Свойства патогенных микроорганизмов

Болезнетворные микроорганизмы, представляющие опасность для здоровья человека, обладают рядом свойств, отличающих их от других представителей микромира. К таким свойствам относятся патогенность, вирулентность, специфичность и токсигенность.

Патогенность – определяющее свойство, давшее название этой группе микроорганизмов. Патогенность - это потенциальная, генетически обусловленная способность микробов определённого вида проникать в макроорганизм, приживаться и размножаться в нем, вызывая определённое заболевание. Патогенность является постоянным видовым признаком болезнетворных микроорганизмов.

Вирулентность – это мера патогенности, количественное проявление болезнетворных свойств. Вирулентность измеряется дозой микроорганизмов, вызывающих определенный биологический эффект. Например, это может быть абсолютно летальная доза (DLM) - минимальное количество возбудителя, которое вызывает гибель 100% взятых в опыт лабораторных животных. Но чаще вирулентность измеряют показателем LD50 – это минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 50% опытных лабораторных животных. При этом всегда указывается вид лабораторного животного, поскольку чувствительность разных видов животных к тем или иным микроорганизмам различна.

Вирулентность – в отличие от патогенности, свойство не видовое, не постоянное. Это лабильное, изменяемое свойство.

Под влиянием условий внешней среды (воздействие света, химических веществ, высушивание и т.п.) она может быть повышена, понижена и даже полностью утеряна. Искусственное понижение вирулентности патогенных микробов широко используют при изготовлении вакцин, применяемых для профилактики ряда инфекционных заболеваний.

При максимальном снижении вирулентности патогенные микроорганизмы могут стать авирулентными, но вирулентные микроорганизмы всегда патогенны.

Вирулентность микроорганизмов присуща только живым, активно функционирующим клеткам.

Специфичность – это способность микроорганизма определенного вида вызывать только определенное заболевание с характерными для него симптомами. Например, холерный вибрион вызывает холеру, туберкулезные микобактерии – туберкулез и т.д. Многие патогенные микроорганизмы паразитируют только в определенных органах и тканях. Так, возбудители желудочно-кишечных заболеваний размножаются только при попадании в кишечник. Однако есть микроорганизмы, которые могут поражать любой орган или ткань, например, стафилококки, вызывающие гнойно-воспалительные процессы, возбудители туберкулеза и др.

Токсигенность – способность микроорганизмов вырабатывать ядовитые вещества – токсины. Такие микроорганизмы называют токсигенными. Токсины обуславливают болезненные явления в организме человека и животных. Поступая в кровь и лимфу, они поражают внутренние органы и вызывают отравление организма различной степени тяжести. Силу токсинов, как и вирулентность самих возбудителей, измеряют в показателях DLM или LD50. По своим свойствам токсины условно делят на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины выделяются во внешнюю среду только живыми клетками микроорганизмов при развитии их в макроорганизме или в пищевых продуктах. Экзотоксины продуцируют, как правило, грамположительные бактерии. Примерами таких экзотоксинов являются токсины, вырабатываемые золотистым стафилококком, возбудителями ботулизма, столбняка. Среди грамотрицательных микроорганизмов экзотоксины вырабатывают холерный вибрион, некоторые виды псевдомонад и шигелл.

Экзотоксины имеют белковую природу и, как правило, неустойчивы к высоким температурам - разрушаются при 60-80°С в течение 10-60 минут. Исключение составляют ботулинический, стафилококковый и некоторые другие экзотоксины, выдерживающие кипячение в течение нескольких минут.

Экзотоксины очень ядовиты. Например, человек погибает от 0,00025г столбнячного токсина, что в 20 раз меньше смертельной дозы яда кобры и в 150 раз меньше смертельной дозы стрихнина. Экзотоксины специфичны, т.е. определенный токсин поражает определенный орган или ткань организма. Так, столбнячный токсин - типичный нервный яд, поражает двигательные нервные клетки, дифтерийный токсин повреждает надпочечники и мышцу сердца. Макроорганизм иногда в качестве ответной реакции способен вырабатывать антитоксины, снижающие ядовитое действие экзотоксинов.

Эндотоксины прочно связаны с микробной клеткой и при жизни микроорганизма они не выделяются во внешнюю среду, а освобождаются только после их гибели. Вырабатывают эндотоксины грамотрицательные бактерии, например, салмонеллы - возбудители брюшного тифа и парафитов, а также условно-патогенные микроорганизмы, в том числе некоторые разновидности кишечной палочки и протея.

Эндотоксины представляют собой липополисахаридный комплекс, входящий в состав клеточной стенки бактерий. Эндотоксины, в отличие от экзотоксинов, более устойчивы к высокой температуре. Некоторые из них выдерживают кипячение и автоклавирование при 120° С в течение 30 минут. Они не обладают такой строгой специфичностью действия на организм, как экзотоксины и вызывают общие признаки отравления: головную боль, слабость, отдышку, повышение температуры, т.е. по своей сути являются сосудистыми ядами. Воздействие эндотоксинов на макроорганизм более слабое, чем у экзотоксинов.

Все перечисленные свойства патогенных микроорганизмов тесно и неразрывно связаны между собой и могут быть выражены в различной степени.