Факторы патогенности микробов

Для существования в макроорганизме микробы должны обладать способностью к адгезии и коло­низации, инвазивностью и агрессивностью, оказывать повреждающее воздействие на ткани и органы.

Материальные носители на­зываются факторами патогенности.

Пусковым моментом инфек­ционного процесса являются адгезия и колонизация. Адгезия обусловливает чувствительность к мик­робу хозяина и органотропность микробов за счет адгезинов. Такими структу­рами у грамотрицательных бактерий являются пили, белки наружной мем­браны, белки и тейхоевые кислоты клеточной стенки, а у микоплазм — макромолекулы, входящие в состав выростов цитоплазматической мембраны. При отсутствии адгезинов инфекционный процесс не развивается. Инвазивность (от лат. invasio — нападение) - способность микробов проникать через кожные покровы и слизистые оболочки во внутреннюю среду организма хозяина и распространяться по его тканям и органам. Агрессивно­сть — способность противостоять защитным факторам организма и размножаться в нем.

Для преодоления защитных барь­еров важное значение имеет продукция ферментов агрессии. К ним относятся:

• гиалуронидаза —- фермент, разрушающий гиалуроновую кис­лоту — основное межклеточное вещество соединительной ткани. Это способствует проникновению микробов вглубь тканей организма;

• нейраминидаза (сиалидаза) — фермент, расщепляющий ней-раминовую (сиаловую) кислоту, которая входит в состав поверхностных рецепторов клеток слизистых оболочек. Это делает оболочки доступными для взаимодействия с мик­робами и их токсинами;

• фибринолизин — фермент, растворяющий сгусток фибрина, который образуется в процессе воспаления и препятствует проникновению микробсув в глубь органов и тканей;

• коллагеназа — фермент, разрушающий коллаген мышечных волокон, что ведет к интенсивному расплавлению мышеч­ной ткани;

• лецитиназа — фермент, действующий на лецитин мем­бран мышечных волокон;

• коагулаза — фермент, свертывающий плазму крови;

• дезоксирибонуклеаза (ДНКаза) — фермент, деполимеризующий ДНК;

• протеазы — ферменты, разрушающие иммуноглобулины и т.д.

Расщепляя высокополимерные соединения на низкомолеку­лярные вещества, ферменты выполняют трофическую функцию, что ведет к истощению макроорганизма. Определенную роль в преодолении межклеточных барьеров играют жгутики бакте­рий, способствующие достижению места их обитания и препят­ствующие фагоцитозу, а также поверхностные антигены кле­ток, которые активируют трансмембранный фагоцитоз.

К веществам с антифагоцитарной активностью относятся капсульные полисахариды и полипетиды микробов, корд-фактор возбудителей туберкулеза;

М-протеин β-гемолитических стрептококков, А-протеин стафилококков и другие структуры микробных клеток. Все они экранируют рецепторы от фагоцитирующих клеток. Ан­тифагоцитарные свойства обусловлены также образо­ванием веществ, подавляющих хемотаксис, обра­зование каталазы, которая препятству­ет действию перекисных радикалов фагоцитов.

Наиболее важную роль в развитии инфекционного процесса играют токсины (от греч. toxikon — яд). По физико-химической структуре и биологическим свойствам бактериальные токсины делятся на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины — белки, имеющие транспортную группу, которая взаимодействует со специфичес­ким рецептором клеток, и токсическую группу (ак­тиватор), которая проникает внутрь клетки. По степени связи с бактериаль­ной клеткой экзотоксины условно делятся на 3 класса. Класс А — токсины, секретируемые во внешнюю среду (гистотоксин дифтерийной палочки), отечный и летальный токсины возбудителя сибирской язвы) др. Класс В — токсины, частично секретируемые (тетаноспазмин возбудителя столбняка, нейротоксин возбудителя ботулизма). Класс С — токсины, связанные с микроб­ной клеткой и попадающие в окружающую среду лишь при аутолизе клетки ( «мышиный токсин» чумной палочки). Механизм действия белковых токсинов сводится к повыше­нию проницаемости мембраны клеток (мембранотоксины), к блокаде синтеза белка и других биохимических процессов в клетках (цито-, энтеро- и нейротоксины), либо нарушению взаимодействия между клетками.

Эндотоксины - белково -липополисахаридный комплекс клеточной стенки грамотрицательных бактерий, который выделяется в окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины термостабильны, менее ядовитые, действуют бы­стро, но не обладают специфичностью действия, малочувстви­тельны к химическим веществам, не переходят в анатоксины. Основной «точкой приложения» действия эндотоксинов являются макрофаги, которые в ответ на действие токсина выделяют эндогенные пирогены, вызывающие лихорадку, лейкоцитоз с быстрым переходом в лейкопению, гипогликемию, угнетение фагоцитоза, понижение кровяного давления и инфекционно-токсический шок.

Для того чтобы вызвать инфекционный процесс, патогенные микробы должны проникать в организм в определенной кри­тической инфицирующей дозе (патогенной), т.е. в минимальной дозе, которая вызывает стойкую адгезию, колонизацию, про­никновение в ткани возбудителя и дальнейшее развитие инфекционного процесса.

В естественных условиях для возникнове­ния инфекционного процесса патогенные микробы должны про­никать через определенные входные ворота — ткани и органы, через которые микроб попадает в макроорганизм. На­пример, для возбудителей кишечных инфекций входные воро­та — слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), а для воздушно-капельных инфекций — слизистая оболочка дыхательных путей и др.

По степени патогенности микробы делят на 3 группы: патогенные, условно-патогенные и сапрофиты (непатогенные).

Патогенные микробы — это возбудители заболеваний. Могут быть облигатно- внутриклеточными (риккетсии, хламидии) и факуль­тативно- внутриклеточными (шигеллы, сальмонеллы, бруцеллы и др.)- могут существовать как вне, так и внутри клетки. Микробы, не проникающие в клетку, относятся к облигатным внеклеточным паразитам (холерный вибрион, лептоспиры, микоплазмы).

Условно-патогенные микробы (оппортунистические) — это большая группа микробов, которые оказывают патогенное воздействие на макроорганизм, если проникают во внутреннюю среду в больших количествах на фоне резкого снижения резистентности макроорганизма. Большинство являются нормальными обитателями кожи и слизистых оболочек организ­ма человека, не оказывая при этом патогенного воздействия. Они способны долгое время существовать в окружающей среде (воде, почве, пищевых продуктах, на предметах и т.д.). Они

пассивно проникают во внутреннюю среду организма при проведении медицинских манипуляций, нарушении целостности кожных покровов и т.д., так как не могут активно проникать во внут­реннюю среду и подавлять защитные факторы организма и не имеют выраженной органотропности. Для заболеваний, вызванных условно-патоген­ными микробами, характерно широкое распространение в боль­ничных учреждениях (госпитальные или нозокомиальные ин­фекции), где формируются госпитальные штаммы, устойчивые к антибиотикам и дезинфектантам.