10.4. Патогенность и вирулентность бактерий

Прикрепление микроорганизмов к определенным рецепторам клеток тканей организма и последующая инвазия, колонизация, агрессия и защита, инфекционный процесс, болезнь, вызывается комплексом белков, ферментов, токсинов, структурных поверхностных веществ, называемых факторами патогенности микроорганизмов.

В Природе существуют многочисленные виды микроорганизмов, которые генетически не способны паразитировать на живых организмах и вызывать инфекционные заболевания - это сапрофиты.

Известны виды микробов, находящихся с организмом человека в обычных условиях в определенных симбиотических отношениях. Но при ослаблении организма они могут так перестраивать свой метаболизм, что приобретают определенные факторы патогенности и вызывают инфекционные заболевания. Это условно-патогенные микроорганизмы. Среди них можно условно выделить оппортунистические микроорганизмы, которые вызывают заболевания у людей, ослабленных предыдущей инфекцией.

Часть видов микроорганизмов, длительно переживающие во внешней среде (клостридии и др.), попадая в организм восприимчивых людей способны так перестраивать свой метаболизм и структуру, что оказывают сильное повреждающее действие на ткани и органы, вызывая инфекционный процесс.

Микроорганизмы называют патогенными, когда они формируют в восприимчивом организме генетически специфический для данного вида набор факторов патогенности и проявляют за счет этого особое свойство, называемое патогенностью, т.е. способность вызывать у людей ифекционный процесс, зачастую проявляющийся инфекционным заболеванием или отравлением.

Клиническое проявление патогенности микроорганизмов – это возникновение отравлений или инфекционных заболеваний у людей. Эпидемическое проявление патогенности - это возможность одновременных или передающихся по "цепочке" заболеваний людей (вспышка, эпидемия).

Патогенность - видовое, генетически закрепленное свойство микроорганизмов, которое передается по наследству. Часть факторов патогенности (токсигенность, устойчивость и пр.) передаются микробу путем генетического переноса соответствующими плазмидами. Таким же путем некоторые факторы патогенности могут и теряться.

Однако микроорганизмы не могут в разных условиях существования сохранять постоянный набор факторов патогенности или уровень патогенности. Поэтому для оценки уровня патогенности конкретных штаммов на данный временной отрезок пользуются понятием - вирулентность. Термин "вирулентность" означает определенную степень, меру патогенности штамма на данный отрезок времени. Снизить патогенность искусственно можно разрушением у штамма части факторов патогенности, длительным их пассированием или селекцией штаммов внутри вида. Последними двумя способами можно и повысить вирулентность. Для выражения вирулентности применяют показатели: Dlm, Dcl, Dl50 (минимальная летальная доза; безусловно летальная доза, которая вызывает гибель любого животного; доза летальности 50 %). Более достоверный показатель - доза летальности 50 % животных.

Вирулентность штаммов колеблется в широких пределах. Кроме известной генетически закрепленной клонированности, перетасовки генетических фрагментов ДНК, приобретения и потери подвижных генов, мутаций и пр., у микробов обнаружен универсальный механизм контроля активности генов вирулентности. Включение-выключение таких генов ведет к появлению более или менее агрессивных клонов, что отражает реакцию микроорганизма на среду обитания (рН, влажность, температуру, концентрацию кислорода и пр.). Например, коклюшная палочка, попадая в бронхи, начинает продуцировать комплекс токсинов, а подвергаясь выселению в носовые ходы - трансформируется в невирулентный фенотип, т.к. условия в бронхах более подходящие для полноценной жизнедеятельности бактерий, чем в носовых ходах, где температура ниже. Сенсорные аппараты микробов, принимающие сигналы внешней среды, меняют свою транскрипцию (внутриклеточные медиаторы или плазмидные гены). Как результат таких воздействий, может перестраивается группа «вирулентных» генов в ответ на общий стимул.