Занятие 11

Тема: Инфекция. Роль микроорганизма в инфекционном процессе. Патогенность и вирулентность. Экспериментальный (биологический) метод исследования. Бактериоскопическое и бактериологическое исследование трупного материала.

1. Инфекция

Инфекцией (или инфекционным процессом) называется процесс взаимодействие восприимчивого макроорганизма и микроорганизма в определенных условиях окружающей среды. Крайним проявлением инфекционного процесса является инфекционная болезнь.

Под инфекционной болезнью понимают заболевание, возникшее в результате воздействия патогенного микроорганизма на макроорганизм.

Основными отличиями инфекционных заболеваний от других патологических состояний являются:

- наличие строго определенного инфекционного агента;

- заразительность, то есть способность к распространению среди восприимчивых особей;

- цикличность течения;

- формирование механизмов иммунного ответа и последующей невосприимчивости.

Таким образом, для возникновения инфекционного процесса необходимы следующие условия:

- наличие возбудителя;

- наличие восприимчивого макроорганизма;

- определенные условия внешней среды, обеспечивающие проникновение возбудителя в восприимчивый макроорганизм;

- входные ворота инфекции;

- инфицирующая доза.

Отличительным признаком микроорганизмов – возбудителей различных инфекций является патогенность.

Патогенность - это способность микроорганизма вызывать развитие инфекционного процесса. Патогенность - свойство вида, закрепленное генетически. В зависимости от выраженности этого свойства различают:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

- патогенные микроорганизмы - это возбудители инфекционных болезней человека, животных и растений;

- условно-патогенные микроорганизмы – это микроорганизмы, которые вызывают инфекционный процесс при определенных условиях, то есть когда они попадают во внутреннюю среду организма в больших количествах и на фоне снижения резистентности макроорганизма;

- сапрофитные микроорганизмы – это непатогенные микроорганизмы, питающиеся мертвыми тканями растений и животных.

Внутри вида отдельные штаммы микроорганизмов могут сильно отличаться по степени патогенности. Степень патогенности (или мера патогенности) называется вирулентностью. Вирулентность - это фенотипическое проявление патогенности. Она может быть выражена как в большей, так и в меньшей степени. Вирулентность какого-либо штамма патогенного микроорганизма определяется несколькими факторами:

- адгезивностью;

- инвазивностью;

- токсигенностью.

Адгезивность - это способностью бактерий прикрепляться к поверхности субстрата - клеткам организма. Адгезивную функцию выполняют пили и белки клеточной стенки бактерий.

Инвазивность – это способность к преодолению барьеров и проникновению в клетки и ткани макроорганизма. Инвазивность обусловлена различными свойствами бактерий:

- наличием капсулы и других поверхностных структур бактериальных клеток;

- синтезом ферментов агрессии (коагулазы, фибринолизина, коллагеназы, нейраминидазы, гиалуронидазы и т. д.).

Токсигенность – это способностью продуцировать, накапливать и выделять различные токсины. Микробные токсины делят на 2 типа:

- экзотоксины – токсины, которые секретируются бактериями в окружающую среду;

- эндотоксины - токсины, высвобождающиеся только при разрушении клеточной стенки грамотрицательных бактерий.

Основные свойства экзотоксинов:

- экзотоксины выделяются живыми клетками как грамотрицательных, так и грамположительных бактерий;

- по химической природе экзотоксины – полипептиды;

- экзотоксины термолабильны, быстро разрушаются при 60°С;

- экзотоксины высокотоксичны - вызывают гибель лабораторных животных при введении нескольких микрограммов;

- экзотоксины не вызывают лихорадку в организме хозяина;

- действие экзотоксинов высокоспецифично, то есть для каждого токсина характерно поражение определенных структур (мишеней) и картина болезни связана с их воздействием на организм. Примеры: экзотоксины возбудителя дифтерии (Corynebacterium diphtheriae), столбняка (Clostridium tetani), ботулизма (Clostridium botulinum);

- экзотоксины высоко иммуногенны, то есть являются сильными антигенами и стимулируют образование антител к токсину (антитоксина), которые нейтрализуют токсин;

- экзотоксины переходят в анатоксины при обработке слабым (0,3-0,4%) раствором формалина при температуре 38-50° в течение 3-4 недель.

Основные характеристики эндотоксинов:

- эндотоксины являются компонентами клеточной стенки грамотрицательных бактерий и высвобождаются при их разрушении;

- по химической природе эндотоксины - это липополисахаридные комплексы;

- эндотоксины термостабильные, выдерживают кипячение;

- эндотоксины является слабыми антигенами и не стимулируют образование антитоксина;

- эндотоксины обладают пирогенностью то есть способны вызывать в организме хозяина лихорадку и стимулировать процессы воспаления;

- эндотоксины обладают низкой специфичностью;

- эндотоксины слаботоксичны; однако большие количества эндотоксина могут стать причиной необратимого шока, наблюдаемого при бактериемии, вызванной грамотрицательными микроорганизмами;

- эндотоксины не переходит в анатоксин.

Единицы измерения вирулентности. Вирулентность измеряется в летальных дозах, экспери­ментально рассчитанных на лабораторных животных:

- DCL (dosis certae letalis) - абсолютно летальная доза - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 100% взятых в опыт лабораторных животных;

- DLm (Dosis letalis minima) - минимальная летальная доза - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 95% взятых в опыт лабораторных животных;

- LD50 - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 50% взятых в опыт лабораторных животных.

2. Экспериментальный (биологический) метод исследования

Инфекционный процесс может быть искусственно воспроизведен путем заражения лабораторных животных: кроликов, морских свинок, белых крыс, белых мышей и  др. Экспериментальное заражение животных проводиться для:

- изучения патогенности и вирулентности микроорганизмов;

- выделения чистой культуры возбудителя из различных материалов;

- воспроизведения экспериментальной инфекции;

- испытания лечебного действия терапевтических препаратов и т. д.

Перед началом опыта животных отбирают, взвешивают и маркируют.
Заражают животных накожно, внутрикожно, подкожно, внутримышечно, внутривенно, перорально, интраназально, интрацеребрально и внутрибрюшинно.

Бактериологическое исследование трупов животных. Для обнаружения микроорганизма, вызвавшего гибель животного, определение его локализации в организме и выделения чистой культуры возбудителя производят вскрытие зараженного животного сразу после гибели, соблюдая правила асептики. Данные вскрытия трупа протоколируют. Для приготовления мазков-отпечатков вырезают из печени, селезенки, почек небольшие кусочки ткани и прикасаются к предметному стеклу поверхностью среза. Мазки-отпечатки фиксируют и окрашивают по Грамму или иным методом. При микроскопии отмечают присутствие микроорганизмов в различных органах и тканях. При необходимости делают посевы из этих органов на питательные среды.

Литература для подготовки к занятию:

1. Борисов микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002.

2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. . М., 2004.

3. Поздеев микробиология. М., ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.