Вирулентность

Патогенность видовое свойство бактерий присущее виду в целом, но она может проявляться в разной степени (колебаться в пределах одного вида) у разных представителей данного вида. Поэтому для оценки степени патогенности используют термин вирулентность (от лат. virulentus – ядовитый, заразный). Под вирулентностью понимают количественную оценку, т.е. меру, степень патогенности.

Для количественного выражения вирулентности микроорганизмов используют условно принятые единицы - Dlm, Dcl и Dl₅₀.

1. Dlm (Dosis letalis minima) – минимальная смертельная доза микроорганизмов или их токсинов, при определенном способе заражения способная вызывать гибель восприимчивого животного всегда стандартной массы и возраста за определенный период времени. Эта доза - величина относительная и зависит от вида животного – для кролика, собаки, морской свинки она будет различна. Определяют Dlm обычно не на одном, а на группе животных. При этом число погибших животных должно быть не меньше 95%. DLM (dosis letalis minima) - это минимальная летальная доза - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 95 % взятых в опыт лабораторных животных;

Dcl (Dosis сerta letalis) – смертельная доза, вызывающая гибель любого животного, она также является относительной. DCL (dosis certae letalis) - это абсолютно летальная доза - минимальное количество возбудителя, которое вызывает гибель 100 % взятых в опыт лабораторных животных;

Поэтому статистически наиболее достоверной летальной дозой принято считать дозу (количество микроорганизмов или их токсинов), вызывающую гибель 50 % зараженных животных Dl_50. Она устанавливается на основании статистической обработки результатов по методу Рида и Менча.

Числовое выражение минимальной смертельной дозы будет зависеть от видовой и индивидуальной устойчивости животных, на которых оно определяется, и от свойств бактерий, меняющихся в зависимости от внешних условий.

Естественно, ослабленные животные, т.е. не получающие полноценное питание, находящиеся в неблагоприятных условиях содержания будут более чувствительны к штаммам бактерий, вызывающих инфекционный процесс, чем животные, находящиеся в нормальных условиях содержания.

При измерении вирулентности существенное значение имеет способ введения возбудителя в организм. Так, например, наиболее чувствительными лабораторными животными к туберкулезу являются морские свинки. Гибель их от туберкулеза наступает при введении им аэрогенным путем значительно меньшего количества туберкулезных микробактерий (1-2 клетки), чем при пероральном заражении. При заражении через кишки смертельная доза увеличивается до нескольких тысяч клеток.

Вирулентность бактерий, также как и любой другой признак, может изменяться, эти изменения носят либо фенотипический характер, либо являются следствием мутаций в соответствующих генах.

Вирулентность – штаммовый признак микроорганизмов. Однако, вирулентность (как и патогенность) – категория не абсолютная. Вирулентность не должна рассматриваться как свойство данного штамма вообще, т.к. она может изменяться, что зависит от возраста культуры, условий ее выращивания, состава питательной среды, вида животного, способа введения микроорганизмов и др.

Для патогенных бактерий установлено, что в момент выделения из больного организма, они оказываются более вирулентными и опасными для здоровых лиц, чем после некоторого пребывания во внешней среде. Так же, как и бактерии, выделяемые реконвалесцентами менее вирулентные, чем выделяемые больным организмом.

Вирулентность может быть усилена (повышена) и ослаблена (понижена) в лабораторных условиях.

Методы искусственного понижения вирулентности весьма разнообразны. Это достигается разными способами воздействия на соответствующего возбудителя. Например, снижение вирулентности наблюдается при старении бактериальной культуры, выращивании ее в неблагоприятных условиях, в частности, при температуре ниже или выше оптимальной, высушивании, проведении через резистентный к возбудителю животный организм, при воздействии бактериофага. Вирулентность также снижается при длительном культивировании бактерий в присутствии различных веществ (фенола, перекиси водорода, бычьей желчи, сапонина, раствора Люголя и др.), а также иммунной сыворотки. Штаммы, потерявшие вирулентные свойства называются авирулентными. Однако при пересевах данной культуры на полноценную питательную среду и культивировании в оптимальных условиях ее вирулентные свойства обычно восстанавливаются.

Т.е., авирулентные мутанты, с одной стороны, можно получать при действии на бактерии или вирусы различных физических или химических мутагенов. С другой стороны, в бактериальной популяции в результате спонтанных мутаций часто присутствуют в большем или меньшем количестве авирулентные особи.

Значительно труднее достигается искусственное усиление вирулентности (например, проведение маловирулентного штамма через организм восприимчивого животного, но тут результаты оказываются не всегда надежными). Но более конкурентоспособными в бактериальной популяции оказываются отдельные вирулентные клетки, присутствующие в бактериальной популяции. В результате селективного давления макроорганизма вирулентные клетки накапливаются в организме, авирулентные – погибают. Это в конечном итоге приводит к формированию вирулентной бактериальной популяции.

Применение молекулярно-генетических методов (искусственное введение генов, плазмид) позволяет повысить вирулентность бактерий.