Вопрос 28. Возбудители инфекционных заболеваний

Инфекционные заболевания

Среди многих заболеваний, которым подвержен человек, существует особая группа заболеваний, которые принято считать заразными, или инфекционными.

Инфекционные заболевания - это заболевания, вызванных живым возбудителем, обладают способностью передаваться от больного человека к здоровому, вызывая эпидемии. Такими возбудителями, как правило, являются микроорганизмы - организмы, которых нельзя увидеть невооруженным глазом, а только с помощью более или менее сильных микроскопов.

Но не все микроорганизмы представляют угрозу для здоровья человека. Некоторые микробы могут находиться внутри человеческого организма, не вызывая заболевания и даже помогая процессам жизнедеятельности, например пищеварению. Согласно этому все микробы на земном шаре разделяют на три большие группы патогенными микроорганизмами, то есть такими, которые вызывают заболевания, могут быть:

- бактерии (холера, сепсис, туберкулез);

- вирусы (грипп, гепатит, ВИЧ);

- грибы (микозы кожи);

- простейшие животные (дизентерия, малярия)

Бактерии

Бактерии - одноклеточные доядерных организмы. На Земле их насчитывается более трех тысяч видов. Они имеют микроскопические размеры (от 0,2 до 1 мкм). Морфология бактерий довольно разнообразна, согласно этому их классифицируют определенным образом по форме и способностью образовывать группировки. Итак, выделяют следующие формы бактерий.

1. Монококи. Группировок не образуют. Имеют шаровидную форму клетки. Среди них редко встречаются действительно патогенные формы. Наиболее распространенными представителями монококов является микрококк оранжевый (Micrococcus aurentiacum) и микрококк белый (Micrococcus album), что в случае размножения образуют на еде соответствии оранжевые и белые пятна.

2. Диплококки. Бывают нескольких разновидностей. Чаще встречается сочетание двух бактериальных клеток шаровидной формы, покрытых слизистой оболочкой. Такую форму имеют азотофиксирующих азотобактер коричневый (Azotobacter croococcum), возбудитель пневмонии (Dyplococcus pneumonius). Также существуют сочетания двух клеток, внешне напоминающие кофейные зерна. К ним относятся возбудители гонореи (Neiseria honored) и менингита (Neiseria miningitidis).

3. Стрептококки. Шаровидные по форме клетки образуют длинные цепочки. Среди них встречаются как непатогенные, например те, которые вызывают скисания молока (Streptococcus lactis), так и патогенные, которые вызывают заболевания ангиной, скарлатиной, ревмокардит. Характерной особенностью их является то, что в процессе жизнедеятельности они выделяют с-реактивный белок, который имеет гемолитические свойства, т.е. такие, которые разрушают гемоглобин (Streptococcus piogenes).

4. Сарцины. Несколько шаровидных бактериальных клеток образуют небольшие группы. Характерной особенностью этого типа бактерий является образование спор и чрезвычайно быстрое размножение. Среди представителей встречаются Sarcina flava, которая образует желтые пятна на продуктах потребления, и Sarcina urea, которая разлагает мочу.

5. Стафилококки. Так же существуют патогенные и непатогенные формы. Например, золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) образует золотистые колонии в питательной среде и не представляет никакой прямой угрозы здоровью человека. Вместе с тем существует ряд чрезвычайно опасных стафилококков, вызывающих сильные воспаления: скарлатину, сепсис. Колония стафилококков - это всегда большая совокупность шарообразных клеток. Характерной особенностью этой группы является ее сильная мутагенность - способность к образованию новых форм.

6. Кокобактерии. Чрезвычайно распространен в окружающей среде группа бактерий. Клетки представляют собой очень маленькие палочки, которые иногда трудно отличить от микрококки. Так, в воде и почве обитает Pseudomonas, которая играет важную роль как редуценты. В желудочно-кишечном тракте человека и животных обитает условно патогенная кишечная палочка (Esherichia Coli), которая, с одной стороны, помогает пищеварению, но, с другой, некоторые ее формы могут вызвать холецистит, панкреатит. Среди возбудителей заболеваний можно выделить Salmonela tiphi, что вызывает тиф, Proteus vulgaris - анаэроб, который является причиной болезненного состояния полостей (например, гайморовой).

7. Бациллы. Эволюционно более совершенные формы бактерий, имеют цилиндрическую форму и образуют споры. Кроме того, всегда могут использовать питательные вещества из окружающей среды. Бациллярная форму имеют Bacilus subtilis - сенная палочка, которая быстро размножается в теплом чае, Bacilus turingiensis - бактерия, имеющая большое значение для разработки экологически безопасных инсектицидов. Она выделяет белковую вещество, которое вызывает паралич кишечного аппарата насекомых.

9. Стрептобациллы. Так же, как и стрептококки, образуют длинные цепочки из своих клеток. Встречаются патогенные стрептобациллы. Так, Streptobacilus antracis является возбудителем сибирской язвы.

10. Клостридии. Имеют веретенообразную форму, для них характерен анаэробный способ дыхания. Именно поэтому большинство клостридий являются патогенными микроорганизмами. Clostridium tetani - возбудитель столбняка, Clostridium botulinum - вызывает тяжелое нарушение органов пищеварения - ботулизм, Clostridium septicum - возбудитель газовой гангрены. Clostridium perfringens является показателем фекального загрязнения почвы. Живя в организме, он обогащает его на ферменты, но в случае заболевания диабетом может вызвать гангрену.

11. Вибрионы. Относятся к формам, которые иногда называют извилистыми. Представляют собой изогнутые менее чем на четверть круга палочки, слегка дрожат. Типичным представителем вибрионов является возбудитель холеры Vibrio cholera, который иногда образует колонии голубого цвета. Его особенностью является то, что он единственный переносит щелочную среду (рН больше, чем 7).

12. Спириллы и спирохеты. Имеют штопорообразных форму. В спирилл количество витков не превышает 6, а спирохеты представляют собой длинные скрученные нити. Хорошо известен возбудитель сифилиса - бледная трипанема (Тгирапета polidum), принадлежащего к спирохет. В полости рта каждого человека живет Spirochaetum detium. 13. Редкие формы бактерий (рис. 46). Среди большого количества бактерий можно встретить совершенно нехарактерные и необычные их формы. К таковым относятся бактерии, известные под названиями хламидий и риккетсий. Первые являются возбудителями различных форм лихорадок, вторые - внутриклеточные энергетические паразиты, которые являются причиной 80% случаев бесплодия у женщин, возбудителями болезни «кошачья царапина» (воспаление лимфатических узлов). Часто встречаются бактерии, изменяющие свою форму. Это микобактерии, среди которых известная Micobacterium tuberculosum - возбудитель туберкулеза, Micobacterium leprae - возбудитель проказы. Среди других форм встречаются микобактерии, стелы, селиберии, каринобактерии (переходная форма между грибами и бактериями).

14. Микоплазмы. Интереснейшие бактерии, поскольку не имеют клеточной мембраны. } Х можно рассматривать как переходную форму между вирусами и клеточными формами жизни. Характерной особенностью является то, что они совершенно не способны к существованию вне клетки хозяина. В основном микоплазмы представлены возбудителями болезней растений и крупного рогатого скота.

Кроме классификации бактерий по форме клеток очень важным систематическим признаком является их окраска. В основе всех методов классификации бактерий по окраске лежит их неодинаковый внутренний химический состав. Наиболее обобщенным способом классификации является окраска по Граму. Этот способ позволяет разделить всю огромное количество бактериальных организмов на две группы: грамположительные (становятся фиолетовыми после окраски) и грамотрицательные (становятся красными после окраски).

Практическое значение такой систематики заключается в неодинаковой чувствительности грамположительных и грамотрицательных бактерий к антибиотикам. Так, грамположительные бактерии более чувствительны к антибиотикам пенициллинового ряда, а грамотрицательные - к антибиотикам гентомицинового и стрептомицинового рядов. Это и определяет методы лечения инфекционных заболеваний.

Существует интересная особенность распространения бактерий разных форм в организме человека. По процентным соотношением между типами микроорганизмов можно определить предрасположенность к тому или иному заболеванию, предупредить осложнения, вовремя начать лечение. Пробу на микрофлору берут из ротовой полости, и ее анализ можно легко сделать даже в домашних условиях при наличии микроскопа.

Так, если доминируют стрептококки и стафилококки, - это свидетельствует о заболеваниях дыхательных путей. Если преобладают палочковидные формы (бациллы, стрептобациллы т.п.) - возможны болезни желудочного тракта. Появление диплококков - признак болезни половых органов, кандида (разветвленных цепей шаровидных бактерий) - показатель дисбактериоза, возможно, молочницы, развивается стоматит. Спирохеты - спутники воспалительного процесса в полости рта. Если все бактерии находятся в примерно одинаковом количестве - поводов для волнения нет.

Вирусы

Второй группой распространенных возбудителей заболеваний человека являются вирусы. Вирус - это автономная генетическая единица, способная к размножению (редупликации) только в клетке хозяина. Вирусы можно рассматривать как вещества вне клетки. Но, попадая в организм хозяина, они начинают вести себя как живые существа.

Строение вируса довольно проста. Он состоит из отрезка нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковых молекул, выполняющих функцию оболочки (рис. 49). Белковая оболочка ферментативно активная, она обеспечивает присоединение вируса к клетке хозяина. Вирусы специфичны, они поражают не только конкретный вид животных, растений или человека, а и определенные клетки хозяина, так, вирус полиомиелита поражает лишь нервные клетки и не вредит другим.

В зависимости от типа нуклеиновой кислоты различают ДНК-геномные и РНК-геномные вирусы. К ДНК-геномных относятся возбудители гепатита В, ветряной оспы, опоясывающего лишая. РНК-геномные вирусы вызывают грипп А, В, С, корь и другие заболевания. Особую группу вирусов составляют так называемые ретровирусы, представителем которых является хорошо известный ВИЧ - вирус иммунодефицита человека. ВИЧ поражает клетки, отвечающие за иммунитет. В случае заражения возникает тяжелая болезнь СПИД.

Механизм действия вирусов состоит в том, что, попадая в организм, они адсорбционно проникают в клетку хозяина. Здесь происходит переход от инертного (кристаллического) состояния к активному. Далее вирус сбрасывает свою оболочку, освобождая отрезок нуклеиновой кислоты, который встраивается в генетический аппарат клетки. Происходит синтез компонентов вируса (нуклеиновых кислот, белков). Новообразованные частицы разрывают клетку и выходят наружу, повреждая ближайшие клетки.

Жизнедеятельность некоторых вирусов довольно специфическая. Они могут попасть в организм человека, встроить свою нуклеиновую кислоту в ДНК или РНК клетки хозяина. Но, оставаясь в клетке, они находятся в своеобразном симбиозе (явление вирогении) и ничем себя не проявляют. Таким образом жизнедеятельности характерный для ретровирусов.

Известно, что главная причина раковых опухолей заключается в действии именно таких вирусов. Новообразованный ген, который долгое время себя не проявлял, во время нервного стресса, воздействия радиации, канцерогенных веществ начинает активно функционировать и заставляет клетку синтезировать стимулянты митотического деления. Появление в результате этого лишних белков ведет к образованию раковых опухолей.

Среди других особенностей жизнедеятельности многих форм вирусов (например, возбудителя гриппа) следует отметить так называемый антигенный дрейф - мутации, которые возникают у возбудителя каждые 2-3 года. Содержание этого процесса заключается в замене какого-то участка гена. Полностью ген заменяется через 8-11 лет. Значение этого процесса заключается в противодействии специфическим иммунитетом. Интересно, что один вирус, попав в организм человека, защищает его от проникновения других вирусов. Такое явление известно под названием интерференции вирусов.

Фаг

Особой группой микроорганизмов являются фаги - вирусы бактерий. Они построены сложнее, под электронным микроскопом видно, что они имеют форму запятой или булавы размерами в 5-6 нм. Состоят из головки, стержня, внутри которого имеются специальные сократительные белки, и нескольких отростков.

Объектом паразитизма фагов являются бактерии. С помощью отростков фаг прикрепляется к оболочке клетки и путем «инъекции» вводит свою ДНК внутрь бактерии, которая вызывает синтез новых ДНК бактериофага. Через 30-40 мин бактериальная клетка разрывается и появляются сотни новых фагов, способных заразить другие бактерии.

Фаг поражает как патогенные, так и непатогенные бактерии, поэтому считалось, что его можно использовать для лечения инфекционных болезней. Но оказалось, что внутри человеческого организма фаг теряет свою активность. Поэтому его можно применять только для диагностики бактериальных инфекций.

Грибы

Возбудителями опасных болезней человека могут быть также низшие грибы-паразиты. Большинство грибов - аэробные организмы, которые активно дышат и требуют много кислорода. Но случаются и такие, которые приобретают энергию вследствие брожения (например, некоторые дрожжи).

Тело гриба (мицелий) может состоять как из одной, сильно разветвленной клетки, так и по многим. Главным продуктом жизнедеятельности грибов является мочевина. Размножаются грибы чрезвычайно интенсивно, как правило, своеобразными спорами или почкованием.

Паразитические грибы могут поселяться в любых участках тела человека: на поверхности кожи, в ротовой полости, в желудочно-кишечном тракте, в половых органах и тому подобное. Грибы, которые паразитируют на поверхности тела человека, объединенные под общим названием дерматофиты. Гриб ахорион, поселяясь на волосистой части головы, вызывает болезнь парше. Гриб триховитон, поражающий волосы, ногти и кожу, является возбудителем стригущего лишая. Дрожжевой гриб сидиум вызывает заболевания слизистой оболочки полости рта - молочница, которая наблюдается преимущественно у младенцев. Грибы из группы лучистых является причиной ряда заболеваний, известных под названием актиномикоз, которые проявляются в виде поверхностных нагноений или поражений внутренних органов. Так, чаще всего встречается актиномикоз гениталий и слепой кишки.

Очень распространенным является паразитический гриб Моniliа albicans, который является возбудителем молочницы полости рта у детей и влагалища у женщин.

Простейшие и черви

Еще одной группой возбудителей инфекционных болезней являются простейшие и черви.

До простейших животных, которые вызывают заболевания, относятся дизентерийная амеба, кокцидий, споровики подобное. Тело простейших животных состоит только из одной клетки, выполняющий все функции целостного организма. Так, дизентерийная амеба напоминает кусочек протоплазмы, постоянно меняет свою форму, и может активно передвигаться. Попав в организм человека, она вызывает тяжелое заболевание пищеварительной системы - дизентерией.

Споровики представлены 3600 видов и являются внутриклеточными паразитами человека и животных. Среди них хорошо известный малярийный плазмодий - возбудитель малярии. Для него характерна смена двух хозяев - комара и человека, при этом наблюдается чередование полового и бесполого его размножения. Объектом паразитизма плазмодия является эритроциты крови, которые разрушаются ним с огромной скоростью.

К внутренним животных паразитов человека относится большая группа ленточных и круглых червей. Заболевания, возбудителями которых они являются, называются гельминтозами. Распространены такие виды, как бычий ципьяк, обитающая в пищеварительном тракте человека, аскарида - паразит тонкого кишечника, власоглава, паразитирующие в верхних отделах толстого кишечника. Среди паразитических червей встречаются такие, которые живут в печени, например эхинококк. Описаны случаи локализации эхинококка даже в матке, яичниках.

Причиной заболевания всегда является проникновение в человеческий организм возбудителя при несоблюдении гигиенических правил, нарушение технологии приготовления пищи, контакт с больными и т.д..