
ПАТОГЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ И ПИЩЕВЫЕ (АЛИМЕНТАРНЫЕ)
ЗАБОЛЕВАНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ИМИ
На пищевых продуктах встречаются самые разнообразные микроорганизмы. Одни из них вызывают порчу продуктов, другие могут оказаться причиной тяжелых заболеваний. Учение о болезнетворных микробах, инфекции и иммунитете лежит в основе профилактики пищевых заболеваний и комплексной оценки качества пищевых продуктов.
Патогенные микроорганизмы
В процессе эволюции многие виды микробов приспосабливаются к существованию за счет веществ макроорганизма, причиняя ему вред. Такие микробы называют патогенными. Одни них являются облигатными паразитами, другие - факультативными. Последние могут существовать как сапрофиты, но в определенных условиях способны вызывать заболевания, поэтому их называют условно-патогенными.
Патогенность является видовым свойством и передается наследству. Однако в пределах вида патогенность отдельных штаммов может колебаться. Для характеристики степени патогенности микробов предложен термин вирулентность (от virulentus — ядовитый). Вирулентность — не постоянное свойство и может изменяться в различных естественных и экспериметальных условиях. При неблагоприятном для жизнедеятельности патогенного микроорганизма воздействии физических, химических и биологических факторов можно добиться ослабления вирулентности.
Патогенные микробы отличаются способностью проникать в макроорганизм, распространяться и размножаться в нем, преодолевать его защитные барьеры, вырабатывая при этом особые ядовитые вещества — токсины, многие из которых по активности превосходят наиболее известные химические яды.
Различают две группы микробных токсинов: экзотоксины и эндотоксины.
Экзотоксины микроорганизмы выделяют в среду при жизни. Это высокоядовитые белки, проявляющие активность даже в минимальных концентрациях. Их действие избирательно, направлено на определенные органы и ткани и сопровождается проявлением характерных внешних признаков болезни. Экзотоксины легко разрушаются при температуре свыше 70 °С. Исключение составляют ботулинический и стафилококковый экзотоксины, выдерживающие кипячение в течение определенного времени.
Эндотоксины при жизни микроорганизма не выделяются в окружающую среду, а освобождаются только после разрушения клетки. Они состоят из липополисахаридов, связанных с белком. Эндотоксины менее ядовиты, чем экзотоксины, и вызывают обычно общую интоксикацию организма, поэтому воздействие эндотоксинов разных микробов проявляется сходными симптомами. Эндотоксины обладают высокой термоустойчивостью, многие из них выдерживают не только продолжительное кипячение, но и обработку в автоклаве.
Инфекция, источники и механизмы передачи возбудителей
Инфекция (от лат. infectio — заражение) — совокупность биологических процессов, возникающих в организме человека (или животного) при внедрении и размножении в нем болезнетворных микробов.
Источником (резервуаром) возбудителей инфекционных заболеваний являются больные люди и животные, а также бактерионосители, выделяющие патогенные микробы во внешнюю среду.
Люди становятся бактерионосителями обычно после перенесенного инфекционного заболевания или при контакте с больными. Бактерионосительство может быть кратковременным — до нескольких недель (холерный вибрион) и длительным — до десятков лет (возбудитель брюшного тифа). Большую роль в распространении инфекционных заболеваний играют живые переносчики, например некоторые насекомые.
Для возникновения инфекционного процесса имеют значение количество патогенных микробов, их активность, способ заражения и место внедрения возбудителя («входные ворота инфекции»), обеспечивающие контакт возбудителя с чувствительными клетками. Различают алиментарный (от лат. alimentum — пища) механизм передачи — при локализации возбудителя в кишечнике (брюшной тиф, дизентерия и др.); воздушно-капельный и воздушно-пылевой (грипп и пр.); контактный — проникновение возбудителя через кожу и слизистые оболочки (сифилис, грибковые поражения) и др.
Возникновение и течение инфекции в значительной степени зависят от состояния макроорганизма, в который проникли патогенные микробы, его возраста, пола, физиологического состояния, обмена веществ. Большое влияние на сопротивляемость организма инфекции оказывают характер питания, санитарно-гигиенические условия труда и быта, климатические и сезонные факторы, сопутствующие заболевания и др. Решающую роль играет иммунная система человека.
Проявления инфекции могут быть различными. Наряду с выраженными типичными инфекционными заболеваниями встречаются стертые и даже скрытые формы. Инфекционные заболевания заразны, имеют тенденцию к распространению. С момента заражения и до появления первых признаков болезни проходит определенный промежуток времени, называемый инкубационным, или скрытым, периодом. За это время микробы размножаются в организме, накапливаются их токсические вещества. Продолжительность инкубационного периода при разных болезнях различна и исчисляется сроком от нескольких дней до нескольких недель. Для каждого инфекционного заболевания характерны определенные симптомы (клинические признаки).
Понятие об иммунитете. Первоначально понятие «иммунитет» (от лат. immunitas — освобождение или избавление от чего-либо) означало невосприимчивость организма к патогенным микробам. В настоящее время иммунитет рассматривается как биологический защитный механизм, направленный на распространение генетически чужеродных молекул и поддержание постоянства внутренней среды организма. Таким образом, иммунитет — защита не только от патогенных микробов и их токсинов, но также от любых чужеродных белков, соединений, тканей и даже собственных мутировавших клеток.
Иммунитет может быть наследственным и индивидуально приобретенным.
Факторами защиты наследственного иммунитета являются кожа и слизистые оболочки (полости рта, носа, кишечника и др.), которые служат как бы барьером: они не только механически задерживают микробы, препятствуя их проникновению в ткани и органы, но и выделяют различные антимикробные вещества. Так, слизистая оболочка желудка секретирует соляную кислоту, в которой инактивируются многие микроорганизмы. В выделениях потовых и сальных желез находятся вещества, угнетающие многие виды патогенных бактерий. Бактерицидность кожи зависит от ее чистоты и находится в прямой зависимости от физиологического состояния организма. Мощным естественным барьером являются лимфатические узлы, в которых задерживаются и обезвреживаются многие микробы. В жидкостях организма (слезы, молоко, сыворотка крови и др.) содержатся различные бактерицидные вещества (лизоцим и др.)
Важнейшей клеточной защитной реакцией организма является фагоцитоз, открытый и изученный И. И. Мечниковым. Суть явления состоит в том, что определенные клетки, названные известным русским ученым академиком И. И. Мечниковым (1845—1916) фагоцитами, способны захватывать и переваривать микробы. Фагоцитарными свойствами обладают клетки крови, печени, селезенки и других органов. Активность фагоцитоза зависит от вида микроба. Патогенные микроорганизмы обладают антифагоцитарными свойствами (образуют капсулы, антифагины и др.).
Немалую роль в защите организма играет нормальная микрофлора его тела, проявляющая антагонистические и антибиотические свойства по отношению к патогенным микробам.
Существует также видовой иммунитет (врожденная невосприимчивость), направленный против определенных паразитов. Так, человек невосприимчив к некоторым заболеваниям животных (например, к чуме рогового скота), а животные устойчивы к возбудителям ряда инфекционных болезней людей.
Особое место в защите организма человека и высших позвоночных животных занимает приобретенный иммунитет, обусловленный иммунной системой организма. Иммунная система состоит из центральных и периферических органов (вилочковая железа — тимус, костный мозг лимфатические узлы, кровь и др.). Основными клетками иммунной системы являются лимфоциты, циркулирующие по всему организму. Лимфоциты регулируют силу иммунного ответа, взаимодействуют с фагоцитами и антигенами (см. ниже).
На внедрение в организм патогенных микробов, их токсинов и различных чужеродных веществ иммунная система реагирует образованием специфических белков — антител. Все высокомолекулярные вещества, способные вызывать образование антител, принято называть антигенами. Микроорганизмы содержат много различных антигенов. Одни из них связаны со жгутиками или оболочкой клетки. Токсины тоже обладают антигенными свойствами.
Реакция между антигеном и антителом высоко чувствительна и имеет специфический характер, т. е. определенные антитела могут реагировать только с теми антигенами, в ответ на введение которых они были выработаны организмом.
В результате взаимодействия с антителами живые микроорганизмы разрушаются (лизируются), склеиваются (агглютинируются), а токсины обезвреживаются. Комплексы антиген-антитело выводятся из организма или захватываются и перевариваются фагоцитами.
Приобретенный иммунитет возникает естественным путем в результате перенесенного заболевания (активный) или при передаче ребенку материнских антител в период внутриутробного развития (пассивный). Существуют также способы создания искусственно приобретенного иммунитета — путем вакцинации (активный) или введения готовых антител (пассивный).
Вакцинацию, или искусственную иммунизацию, проводят путем введения вакцин — препаратов из живых микробов с ослабленной вирулентностью, убитых микробных клеток, полных антигенных комплексов (химических вакцин), а также анатоксинов — обезвреженных экзотоксинов.
Препараты, содержащие антитела, — иммунные сыворотки и очищенные фракции сывороточных белков (иммуноглобулины) — готовят из крови иммунизированных доноров и лабораторных животных. Эти препараты применяют с лечебной целью, для профилактики некоторых инфекционных заболеваний и исследований.
Для определения вида микробов, выявления патогенных микроорганизмов и их токсинов в пищевых продуктах, диагностики инфекционных заболеваний, в криминологических исследованиях (выявления фальсификации пищевых продуктов, определение видовой принадлежности кровяного пятна и т. п.) в лабораторной практике широко используют наборы стандартных антигенов и иммунных сывороток.