Изменчивость микробов и значение ее в диагностике, терапии и профилактике инфекционных заболеваний.

Изменчивость у микроорганизмов. У микроорганизмов, как и у других организмов, различают ненаследственную и наследственную И. Изменению могут подвергаться любые морфологические и физиологические признаки: величина и форма микроорганизмов, вид и окраска их колоний, способность усваивать или синтезировать различные органические вещества, болезнетворность и др. Наследственная И. микроорганизмов — результат мутаций, возникающих спонтанно или вызываемых физическими или химическими мутагенами (ультрафиолетовые лучи, ионизирующая радиация, этиленимин и др.). У мутантов могут резко усиливаться или снижаться такие количественные признаки, как способность к биосинтезу аминокислот, антибиотиков, ферментов, витаминов и т. п. Возникают так называемые дефицитные мутанты, способные расти только при добавлении к среде определённых аминокислот, пуринов, пиримидинов и др. Микроорганизмы размножаются очень быстро. Поэтому на них легче изучать все формы И., а также осуществлять искусственный отбор полезных мутантов. Так, при непрерывном культивировании соответствующих микроорганизмов (проточные культуры) в питательной среде, содержащей, например, антибиотик, фенол или сулему, легко могут быть получены формы, устойчивые к данному веществу (адаптивная И.). Наблюдаются у микроорганизмов и взаимосвязанные изменения (коррелятивная И.). Так, возникновение у болезнетворных микробов складчатых колоний сопровождается снижением их иммуногенности. У микроорганизмов, имеющих истинный половой процесс (некоторые плесневые грибы, спорогенные дрожжи), возможно скрещивание, сопровождающееся перекомбинированием генов и получением гибридов. У несовершенных грибов и бактерий, лишённых истинного полового процесса, такие гибриды не могут быть получены.

Микрофлора в организме человека, ее роль в норме (полезная) и патологии. Характеристика микрофлоры кожи и слизистых дыхательных путей и полости рта. Возрастные изменения микрофлоры организма человека.

Взаимоотношения микробов и макроорганизма

В отличие от свободноживущих микробов, которые адаптирова­лись к условиям существования на неживых объектах внешней среды, микробы-симбионты в процессе эволюции приспособились к условиям симбиоза (греч. simbiosis - сожительство) с организмом хозяина. Разли­чают формы симбиоза: мутуализм, комменсализм, паразитизм.

Мутуализм (лат. mutuus - взаимный) - взаимно полезное сожитель­ство. Например, для человека полезными симбионтами являются молоч­нокислые бактерии - антагонисты гнилостной микрофлоры кишечника.

Комменсализм (фр. commensal - сотрапезник) - сожительство, одно­сторонне полезное для одного из симбионтов, не причиняющее вреда другому. Например, комменсалом человека является непатогенная кишечная амеба, питающаяся остатками пищи и не причиняющая чело­веку вреда.

Эти две формы симбиоза характерны для нормальной микрофло­ры организма здорового человека.

Паразитизм (греч. parasites - нахлебник) - взаимоотношения, при которых микроорганизм, питаясь за счет хозяина, причиняет ему вред. К паразитам относятся микробы - возбудители инфекционных заболе­ваний.

Характеристика микрофлоры организма человека

Микрофлора организма человека является результатом взаимно­го приспособления в процессе взаимодействия микроорганизмов и хо­зяина. Все многообразие микробов, встречающихся в организме чело­века, можно условно разделить на три группы:

Транзиторная микрофлора - микробы, случайно попавшие в ор­ганизм, не имеющие приспособлений для выживания в нем.

Резидентная микрофлора - микробы постоянно живущие, приспо­собившиеся к существованию в определенных областях организма, пре­имущественно полезные для него.

Условно-патогенные, способные вызвать заболевание при ос­лаблении сопротивляемости организма, при нарушении нормальной микрофлоры.

Организм ребенка при рождении свободен от микробов, но уже в процессе родов и в первые дни жизни микробы заселяют поверхность тела, ротовую полость, дыхательные пути, кишечник. В дальнейшем при взаимодействии микробов с организмом ребенка, в результате вза­имной адаптации одни микробы будут удалены, другие приживутся. При этом для каждой области организма характерны определенные виды.

Свободны от микрофлоры кровь и внутренние органы, не сооб­щающиеся с внешней средой, такие как мозг, сердце, печень, селезенка и другие. В норме не имеют резидентной микробной флоры такие орга­ны, как матка, мочевой пузырь, легкие.

Значение микрофлоры организма человека

И.И. Мечников еще в 1907-1908 годах высказал предположение, что микрофлора организма может быть для человека полезной, вред­ной или безразличной. Как правило, при физиологических условиях, в местах обычного своего обитания, микроорганизмы оказывают поло­жительное действие. Они обладают антагонистическими свойствами по отношению к патогенным микробам; способствуют созреванию им­мунной системы; способствуют пищеварению; синтезируют некоторые витамины.

В то же время при попадании микробов в необычное место оби­тания возможно развитие воспалительного процесса, например, пе­ритонита при ранении в живот и повреждении кишечника. Кроме того, кишечные микроорганизмы продуцируют вредные для человека продук­ты гниения. И, наконец, в процессе эволюционного развития происхо­дит отщепление патогенных вариантов бактерий, например, Е. coli.

Микрофлора кожи. На поверхности кожи обитают, главным обра­зом, транзиторные микробы: сарцины, стафилококки, коринебактерии; в глубоких слоях кожи постоянным обитателем является эпидермальный стафилококк. Кожа, в особенности чистая, обладает бактерицидностью благодаря действию выделений потовых и сальных желез.

Полость рта наиболее богата по разнообразию видов бактерий, грибов, простейших, вирусов. Постоянные обитатели способны к адгезии - прикреплению к поверхности зубов или слизистой оболочки. Состав микрофлоры зависит от состояния организма, от состава пи­щи, от гигиены полости рта.

Микрофлора дыхательных путей. Микроорганизмы, содержащие­ся во вдыхаемом воздухе, большей частью погибают в полости носа. Постоянными обитателями здесь являются микрококки, стафилокок­ки, дифтероиды, нейссерии. Трахея и бронхи свободны от постоянной микрофлоры.

Микрофлора толстого кишечника. Основные представители аэробной и анаэробной микрофлоры, их соотношение. Дисбактериоз: определение понятия, факторы его вызывающие, способы предупреждения, препараты для восстановления микрофлоры кишечника.

Микрофлора толстой кишки наиболее обильна по количеству мик­робов. Состав ее формируется в течение первых месяцев жизни и зави­сит от способа вскармливания. Вскоре после рождения у грудных де­тей, питающихся молоком матери, формируется стабильная кишечная микрофлора, состоящая, в основном, из анаэробных неспоровых грам-положительных Bacterium bifidum и факультативно-анаэробных молоч­нокислых грамположительных Bacterium acidophilum. Эта бифидум-флора является основой микрофлоры толстой кишки здоровых детей первых месяцев жизни. В этом возрасте такие обычные для взрослых бактерии, как кишечная палочка, могут вызвать патологический про­цесс. Поэтому даже лечебные препараты, содержащие живые кишеч­ные палочки (колибактерин, бифпкол) назначаются только после 6-месячного возраста.

У детей, вскармливаемых искусственно, в кишечной флоре, кроме молочнокислых бактерий, встречаются кишечные палочки, ста­филококки, энтерококки, другие микробы, и у таких детей чаще возни­кают кишечные заболевания.

У более старших детей и у взрослых в кишечной микрофлоре так­же преобладают анаэробы: грамположительные бифидумбактерии и грамотрицательные анаэробные бактероиды. На них приходится 96-99% всей микрофлоры. От 1 до 4% составляют факультативные анаэ­робы - кишечные палочки, энтерококки, лактобактерии; на долю оста­точной микрофлоры - стафилококков, протея, дрожжей, клостридий -приходится менее 1%.

Микрофлора толстой кишки, в основном, является полезной для человека. Бактерии, тесно связанные со слизистой оболочкой бла­годаря адгезии (главным образом, бифидо- и лактобактерии), обра­зуют на ее поверхности биологическую пленку, препятствующую раз­множению и проникновению патогенных микробов. Кроме того, мик­робная флора является антагонистом гнилостной микрофлоры, а так­же играет роль в водно-солевом обмене, в превращении пищева­рительных ферментов, в продукции витаминов.

И.И. Мечников еще в 1907-1908 годах высказал предположение, что микрофлора организма может быть для человека полезной, вред­ной или безразличной. Как правило, при физиологических условиях, в местах обычного своего обитания, микроорганизмы оказывают поло­жительное действие. Они обладают антагонистическими свойствами по отношению к патогенным микробам; способствуют созреванию им­мунной системы; способствуют пищеварению; синтезируют некоторые витамины.

В то же время при попадании микробов в необычное место оби­тания возможно развитие воспалительного процесса, например, пе­ритонита при ранении в живот и повреждении кишечника. Кроме того, кишечные микроорганизмы продуцируют вредные для человека продук­ты гниения. И, наконец, в процессе эволюционного развития происхо­дит отщепление патогенных вариантов бактерий, например, Е. coli.

Дисбактериоз - это нарушение количественного и качественного

состава нормальной микрофлоры. Причинами дисбактериоза могут быть:

- кишечные заболевания, например дизентерия;

- заболевания иной локализации;

- длительное применение антибиотиков и антисептиков, которые угнетают развитие одних видов микробов и не влияют на другие; в результате наступает бесконкурентное размножение стафилококков, протея, грибов Candida;

- снижение иммунитета, вызванное облучением, лечением иммунодепрессантами.

Чаще всего в клинической практике сталкиваются с дисбактериозом кишечника.

Диагноз дисбактериоза устанавливается бактериологически­ми исследованиями, путем посевов на питательные среды и опре­деления количественных соотношений разных видов микробов.

Дисбактериоз проявляется клинически примерно в половине слу­чаев, в виде кишечных расстройств Нормальная микрофлора ки­шечника, нарушенная из-за лечения антибиотиками, восстанавлива­ется обычно в течение месяца после прекращения лечения.

Для предотвращения и устранения дисбактериоза применяется бак-териотерапия с помощью биологических бактериальных препаратов (ББП), в отношении которых применяются также термины: пробио-тики, эубиотики. ББП содержат живые культуры бактерий: кишечной палочки, бифидобактерий, лактобактерий.

Колибактерин содержит живые Е. coli штамма М-17 - антагониста патогенных энтеробактерий.

Бифидумбакгерин содержит живые бифидумбактерии.

Бификол - сочетание колибактерина и бифидумбактерина

Лактобактерин - живые молочнокислые бактерии.

Препараты выпускаются в лиофилизированном виде, для приме­нения per os или в клизмах. Эффект их состоит в приживлении в кишеч­нике и замещении нормальной микрофлоры до ее восстановления.

Детям до 6-месячного возраста назначают препараты, не со­держащие кишечную палочку. Взрослым же, при нарушении состава аэробных бактерий назначаются колисодсржащие препараты, при на­рушении состава аэробных и анаэробных бактерий - бификол. При наличии язвенного процесса кишечника не назначаются колисодержащие препараты.

ББП применяются также в виде вагинальных суппозиториев и гам-ионов - при нарушении вагинальной микрофлоры.

Следует иметь в виду, что бактерии, входящие в состав ББП, чувстви­тельны к определенным антибиотикам и не могут применяться в сочета­нии с ними. Относительно более устойчивы лактобактерий.

Для нормализации микрофлоры кишечника применяются также бифидогенные средства, благоприятствующие размножению собственных бифидобактерий. К таким препаратам относится лактулоза.

II раздел

Инфекция и инфекционное заболевание – определение понятий. Основные факторы, обуславливающие возникновение инфекционной болезни. Отличие инфекционных заболеваний от других болезней человека. Распространение и локализация микробов в организме.

Инфекция (лат. inficere - заражать), или инфекционный процесс - это процесс взаимодействия патогенного микроорганизма и воспри­имчивого макроорганизма (хозяина) в определенных условиях внеш­ней среды. В крайней своей форме инфекционный процесс выражается в виде инфекционного заболевания.

Попадание микроорганизма в организм человека не всегда при­водит к заболеванию. Возникновение, течение и исход инфекционного процесса зависят от трех основных условий. Это: I) свойства патоген­ного микроорганизма; 2) состояние восприимчивого макроорганизма; 3) условия внешней среды. Кроме того, имеют значение входные воро­та инфекции и доза микробов.

Характерные черты инфекционного заболевания:

Инфекционные болезни имеют ряд особенностей, отличающих их от неинфекционных болезней. Это:

- наличие возбудителя болезни;

- заразительность;

- способность к эпидемическому распространению;

- наличие инкубационного периода;

- цикличность течения;

-иммунный ответ после перенесенного заболевания: невосприим­чивость или повышенная чувствительность к возбудителю.

По характеру локализации и путям распространения различают оча­говые и генерализованные инфекции. При очаговых инфекциях возбу­дители остаются в ограниченном очаге. При генерализованных - про­исходит распространение микробов в организме.

Бактериемия - распространение бактерий но кровяному руслу без их размножения, наблюдается как одна из стадий в течении болезни, например, при брюшном тифе.

Сепсис, септицемия - тяжелая генерализованная форма инфекции, когда возбудитель размножается в крови при резком угнетении имму­нитета.

Септикопиемия характеризуется тем, что одновременно с размно­жением микробов в крови развиваются гнойные очаги в органах.

Токсинемия - поступление в кровь экзотоксинов. Инфекции, при которых это происходит, называются токсинемическими, например, столбняк, ботулизм, дифтерия.

При газовой анаэробной инфекции наблюдается сочетание сеп­тических и токсинемических явлений.

50. Патогенность и вирулентность микроорганизмов – определение понятий. Основные факторы вирулентности (название и способы определения).

Патогенность (лат. pathos - страдание, греч. genesis - про­исхождение) буквально означает болезнетворность, способность выз­вать болезнь. Это видовой признак микроба, передающийся по наслед­ству. Патогенность - потенциальная способность, которая не всегда реализуется, а только при наличии определенных условий. Существу­ют микроорганизмы безусловно патогенные, условно-патогенные и непатогенные, и резких границ между ними нет. Для патогенных мик­робов характерна специфичность - способность вызывать определен­ную болезнь. Туберкулез вызывает только туберкулезная палочка. Органотропность - способность патогенного микроба паразитировать только в определенных органах и тканях. Так, холерный вибрион по­ражает слизистую оболочку тонкой кишки. В то же время стафилокок­ки не обладают такой органотропностью и могут поражать различ­ные органы и ткани. Патогенность - это признак, который характери­зует вид в целом. Например, палочки дизентерии патогенны. Но внут­ри вида могут быть более или менее патогенные штаммы. Степень или мера патогенности - это вирулентность. Вирулентность определяют на Лабораторных животных. Минимальная смертельная доза, Dosis letalis minima (Dlm) - это минимальная доза, которая вызывает гибель всех зараженных этой дозой животных. Более точной является срединная летальная доза (LD₅₀), вызывающая гибель 50% взятых в опыт живот­ных. Этот показатель вычисляется математически по формуле.

Факторы (материальные основы) патогенности (вирулентности) микробов

Патогенность микробов обусловлена следующими свойствами:

- адгезивность и способность к колонизации;

- инвазивность;

- антифагоцитарная активность;

- токсинообразование.

Адгезивность (лат. adhaesio - прилипание) - способность микроба прикрепляться к определенным клеткам. Адгезивность грамотрицательных бактерий связана с пилями общего типа, грамположительных - с белками и липотейхоевыми кислотами клеточной стен­ки.

Начало инфекционного процесса связано с адгезией и колони­зацией - размножением на поверхности чувствительных клеток.

Инвазивность - способность патогенных микробов проникать и рас­пространяться в тканях организма. Связана с выделением ферментов, разрушающих соединительную ткань или оболочки клеток.

Гиалуронидаза разрушает гиалуроновую кислоту - межклеточное вещество соединительной ткани, коллагеназа - коллагеновые волок­на, фибринолизин - фибрин, образующийся в очагах воспаления, му-циназа - слизистое вещество, нейраминидаза - нейрамнновую (сиаловую) кислоту мембраны клеток.

Антифагоцитарная активность - способность противостоять фа­гоцитозу. Она связана с капсулой патогенных микробов, с поверх­ностными белками (А-протеин стафилококка, М-протеин стрептокок­ка), с полисахаридной слизью синегнойной палочки.

Токсинообразование. Токсические вещества бактерий подразделяют на экзотоксины и эндотоксины.

Микробные токсины: виды, единицы измерения силы токсина, свойства. Генетические детерминанты токсигенности. Получение и практическое использование токсинов и анатоксинов. Перечислите основные виды токсигенных бактерий.

Токсические вещества бактерий подразделяют на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины выделяются микробами в окружающую среду в про­цессе жизнедеятельности. Получают их путем выращивания микробов на жидкой питательной среде с последующим фильтрованием через бак­териальный фильтр или центрифугированием для получения бескле­точного фильтрата или центрифугата. По химической природе это бел­ки, в большинстве своем они термолабильны, разрушаются при 60°С. Экзотоксины высокотоксичны. Сила их токсического действия изме­ряется в Dlm или LD₅₀. Самый сильный из экзотоксинов - ботулинический токсин. Очищенный кристаллический токсин в 1 мг содержит 100 млн. Dlm для белой мыши.

Для экзотоксинов характерна способность избирательно дейс­твовать на определенные органы и ткани. Например, столбнячный ток­син поражает двигательные нейроны. Клиническая картина забо­левания определяется избирательностью действия токсина.

Экзотоксины - сильные антигены, в ответ на них в организме вы­рабатываются антитела - антитоксины (греч. anti - против), способ­ные специфически нейтрализовывать именно тот токсин, в ответ на который они образовались.

 

При комбинированном действии формалина и тепла экзотоксины теряют ядовитость, но сохраняют антигенность. Таким образом по­лучают анатоксины (греч. ana - подобно), или, как принято называть их в зарубежной литературе, - токсоиды. Эти препараты используют с профилактической целью, для создания в организме искусственного антитоксического иммунитета.

Бактерии, продуцирующие экзотоксин, называют токсигенными.

Это стафилококки, стрептококки, один из видов бактерий дизентерии, холерные вибрионы, палочки дифтерии, столбняка, ботулизма, газо­вой анаэробной инфекции и другие.

Эндотоксины содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий, освобождаются при разрушении микробной клетки. По хи­мической природе это липополисахариды (ЛПС). Они термостабиль­ны, переносят кипячение и даже автоклавирование в нейтральной сре­де. Менее токсичны, чем экзотоксины.

Эндотоксины не обладают избирательностью действия. Незави­симо от того, из каких бактерий получены эндотоксины, они вызы­вают однотипную клиническую картину. При больших дозах эндоток­сина наблюдается угнетение фагоцитоза, интоксикация, диарея, угне­тение сердечной деятельности, понижение температуры тела. При внут­ривенном и внутримышечном введении малых доз отмечается по­вышение температуры тела, стимуляция фагоцитоза, активация комп­лемента по альтернативному пути, повышение проницаемости капил­ляров.

Эндотоксины грамотрицательных бактерий применяются в ка­честве пирогенов (греч. pyr - жар) - лекарственных препаратов, вызы­вающих повышение температуры тела, стимуляцию иммунитета. Это пирогенал, колипироген и другие.

Наличие пирогенов недопустимо в лекарственных препаратах, предназначенных для внутривенного введения. Пирогенный эффект может возникать вследствие присутствия в лекарственных препаратах бактериальных эндотоксинов, не разрушенных при стерилизации.

Бактерии, содержащие эндотоксин, называют токсичными. Эндо­токсины содержат грамотрицательные бактерии: палочки дизентерии, брюшного тифа и др.

Некоторые бактерии одновременно образуют и экзо - и эндоток­сины, например, кишечная палочка, холерный вибрион.

Доза микробов. Инфицирующая доза - минимальное количество микробов, способное вызвать заболевание. Естественно, что в отно­шении человека этот вопрос изучен мало. Все же, по-видимому, очень малые дозы палочек чумы могут вызвать заболевание у человека, в то время как холера возникает при заражении более высокими дозами. Как правило, условно-патогенные микробы вызывают заболевание при попадании в организм в больших дозах.