Основы общей микробиологии и иммунологии. Учебное пособие

зывать инфекционный процесс. Такие инфекции получили название сапронозов (от sapros – мертвый).

Индивидуальная восприимчивость макроорганизма к патогенному микробу зависит от ряда факторов:

•степени вирулентности микроорганизма;

•дозы (количества) возбудителя, проникшего в ор-

ганизм. При внедрении малого количества бактерий инфекционная болезнь может не развиться;

•входных ворот инфекции. Они определяются теми тканями или органами, через которые в организм проникает патогенный микроб;

•состояния естественного иммунитета, общей физиологической реактивности организма..

Роль природно-социальных факторов в развитии инфекционного процесса

Действие факторов окружающей среды (температура, атмосферное давление, солнечная радиация, влажность) во многом определяет развитие инфекционного процесса. Под их влиянием могут изменяться как свойства микроорганизма, так и резистентность макроорганизма.

Миграция населения, гигиена окружающей среды, благоустройство жилых помещений, характер водоснабжения, пути удаления сточных вод и твердых отбросов и способы их обезвреживания, гигиена питания и прочие социальные факторы играют важную роль в распространении возбудителей инфекций, изменении их свойств, а так же в восприимчивости организма человека к патогенным микроорганизмам. При этом состояние макроорганизма, активность его иммунной системы имеют решающее значение в возникновении и исходе инфекционного процесса, а свойства микроорганизма определяют специфичность этого процесса.

61

Характеристика инфекционного процесса

Течение инфекционного процесса проявляется по-

разному. Различают бессимптомное, легкое, среднетяжелое и тяжелое течение. Наличие клинических проявлений свидетельствует о развитии инфекционной болезни.

Основные свойства инфекционных болезней :

•специфичность – любая инфекционная болезнь характеризуется поражением строго определенных органов и тканей и возникает в результате проникновения в организм конкретного патогенного микроба. Инфекционные болезни подразделяются на бактериозы, в том числе спирохетозы, риккетсиозы, хламидиозы, микоплазмозы, вирусные инфекции, протозойные инфекции, микозы;

•заразительность (контагиозность), т.е. способность передаваться от больного человека или животного здоровому. Индивидуум, от которого инфекция передается здоровому человеку называется источником инфекции (или резервуаром, если патогенные микроорганизмы локализованы

ворганизме животных или объектах внешней среды);

•способность к широкому, иногда быстрому распространению среди населения (например, грипп). Массо-

вое распространение инфекционной болезни, происходящей от одного источника, называется эпидемией (от греч. еpidemia – «полюдье»). Интенсивное и очень широкое распространение, захватывающее весь земной шар или несколько континентов, определяет пандемию (от греч. pandemia – всенародная). Единичные случаи инфекционного заболевания, не связанные друг с другом, возникшие от разных источников, называют спорадическими (от греч. sporadicos – cлучайный, единичный).

Способ, при помощи которого микроорганизм передается от источника инфекции к здоровому восприимчивому субъекту, называется механизмом передачи патогенных мик-

62

робов. Различают воздушно-капельный, воздушно-пылевой, фекально-оральный, контактный, трансмиссивный и др.

Факторы внешней среды, обеспечивающие доставку микроорганизмов от источника инфекции к здоровому человеку, являются путями передачи. Например, при фекальнооральном механизме наиболее частыми путями передачи являются водный и пищевой, т.к. фекалии больного загрязняют воду и пищу (факторы передачи) и проникают к здоровому через рот. Рот в этом случае будет являться вхоными воротами инфекции;

• цикличность течения обусловлена последовательной сменой периодов развития инфекционной болезни.

Основные периоды развития инфекционной болезни: o инкубационный период - время от момента проникновения микроба в организм до появления первых признаков заболевания, что связано с размножением, накоплением мик-

робов и их токсинов;

o продромальный период следует за инкубационным, является коротким по времени периодом проявления начальных неспецифических симптомов болезни;

o период выраженных клинических проявлений (ост-

рый период), специфических для каждой инфекционной болезни;

o период реконвалесценции (выздоровления), кото-

рый характеризуется постепенным исчезновением болезненных проявлений, улучшением общего состояния и полным восстановлением гомеостаза. Иногда после выздоровления человек может остаться носителем патогенных микробов в течение длительного времени (до нескольких десятков лет). Такое состояние называется бактерионосительством. Если оно продолжается до трех месяцев после выздоровления, его называют острым, а если больше трех месяцев – хрониче-

ски;

o в процессе инфекционного заболевания развивается специфический иммунитет, который обеспечивает невос-

63

приимчивость к повторному заражению этим же микроорганизмом. Напряженность и продолжительность иммунитета значительно варьируют и зависят как от вида и свойств возбудителя, так и от состояния макроорганизма.

Формы инфекционного процесса

В зависимости от происхождения, путей внедрения и распространения в организме инфекционные процессы могут быть:

•экзогенными, когда инфекционный патогенный агент поступает в макроорганизм извне, из окружающей среды ;

•эндогенными, если причиной развития инфекции является представитель условно-патогенной микрофлоры самого макроорганизма. Обычно такие процессы возникают

улиц с иммунодефицитами;

•аутоинфекциями, возникающими при заносе возбудителей из одного очага макроорганизма в другой.

В зависимости от видовой принадлежности возбудителя инфекции могут быть бактериальными, вирусными, протозойными и грибковыми (микозы).

По длительности течения выделяют острые (протекают кратковременно - например, грипп, корь, холера), подострые (имеют более продолжительное течение) и хронические (продолжаются месяцы, годы – например, туберкулез, бруцеллез, трипаносомоз и др.). При хронических инфекциях возбудитель длительно сохраняется и персистирует в организме.

В зависимости от локализации в организме выделяют очаговые ( местные) формы инфекционного процесса, когда возбудители сосредоточены только в одном ограниченном местном очаге, и генерализованные, если происходит распространение возбудителей по лимфатическим путям или

64

гематогенно. К генерализованным инфекционным процессам относятся бактериемия (или вирусемия), сепсис и септикопиемия. При бактериемии в крови циркулируют микробы, но не могут там размножаться. Под влиянием бактерицидных свойств крови они разрушаются и высвобождают эндотоксины, что приводит к токсинемии. Бактериемия часто является одним из звеньев инфекционного процесса. Например, бактериемия характерна для брюшного тифа и др. Сепсис характеризуется тем, что местом постоянного обитания и размножения возбудителя является кровь. При этом бактерицидные свойства крови подавляются, микробы активно разносятся по всему организму. Сепсис часто является результатом генерализации очаговых инфекционных процессов, которые сопровождаются развитием иммунодефицитов. Например, сепсис часто возникает при стафилококковых инфекциях и др. Когда входные ворота возбудителя неизвестны, развивается септицемия. Если в результате сепсиса появляются вторичные локальные гнойные очаги в различных внутренних органах и возбудитель продолжает циркулировать в крови, то такая форма генерализованной инфекции на-

зывается септикопиемией.

Инфекционный процесс, вызванный только одним видом микроорганизмов, называется моноинфекцией.

инфекцией, вызванной другим микробом. Например, при

внебольничные, внутрибольничные, природно-очаговые и другие инфекции.

Повторное заражение тем же видом микроба, который вызвал заболевание в прошлом и которое завершилось

65

полным выздоровлением называют реинфекцией. Это возможно в том случае, если перенесенная инфекция не сопровождается формированием стойкого и продолжительного иммунитета. Например, реинфекция может быть после перенесенной дизентерии, гонореи.

Для хронических болезней характерно чередование периодов выраженных клинических проявлений и скрытых фаз, которые называют ремиссией. В период ремисии возбудитель сохраняется в организме и может выделяться в окружающую среду, поэтому инфицированные лица в период ремиссии становятся источником инфекции и представляют эпидемическую опасность.

Период ремиссии у таких больных обычно завершается возвратом симптомов болезни за счет оставшихся в организме возбудителей. Такое состояние называется рецидивом.

Суперинфекцией называт повторное заражение инфицированного лица тем же микробом, который вызвал первичное инфицирование, но оно не успело закончиться. Например, повторное инфицирование возможно при туберкулезе или сифилисе.

ИММУНИТЕТ. ИММУННАЯ СИСТЕМА. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИММУННОГО СТАТУСА И МЕТОДЫ ЕГО ОЦЕНКИ.

Иммунитет (от лат. immunitas – неприкосновенный, находящийся под защитой, освобождение, избавление от болезни) – это система наследственно полученной и индивидуально приобретенной биологической защиты внутренней среды многоклеточного организма (гомеостаза) от генетически чужеродных веществ экзогенной и эндогенной природы. Эта система обеспечивает структурную и функциональную целостность организмов в течение их жизни. Генетически

66

чужеродные вещества («не свои») поступают в организм извне в виде патогенных микроорганизмов и гельминтов, их токсинов, белков, в виде трансплантируемых тканей или органов. Генетически чужеродными могут стать отжившие, мутировавшие или поврежденные клетки собственного организма.

Функцией системы защиты, получившей название иммунной системы, является распознавание таких чужеродных агентов и специфическое реагирование на них.

Иммунитет - явление многокомпонентное и многообразное в своих механизмах и проявлениях.

Известно два основных механизма защиты:

•первый обусловлен действием врожденных, кон-

ститутивных факторов неспецифической резистентности

(от лат. resistentia – сопротивление) и контролируемый гене-

тическими механизмами (врожденный, видовой иммунитет).

•второй определяется защитными механизмами, которые реализуются с участием лимфатической системы. Они лежат в основе формирования приобретенного в течение жизни индивидуального адаптивного (приобретенного)

иммунитета. Такой иммунитет характеризуется образованием иммуноглобулинов или сенсибилизированных лимфоцитов. Эти факторы обладают высокой активностью и специфичностью действия

Факторы неспецифической резистентности (за-

щиты) являются наиболее прочной формой невосприимчивости. Основные механизмы неспецифической защиты формируются под контролем генетического кода в процессе развития организма и связаны с естественнофизиологическими реакциями широкого спектра: механическими, химическими и биологическими.

Среди факторов неспецифической резистентности выделяют:

67

•ареактивность клеток макроорганизма к патоген-

ным микроорганизмам и токсинам, связанная с отсутствием на поверхности таких клеток рецепторов для адгезии патогенного агента (отсутствие мишени);

•барьерную функцию кожи и слизистых оболочек,

которая обеспечивается отторжением клеток эпителия кожи

иактивными движениями ресничек мерцательного эпителия слизистых оболочек, выделением экзосекретов потовых и сальных желез кожи, специфических ингибиторов, лизоцима, кислой средой желудочного содержимого и другими агентами. Биологические факторы защиты на этом уровне обусловлены губительным воздействием нормальной микрофлоры кожи и слизистых покровов на патогенные микроорганизмы;

•температурную реакцию, при которой прекраща-

ется размножение большинства патогенных бактерий;

•клеточные и гуморальные факторы организма.

В случае проникновения патогенов в организм, включаются гуморальные факторы защиты, к которым относятся

белки системы комплемента, пропердин, лизины, фибронек-

тин, система цитокинов (интерлейкины, интерфероны и др.). Развиваются сосудистые реакции в виде быстрого локального отека в очаге повреждения, что задерживает микроорганизмы и не пропускает их во внутреннюю среду.

К клеточным факторам неспецифической защиты относятся тучные клетки, лейкоциты, макрофаги, естественные (натуральные) киллерные клетки (NK-клетки, от англ. “natural killer”).

Тучные клетки – это большие тканевые клетки, в гранулах которых содержатся гепарин и другие биологически активные вещества. При дегрануляции они выделяют медиаторы воспаления (лейкотриены и ряд цитокинов), которые повышают проницаемость сосудитых стенок, что позволяет комплементу и клеткам выходить в ткани очага поражения. Все это сдерживает проникновение патогенов во внутреннюю среду организма.

68

NK-клетки представляют собой крупные лимфоциты, способные спонтанно, без предварительного контакта убивать опухолевые и вирусинфицированные клетки. В периферической крови на их долю приходится до 10% от всех мононуклеарных клеток. NK локализованы главным образом в печени, красной пульпе селезенки, слизистых оболочках.

Лейкоциты содержат мощные бактерицидные факторы и обеспечивают фагоцитоз микробных клеток. Такие лейкоциты называют фагоцитами (фагоцитирующими клетками). Они представлены моноцитами, полиморфноядерными нейтрофилами и макрофагами.

Фагоцитоз – биологическое явление, основанное на узнавании, захвате, поглощении и переработке чужеродных корпускулярных объектов эукариотической клеткой. Объектами для фагоцитоза являются микроорганизмы, отмирающие собственные клетки организма, синтетические частицы (латекс) и другие корпускулярные объекты. Фагоцитами являются полиморфноядерные клетки (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), мононуклеарные клетки (моноциты крови) и фиксированные макрофаги – альвеолярные, перитонеальные, купферовские клетки, дендритные клетки селезенки и лимфатических узлов, клетки Лангерганса и др.

В процессе фагоцитоза (от греч. phago–пожираю, cytos -клетки) различают несколько стадий:

•приближение фагоцита к чужеродному корпускулярному объекту (положительный хемотаксис);

•адсорбция этого объекта на поверхности фагоцита;

•поглощение его фагоцитом с последующим образованием фагосомы, которая затем сливается с лизосомой (специфические гранулы содержащие ферментные бактерицидные системы) и формирует фаголизосому;

•переваривание объекта (клетки) ферментами фаголизосомы. Результатом является разрушение чужеродных

69

агентов до биологически инертных низкомолекулярных соединений.

Результатом фагоцитоза является либо гибель чужеродной клетки (завершенный фагоцитоз), либо выживание и размножение захваченных клеток (незавершенный фагоцитоз). Незавершенный фагоцитоз является одним из механизмов длительной персистенции (переживания) патогенных агентов в макроорганизме и хронизации инфекционных процессов. Незавершенный фагоцитоз имеет место при туберкулезе, бруцеллезе, гонорее и других инфекционных процессах.

Повышение скорости и эффективности фагоцитарной реакции возможно при участии гуморальных белков, которые получили название опсонинов. К ним относят белки системы комплемента С3b и С4b, белки острой фазы, Ig G, M и др. Опсонины связываются с клеточной стенкой микроорганизмов, а затем такие комплексы легко фагоцитируются т.к. фагоциты имеют специальные рецепторы для молекул опсонинов. Фагоцитоз, в котором принимают участие специфические (Ig G, Ig M) белки-опсонины, называют иммунным.

Система комплемента (от лат. сomplementum – до-

полнение, средство пополнения) представлена группой белков сыворотки крови, которые принимают участие в реакциях неспецифической защиты: лизиса клеток, хемотаксиса, фагоцитоза, активации тучных клеток и др. Белки комплемента являются глобулинам или гликопротеинам. Они вырабатываются макрофагами, лейкоцитами, гепатоцитами и составляют 5-10% всех белков крови.

Система комплемента представлена белками сыворотки крови, которые циркулируют в виде отдельных фракций (комплексов), различаются по физико-химическим свойствам и обозначаются символами С1, С2, С3 …С9 и др.

В крови все компоненты комплемента циркулируют в неактивной форме, в виде коэнзимов. Активация белков комплемента (т.е. сборка фракций в единое целое) осуществ-

70