19. Патогенность, вирулентность, токсинообразование у бактерий
19.1. Патогенность и вирулентность
До сих пор мы употребляли термины «патогенность» и «вирулентность» практически как синонимы (так их употребляют, кстати, до сих пор и во многих научных публикациях). Однако наступило время четко осознать их принципиальное различие.
А. Патогенность – способность (генотипическая) микроба вызывать инфекционный процесс у чувствительного к нему человека (или животного).
Б. Вирулентность – фенотипическое проявление патогенности.
19.2. Характеристика патогенности
Из приведенного выше определения патогенности логически вытекает и характеристика этого свойства микроорганизмов.
А. Потенциальность – как всякий генетически детерминированный признак, патогенность может и не проявляться в данной момент или у данного штамма, который, тем не менее, сохраняет способность проявить этот свой признак в будущем, например, под влиянием изменившихся условий внешней или внутренней среды (т.е. в результате изменчивости: модификационной, мутационной, рекомбинационной).
Б. Полидетерминантность – наличие патогенности опосредуется целым рядом факторов которые и рассматриваются как «детерминанты» («причины») патогенности. В курсе медицинской бактериологии при описании каждого вида будут характеризоваться его факторы патогенности.
1. Наличие у микроорганизма биологически активных веществ, действие которых в макроорганизме приводит к развитию патологического процесса. К таким веществам относятся входящие в состав микроба белки, полисахариды или липиды.
2. Патогенность может быть также обусловлена способностью микроба продуцировать вещества, вызывающие патологический процесс в макроорганизме: токсины, ферменты инвазии и агрессии (см. ниже).
В. Специфичность патогенности обусловлена специфичностью действия конкретных факторов патогенности конкретного вида микроорганизма.
Г. Вирулентность характеризует степень фенотипического проявления патогенности.
19.3. Выявление и оценка вирулентности
Как всякий фенотипический признак, вирулентность можно не только выявить (определить качественно), но и измерить (определить количественно).
А. Существует два принципиальных подхода для выявления вирулентности.
1. Прямое определение – путем биопробы.
2. Косвенное определение – путем выявления наличия у данного микроорганизма конкретных ферментов вирулентности (Рис. 19.3-1).
Б. Для измерения вирулентности используют вычисление LD50, DLM, DCL.
|
Рис. 19.3-1. Тест на выявления плазмокоагулазы (тестируемый микроорганизм помещают в плазму и инкубируют в термостате; в положительном случае – слева – образуется сгусток) |
19.4. Единицы измерения вирулентности
Существует три единицы измерения вирулентности (и, кстати, силы бактериального токсина): LD50 (доза, вызывающая смерть у 50% животных), DLM (минимальная смертельная доза – dosis letalis minima) и DCL (абсолютно смертельная доза – dosis certae letalis). Все они вычисляются по одинаковому принципу, хорошо иллюстрирующемуся определение 1 DLM для дифтерийного токсина: минимальное его количество, которое при внутрибрюшинном заражении морской свинки массой 250-300 г вызывает ее гибель на 4 сутки. На практике вирулентность всегда измеряют на группе подопытных животных и, как видно из приведенного определения, при этом учитывают четыре фактора, от которых зависит величина вирулентности.
А. Способ заражения.
Б. Вид животного.
В. Вес животного. У мелких лабораторных животных по весу судят об их возрасте.
Г. Время наступления гибели животного (50% взятых в опыт животных – при вычислении LD50, 95% – при вычислении DLM и 100% при вычислении DCL).