniformis Отдельные виды из семейства Enterobacteriacceae Многие типы сложных полисахаридов, колановая кислота Cложный полисахарид Галактоза, глюкоза, глюкуроновая кислота, ПВК, фукоза и др. Галактоза, галактуроновая Leuconostoc mesenteroides Глюкан (декстран) кислота, фукоза Глюкоза Pseudomonas aerugenosa Полиуронид или другие полисахариды Гиалуроновая кислота Klebsiella pneumoniae Streptococcus haemoliticus Streptococcus pyogenes Sterptococcus pneumoniae Многие типы сложных полимеров, например: Тип I Тип II Sterptococcus salivarius Фруктан (леван) N. meningitidis Полисахарид H. influenzae Полисахарид Глюкуроновая. Маннуроновая кислота N-ацетилглюкозамин, глюкуроновая кислота 3 -Дезоксигалактоза, галактуроновая кислота, глюкоза, глюкуроновая кислота Фруктоза полимер N-ацетилманнозамина фосфата (группа А); полимер сиаловой кислоты (группа B и С) Полирибозфосфат

Антифагоцитарные факторы Выживание микробных клеток после поглощения фагоцитом. Препятствие слиянию фагосомы с лизосомой – корд-фактор микобактерий Подавление процессов закисления в фаголизосоме приводит к нарушению действия лизосомальных ферментов, гены локализованы в составе островка патогенности (Sp. I 2), экспрессируются только после попадания микроорганизма внутрь фагоцитов. Разрушение мембраны фагосомы до слияния с лизосомой – листерии, риккетсии. В формировании поры в мембране фагосомы участвуют листериолизин и фосфолипазы.

Инвазия нефагоцитирующих клеток Активная инвазия клеток, не относящихся к фагоцитам, прежде всего эпителиальных: внутри таких клеток микроорганизмы не подвергаются никаким неблагоприятным воздействиям. Описанную стратегию используют сальмонеллы и шигеллы. Стафилококки, пиогенные стрептококки и микобактерии, проникают внутрь фагоцитов, используя рецепторы к комплементу. Фагоцитоз, опосредованный этими рецепторами, не приводит к выраженной активации бактерицидных систем фагоцитов.

Уклонение от иммунного ответа Вариабельность антигенных свойств Антигенная мимикрия Образование L-форм Экранирование антигенных детерминант с помощью капсул

Бактериальные токсины Оказывают непосредственное патологическое действие Экзотоксины (белковые токсины)– выделяются преимущественно в окружающую среду. Эндотоксины- связаны со структурой бактериальной клетки

Бактериальные токсины Простые – полипептидная цепь Сложные – несколько связанных полипептидных цепей, соединенных между собой. Простые токсины вырабатываются в неактивной форме (протоксин) – активируются протеазами. Биологический смысл активации – образование бифункциональной системы субъединицы А и В. В- транспортную и рецепторную функцию А- обладает ферментативными свойствами, оказывает специфическое действие

Классификация по механизму действия Ингибируют синтез белка- цитотоксины Повреждают клеточные мембранымембранотоксины Нарушают передачу сигналов – функциональные блокаторы Токсины протеазыфункциональные блокаторы Токсины суперантигены - иммунотоксины

Механизм действия токсинов Нарушающие синтез белка Дифтерийный токсин –простой. Обладает Рибозил-трансферазной активностью, переносит ADF-рибозу На мишень фактор элонгации, трансферазу-2, нарушают элонгацию полипептидных цепей

Токсины, нарушающие синтез белка Шига-токсин – Субъединица А, обладающая ферментативной активностью, действует как N-гликозидаза, отщепляя единичный адениновый остаток от 28 S рибосомальной РНК. Вызывает ферментативное повреждение 28 s рибосомальной РНК эпителиоцитов толстого кишечника, нарушается функционирование рибосом, факторы элонгации не могут связаться с рибосомами, нарушается синтез белка, клетка погибает.

Порообразующие токсины. Бактериальные токсины, функционирующие посредством вставки в плазматическую мембрану хозяина и формирующие в ней трансмембранные поры, приводящие клетку к лизису.

Порообразующие-гемолизины и лейкоцидин. Могут повреждать моноциты, тромбоциты. Альфа токсин стафилококков Нарушающие целостность мембран клеток с помощью ферментативного гидролиза фосфолипидов – фосфолипаза C. perfringens Токсины, повреждающие клеточные мембраны.

Функциональные блокаторы (активаторы путей метаболизма вторичных мессенджеров Нарушающие функцию аданилатциклазы – Холерный токсин –сложный токсин, состоит из субъединицы А и 5 субъединиц В, в виде кольца А 1 обладает гликогидролазной и рибозилтрансферазной активностью. ADF-рибоза переносится на ГТФ Активируется аденилатциклаза, приводит к избыточному накоплению ц. АМФ Нарушается транспорт электролитов Избыток в кишечнике приводит к повышению осмотического давления в кишечнике, из клетки секретируется вода

Нейротоксины C. botulinum (Bo. NT серотипов A v. G) и C. tetani -протеазы Нейротоксины синтезируются в виде неактивных полипептидов с молекулярной массой до 150 к. Да. Каждая активная молекула нейротоксина состоит из тяжелой (100 к. Да) и легкой (50 к. Да) цепочек, соединенных единичной бисульфидной связью. Тяжелая цепь содержит два домена: участок, ответственный за транслокацию токсина в N-концевой части, и область на C-конце, регулирующую связывание токсина с клеткой. Легкие цепочки содержат цинксвязывающие последовательности, для осуществления протеазной активности токсина, зависящей от ионов цинка.

Тетаноспазмин –столбнячный токсин, простой токсин Для активации необходимо протеолитическое расщепление на легкую и тяжелые цепи Клеточные мишени группа белков, необходимых для соединения синаптических пузырьков с пресинаптическими плазматическими мембранами с последующим высвобождением нейромедиаторов

Нейротоксин Столбнячный токсин поражает два вида нейронов. Он связывается с рецепторами пресинаптической мембраны моторных нейронов, затем с помощью обратного везикулярного транспорта перемещается в спинной мозг, где внедряется в тормозные и вставочные нейроны. Расщепление везикулоассоциированного мембранного протеина и синаптобревина в этих нейронах приводит к нарушению высвобождению глицина и гаммааминомаслянойкислоты, которые способны прекращать мышечное сокращение

Протеолитические токсины нейротоксины Обладает протеазной активностью, разрушает белок синаптобревин, блокирует систему торможения – судороги Ботулотоксин – действует как эндопротеаза, разрушает белки-мишени, нарушает секрецию ацетилхолина, блокада мотонейронов, вялые параличи.

Токсины-суперантигены, активаторы иммунного ответа Иммуностимулирующий потенциал токсинов является следствием их способности связывать различные участки белков главного комплекса гистосовместимости II типа, экспрессированных на поверхности антигенпрезентирующих клеток и Vбета-элементы на Т-клеточном рецепторе. Связывание TSST-1 с Vбета 2 приводит к массивной пролиферации более 20% периферических Т-клеток. Следствием Т-клеточной экспансии является массивное высвобождение цитокинов Цитокины вызывают гипотензию, высокую температуру и диффузные эритематозные высыпания

«инфекция» (заражение)

Инфекция

Инфекция

Патогенные микроорганизмы

Инфицирующая доза возбудителя

Инфицирующая доза

Периоды инфекционного заболевания

Периоды инфекционного заболевания

Пути проникновения возбудителя в макроорганизм

Факторы патогенности микроорганизмов

Жгутики способствуют приближению к поверхности клетки

Холерные вибрионы

Адгезия.

Факторы адгезии

Факторы адгезии

Фимбрии у гонококков. Количество 100-500. Состоят из пилина.

Пили E.coli

Адгезины

Адгезия

Факторы адгезии у грамположительных бактерий

Адгезия

Streptococcus pyogenes. Cell surface fibrils

M protein and fimbriae of Group A streptococci –адгезия и защита от фагоцитоза

Инвазия

Инвазия

Инвазия

Биопленки

Биопленки

Адгезия микроорганизмов к имплантируемым устройствам.

Формирование биопленок

Факторы инвазии

Факторы инвазии

Факторы инвазии

Факторы инвазии

Факторы инвазии и агрессии

Лецитиназная активность

Протеолитические ферменты.

Ферменты.

Тест на ДНК-зу.

Тест на плазмокоагулазу

Ферменты

Стадии фагоцитоза

Антифагоцитарные факторы

Антифагоцитарные факторы

Антифагоцитарные факторы

Антифагоцитарные факторы

Незавершенный фагоцитоз

Инвазия нефагоцитирующих клеток

Уклонение от иммунного ответа

Pseudomonas

Pseudomonas aeruginosa

Бактериальные токсины

Бактериальные токсины

Бактериальные токсины

Классификация по механизму действия

Механизм действия токсинов Нарушающие синтез белка

Токсины, нарушающие синтез белка

Порообразующие токсины.

Токсины, повреждающие клеточные мембраны.

Типы гемолиза на кровяном агаре

β-гемолитические стрептококки группы А (Streptococcus pyogenes)

Функциональные блокаторы (активаторы путей метаболизма вторичных мессенджеров

Холерный токсин

Нейротоксины C.botulinum (BoNT серотипов A vG) и C.tetani -протеазы

Клеточные мишени -группа белков, необходимых для соединения синаптических пузырьков с пресинаптическими плазматическими мембранами с по

Нейротоксин

Протеолитические токсины нейротоксины

Токсины-суперантигены, активаторы иммунного ответа

Токсины-суперантигены

Эндотоксин

Эндотоксины

Эндотоксины

Весь набор факторов патогенности микроорганизмов можно разделить на четыре группы:

- факторы адгезии или адгезивности и колонизации – факторы прикрепления микроорганизмов к чувствительным клеткам и способность заселять очаги первичного инфицирования;

- факторы инвазии или инвазивности – факторы проникновения внутрь чувствительной клетки и распространения по макроорганизму;

- факторы агрессии или агрессивности – факторы противостояния защитным силам макроорганизма;

- факторы токсигенности или токсинообразование – способность вырабатывать экзотоксины и эндотоксины.

Все эти факторы относительно не связаны друг с другом и по-разному проявляются у различных микроорганизмов. Есть микробы у которых основными являются факторы токсигенности, они продуцируют сильнейшие токсины, например, возбудитель ботулизма, дифтерии. Существуют микробы с выраженными агрессивными свойствами и т.д. Но, так или иначе, набор факторов патогенности микроорганизма определяет патогенез инфекционного процесса, а соответственно и симптомокомплекс сопровождающий инфекционное заболевание.

- Факторы адгезии и колонизации играют ведущую роль на ранних стадиях патогенеза инфекционного заболевания. Функцию факторов адгезии могут выполнять фимбрии (микроворсинки 1-го порядка), белки наружной мембраны (белки-адгезины), липополисахариды клеточной стенки, липотейхоевые кислоты и другие структуры, которые могут располагаться на поверхности микроба либо входить в состав микроворсинок, капсул и клеточной стенки. Факторы хемотаксиса и подвижности – микроорганизмы способные к движению с помощью хемотаксиса ориентируются в отношении своих клеток-мишеней, а за счет движения приближаются к клеткам.

- Факторы инвазии – это в основном экзоферменты микроорганизмов. Гиалуронидаза – расщепляет гиалуроновую кислоту – основной компонент соединительной ткани, препятствующий проникновению посторонних веществ – и повышает проницаемость различных тканей. Нейраминидаза (сиалидаза) – расщепляет сиаловую кислоту, входящую в состав поверхностных рецепторов клеток, благодаря чему последние приобретают способность взаимодействовать с адгезинами микробов и их токсинами. С помощью этого фермента микроорганизмы преодолевают первый защитный барьер макроорганизма – лизоцимный слой, покрывающий поверхность слизистых оболочек и содержащий большие количества сиаловых кислот. Слизь теряет коллоидные свойства и полностью разрушается, а эпителиальные клетки слизистых оболочек, которые в норме покрыты слизью, становятся доступными к колонизации. Фибринолизин – расщепляет фибриновый вал, формирующий вокруг очага воспаления, и способствует распространению микроорганизмов по макроорганизму. Плазмокоагулаза – способствует образованию вокруг микроба капсулы в результате коагуляции плазмы, что препятствует их фагоцитозу, сохраняет от воздействия комплемента и микроорганизмы распространяются из очага воспаления по макроорганизму. ДНК-аза – деполимеризует ДНК, выделяющуюся в межклеточное пространство при гибели клетки, что ведет к снижению вязкости окружающей среды, что благоприятно сказывается на развитии микробов в тканях. Коллагеназа – разрушает коллаген мышечных волокон, что понижает стабильность е структуры и способствует распространению микробов. Лецитиназа С (фосфолипаза) – расщепляет лецитин и другие фосфоглицериды, входящие в состав клеточных мембран мышечных волокон. Продукты гидролиза лецитина оказывают токсическое воздействие на макроорганизм. Протеазы – разрушая слизь, способствуют высвобождению рецепторов клеток, с которыми взаимодействуют микроорганизмы. Ферменты способны изменять рН окружающей среды, делая ее пригодной для размножения микроорганизмов, например, уреаза – нейтрализует кислую среду желудка. У грамотрицательных микроорганизмов факторы инвазии обычно представлены белками наружной мембраны – белками-инвазинами . Подвижность также обусловливает проникновение микроорганизмов в чувствительную клетку и распространение их по макроорганизму.

- Факторы агрессии – это факторы, позволяющие микроорганизмам противостоять защитным силам макроорганизма. Капсула – ингибирует начальные этапы защитных реакций – распознавание и поглощение – «экранирует» бактериальные структуры, активирующие систему комплимента и распознаваемые иммунокомпетентными клетками, защищает микробы от действия лизосомальных ферментов и токсичных оксидантов, которые выделяются фагоцитами, вызывая незавершенный фагоцитоз. У микробов капсула может быть представлена гиалуроновой кислотой, которая не распознается фагоцитами как чужеродная. Различные ферменты и белки микроорганизмов обладают агрессивными свойствами. Плазмокоагулаза – превращает фибриноген в фибрин, образует своеобразную белковую пленку вокруг микробов, которая защищает их от фагоцитов. Каталаза и супероксидисмутазалеточных мембран мышечных волокон.дящие в составспособствует распространению микробов.зкости окружающей среды.вовать с адгезин (оксидаза) участвуют в инактивировании токсических кислородных продуктов фагоцитоза. Аминопептидаза – подавляет хемотаксис фагоцитов. Протеазы – расщепляют молекулы иммуноглобулинов А. Белок А (у стафилококков), белок М (у стрептококков), V-W-антигены (у возбудителя чумы) – тормозят фагоцитоз, за счет подавления «окислительного взрыва» в фагоцитах, подавления хемотаксиса фагоцитов и др. К факторам препятствующим фагоцитозу относят также пептидогликан, тейхоевые кислоты и другие компоненты клеточной стенки. Перекрестно-реагирующие антигены тоже являются факторами агрессии – это общие антигены у представителей различных видов, имеющие сходные антигенные детерминанты, но разные носители. При наличии таких антигенов у микроорганизмов, иммунокомпетентные клетки могут не распознавать их как чужеродные – феномен «мимикрии», что способствует сохранению бактерий в макроорганизме.

Ферменты микроорганизмов способствуют не только инвазии и агрессии, но и выполняют трофические функции, поставляя микробам, низкомолекулярные продукты распада клеток и тканей макроорганизма, необходимых микробам для осуществления процессов жизнедеятельности, что ведет к столь характерному для инфекционного процесса истощению макроорганизма. Например, фибринолизин обеспечивает не только распространение менингококков сквозь сгустки фибрина, но и обеспечивает им поставку аминокислот, продуктов распада фибрина, необходимых микроорганизмам. Таким образом, экзоферменты микробов оказывают токсическое воздействие, способствуют инвазии и агрессии и выполняют трофическую функцию.

- Факторы токсигенности или токсинообразование. Токсины – это либо продукты метаболизма микробной клетки – экзотоксины , либо интегральные компоненты клеточной стенки, высвобождающиеся при ее разрушении – эндотоксины , вызывающие различные нарушения жизнедеятельности макроорганизма.

Экзотоксины – секреторные белковые вещества, обычно проявляющие ферментативную активность, вырабатывающиеся в процессе жизнедеятельности микробной клетки. Синтез белковых токсинов кодируется генами (tox + -гены), локализующимися в хромосоме и сцепленными с генами, входящими в состав профага, а также генами, локализованными в плазмидах. Продуцентами экзотоксинов могут быть как грамположительные, так и грамотрицательные микроорганизмы. Экзотоксины – термолабильны, обладают высокой специфичностью и избирательностью действия, ответственны за клинические проявления инфекционного процесса, действуют дистанционно, то есть далеко за пределами очага инфицирования. Обладают высокой силой действия – токсичностью (6 кг ботулотоксина способно убить все человечество). Проявляют высокую иммуногенность – в ответ на их введение образуются специфические антитела, которые нейтрализуют их действие. (При обработке формалином экзотоксины обезвреживаются и превращаются в анатоксины, которые лишены токсических свойств, но сохраняют способность индуцировать антитоксические антитела).

Классификация экзотоксинов.

По молекулярной организации : сложные – состоят из двух фрагментов А и В. В фрагмент взаимодействует с рецепторами чувствительной клетки, адгезируется на ее поверхности и формирует трансмембранный канал, по которому фрагмент А – собственно токсин, проникает в чувствительную клетку и проявляет свои токсические свойства. Каждый фрагмент сам по себе не активен, свойства токсина проявляются, когда они связаны друг с другом;

простые – «разрезанные» экзотоксины – синтезируются в бактериальной клетке в виде протоксинов и при нарезании протеазой на А и В фрагменты, превращаются в активные формы.

По степени связывания с бактериальной клеткой : группа А – секретируемые во внешнюю среду; группа В – частично секретируемые во внешнюю среду и частично ассоциированные с бактериальной клеткой; группа С – связанные с бактериальной клеткой и высвобождающиеся только после ее гибели.

По характеру мишеней : нейротоксины – поражают клетки нервной системы; гемолизины – разрушают эритроциты; энтеротоксины – поражают клетки эпителия кишечника; дерматотоксины – поражают клетки кожных покровов; лейкоцидины – поражают лейкоциты, нейтрофилы и фагоциты.

По механизму действия:

1. Цитотоксины (гистотоксины) – нарушают элонгацию полипептидной цепи на рибосомах за счет инактивации факторов инициирующих элонгацию и подавляют синтез белка.

2. Мембранотоксины – токсины, повреждающие целостность мембран клеток за счет активации ферментов, либо белков-поринов (гемолизины).

3. Токсины, активирующие пути метаболизма вторичных мессенджеров. Энтеротоксины : за счет активации гуанилатциклазы накапливается цГМФ и происходит подавление абсорбции ионов натрия и усиление секреции ионов хлора; за счет активации аденилатциклазы накапливается цАМФ и происходит нарушение всасывания ионов натрия, калия, воды. В результате усиливается выпот жидкости в кишечник, стимулируется моторика кишечника и формируется диарея.

4. Функциональные блокаторы. Нейротоксины: ботулинический токсин связывается с рецепторами на поверхности пресинаптической мембраны двигательных нейронов периферической нервной системы и вызывает протеолиз белков в нейронах. Это приводит к ингибированию секреции ацетилхолина, что препятствует мышечным сокращениям и проявляется развитием параличей периферических нервов. Тетаноспазмин (фракция токсина возбудителя столбняка) связывается с рецепторами на пресинаптической мембране мотонейронов спинного мозга, внедряется в тормозящие и вставочные нейроны, что приводит к блокаде ингибиторных нейротрансмиттеров – глицина, γ-аминобутировой кислоты, перевозбуждению мотонейронов и стойким мышечным сокращениям – спастическим параличам.

5. Активаторы иммунного ответа (пирогенные токсины, эксфолиатины). Эксфолиатины – разрушают межклеточные контакты (десмосомы) зернистого слоя эпидермиса, что приводит к отслоению (десквамации, эксфолиации) поверхностных слоев эпидермиса и образованию пузырей, наполненных серозным или гнойным содержимым. Эти токсины относятся к суперантигенам и могут действовать непосредственно на антигенпрезентирующие клетки и Т-лимфоциты.

Эндотоксин – структурный липополисахаридный компонент клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов, основная часть которого освобождается только при гибели микроорганизма.

Эндотоксин термостабилен, не обладает специфичностью действия, обладает слабым иммуногенным действием. Способен оказывать на макроорганизм следующий комплекс эффектов:

Пирогенный эффект (повышение температуры тела) – эндотоксин индуцирует выброс интерлейкина-1 из макрофагов, который воздействует на центр терморегуляции;

Токсическое воздействие на сосуды – повышает проницаемость сосудистой стенки, что приводит к гипотоническому эффекту (в тяжелых случаях вплоть до коллаптоидных состояний – синдром Джариша-Герксгеймера);

Активирующее влияние на свертывающую систему крови – активирует фактор Хагемана (XII фактор свертывающей системы крови), что сопровождается микротромбами и нарушениями микроциркуляции (в тяжелых случаях возможно развитие синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром));

Кардио- и гепатотоксическое действие – блокирует дыхательную функцию митохондрий клеток печени и сердца;

Мембранлабилизирующий эффект – воздействует на тучные клетки и базофилы, что приводит к выбросу гистамина и серотонина и в итоге к возникновению аллергических реакций;

Воздействие на иммунную систему – в больших дозах, в период разгара инфекционного процесса, угнетает функции иммунной системы, в малых дозах, в период реконвалисценции – стимулирует. Активирует систему комплимента по альтернативному пути, стимулирует выработку интерферона.

Все факторы патогенности микроорганизма, вызывающего инфекционной процесс, оказывают комплексное воздействие на организм человека. Один и тот же фактор патогенности может участвовать на различных стадиях инфекционного процесса, поэтому деление их функциям несколько относительно.

Патогенность - это видовой признак, определяющий способность определенного вида микроорганизмов вызывать инфекционный процесс у определенного вида макроорганизма.

Вирулентность - фенотипический признак микроорганизма, мера патогенности

Факторы патогенности

I. Адгезии и колонизации.

Адгезия - это пусковой момент инфекции. Адгезия обусловлена чувствительностью микроба к рецепторам клеток хозяина и органотропностью (комплементарное взаимодействие макромолекул на поверхности микроба с рецепторами эукариотической клетки).

Адгезины - структуры микроба (макромолекулы) ответственные за прилипание, т.е. связывание с клетками хозяина.

Адгезины:

Гр + бактерий - основные белки (они активируют транслокацию микроба вглубь эпителиальной клетки) и тейхоевые кислоты клеточной стенки;

Гр - бактерий - белки наружной мембраны, ЛПС и фимбрии (пили первого или общего типа);

Капсульных бактерий – капсула;

Микоплазм - макромолекулы, входящие в состав выростов цитоплазматической мембраны;

Вирусов - специфические структуры белковой или полисахаридной природы.

Колонизация зависит как от дозы микробов, так и количества рецепторов для них

на поверхности клеток макроорганизма.

При отсутствии адгезинов и комплементарных рецепторов инфекционный процесс не развивается.

II. Факторы вирулентности (агрессии и инвазии).

Инвазивность (от лат. invasion - нападение) - это способность микробов проникать через кожные покровы и слизистые оболочки во внутреннюю среду организма хозяина и распространяться по его тканям и органам.

Агрессивность - способность противостоять факторам макроорганизма и размножаться в нем.

1. Ферменты:

а) инвазионные (гиалуронидаза, фибринолизин и др.);

б) защитные (плазмокоагулаза и др.);

Ферменты и механизм действия

2. Токсины - (toxikon - яд) - продукты бактерий, которые в малых дозах вызывают структурные или функциональные повреждения клеток. Оказывают не только местное действие, но и системные эффекты, далеко выходящие за зону первичной локализации.

Характеристика бактериальных экзо- и эндо-токсинов

III. Факторы персистенции

Персистенция - длительное переживание возбудителя в организме

Методики выявления:

а) плазмокоагулазной активности бактерий

Посев выделенной культуры бактерий проводят в разведённую физ. раствором 1:4 стерильную цитратную плазму крови. Пробирки ставят в термостат при 37°С на 2 - 5 часов. При наличии у выделенной культуры фермента плазмокоагулазы происходит коагуляция плазмы, а при отсутствии данного фермента жидкость будет прозрачной.

б) фибринолитической активности бактерий

Продлив время пребывания пробирок в термостате, можно наблюдать растворение сгустка, что свидетельствует о наличии фибринолитической способности изучаемого штамма.

в) лецитиназной активности бактерий

Лецитиназная активность проявляется при посеве на агар с яичным желтком в образовании вокруг колоний характерного помутнения с радужным венчиком.

г) гемолитической активности бактерий

Гемолитическая активность проявляется при посеве на кровяной агар образованием вокруг колоний зоны просветления.