🗊Презентация Учение об инфекции патогенность и вирулентность микробов

УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ ПАТОГЕННОСТЬ И ВИРУЛЕНТНОСТЬ МИКРОБОВ

УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ в истории развития учения выделяют 3 периода: Миазматический (еще Гиппократ высказывал предположение о природе заразных болезней «миазмах» мелких невидимых животных) Контагийный (в 15-16в.Д. Фракасторо - идея о живом контагии «contagium vivum», который вызывает болезни. Для предохранения от болезни им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом) Микробиологический (связан с именем Луи Пастера и открытиями Р. Коха - триада Коха)

ИНФЕКЦИЯ (лат. Infectio – заражение) проникновение микроорганизма в макроорганизм и его размножение в нем, в результате чего возникает инфекционный процесс Исторически слово «инфекция» впервые было введено для обозначения венерических болезней

Инфекционный процесс это процесс взаимодействия микро – и макроорганизма в определенных условиях среды ИП может быть представлен: инфекционной болезнью бактерионосительством вакцинным процессом

Инфекционный процесс это процесс взаимодействия микро – и макроорганизма в определенных условиях среды Бессимптомный: бактерионосительство «вакцинный процесс»

Бактерионосительство - может быть здоровое носительство (при контакте с больным или носителем) и высокой резистентности к патогенным микробам - острое носительство при слабой напряженности постинфекционного иммунитета - носительство, когда возбудитель практически не наносит вреда хозяину, но, например, носительство стафилококка 3 фагогруппы работниками пищевой промышленности является опасным в плане контаминации продуктов питания - хроническое носительство (опасно при брюшном тифе, вирусном гепатите В)

Вакцинный процесс - характеризуется ярко выраженной иммунной перестройкой - в зависимости от реактивности организма возможно наличие симптомов (при вакцинации оспенной вакциной в месте инъекции могут появиться симптомы характерные для натуральной оспы)

Инфекционная болезнь это наиболее выраженная форма инфекционного процесса, характеризующаяся: наличием определенного возбудителя инкубационного периода специфических симптомов иммунного ответа клиническая картина (симптомы) может быть ярко выражена при стафилококковой инфекции, но может сопровождаться полным отсутствием характерных симптомов ( при бруцеллезе) Инфекционные заболевания имеют ряд отличий от соматических: - наличие возбудителя - заразность - цикличность течения Название болезни формируется от названия возбудителя (вида, рода, семейства) с добавлением суффиксов –оз, -ез, -аз – например, риккетсиоз, сальмонеллез и др.

Инфекционный процесс

Инфекционный процесс

Инфекционная болезнь Происхождение: экзогенная и эндогенная Форма проявления: острая и хроническая Тип проявления: местный (в воротах инфекции) регионарный (поражение л/узлов) общий (возбудитель в крови) Течение: циклическое и ациклическое Проявления: манифестная (характерный симптомокомплекс) бессимптомная (без выраженных симптомов) инаппарантная (симптомы слабо выражены) абортивная (с неполным набором симптомов)

Формы инфекции В зависимости от природы возбудителя: бактериальная, вирусная, грибковая, паразитарная В зависимости от числа видов возбудителя: моноинфекция и микст-инфекция (смешанная) В зависимости от источника инфекции: антропонозная (источник человек) зоонозная (источник животное) сапронозная (источник во внешней среде) В зависимости от повторного проявления: вторичная (заражение новым возбудителем) реинфекция (заражение тем же возбудителем) суперинфекция ( - тем же возбудителем, до выздоровления) рецидив (без заражения)

Стадии инфекционного процесса: 1. Заражение: микроб проникает в организм человека. Если защитные механизмы организма достаточны, то инфекционный процесс может остановиться на этой стадии 2. Инкубационный период: время от момента проникновения ми/о до появления 1-х специфических симптомов заболевания (продолжается от нескольких часов - токсикоинфекции до нескольких лет – СПИД). Характеризуется наличием общих симптомов (недомогание, снижение работоспособности) 3. Продромальный период: период предшественников, когда появляются специфические симптомы болезни и могут при этом быстро пропадать (например, пятна Филатова-Бельского при кори) 4. Период разгара болезни 5. Исход болезни: выздоровление, переход в хроническую форму или бактерионосительство, смертельный исход.

Микробиологическая и иммунологическая характеристика периодов инфекционной болезни Инкубационный - адгезия микроорганизмов на чувствительных клетках, возбудитель в окружающую среду не выделяется, антитела не обнаруживаются Продромальный – колонизация чувствительных клеток, возбудитель в окружающую среду не выделяется, антитела не обнаруживаются Разгар болезни – интенсивное размножение возбудителя и выделение в окружающую среду, обнаруживаются антитела Ig M, затем Ig G и Ig A Реконвалесценция – прекращение размножения и гибель возбудителя, прекращение выделения в окружающую среду, нарастание титра антител Ig G и Ig A, титр антител достигает максимума. Возбудитель при многих заболеваниях выделяется в большом количестве

Инфекционное заболевание возникает не при каждом попадании патогенного микроба в организм человека Требуются определенные условия для реализации ИП: - достаточная доза микроорганизмов (инфицирующая доза возбудителя – минимальное количество микробных клеток, способных вызывать ИП). Чума - несколько бактериальных клеток, дизентерия - десятки, для некоторых возбудителей - тысячи - сотни тысяч - естественный путь проникновения - входные ворота инфекции, различные для раневых, респираторных, кишечных, урогенитальных инфекций с различными механизмами заражения (кожа, дыхательные пути, ЖКТ, мочеполовая система) - характеристики возбудителя, его болезнетворные свойства, способность преодолевать защитные механизмы хозяина - состояние организма хозяина (наследственность - гетерогенность человеческой популяции по восприимчивости к инфекции, пол, возраст, состояние иммунной, нервной и эндокринной систем, образ жизни, природные и социальные условия жизни и др.)

По способности вызывать инфекцию микроорганизмы делят на три группы: 1. патогенные - всегда вызывают инфекцию (возбудители классических инфекций) 2. условно-патогенные - вызывают инфекцию при определенных условиях и в 1-ю очередь|при снижении резистентности макроорганизма (возбудители оппортунистических инфекций) 3. непатогенные - сапрофиты (неспособны вызывать инфекцию)

Патогенность – болезнетворность («рождающий болезнь») это способность вызывать заболевание, это признак, информация о котором закреплена в геноме и передается по наследству, это видовой признак, присущий всем бактериям данного вида, это качественный стойкий признак, по которому микроорганизмы делятся на облигатных, факультативных паразитов и сапрофитов

Классификация микроорганизмов по признаку патогенности облигатные паразиты - существуют только в макроорганизме и вызывают патологический процесс факультативные паразиты – могут жить во внешней среде или в макроорганизме и вызывать заболевание - это УПМ случайные паразиты - это сапрофиты, вызывают патологический процесс в исключительных случаях, когда резко снижен иммунитет (некоторые грибы, простейшие, нетипичные микобактерии, актиномицеты)

Классификация микроорганизмов по степени опасности для человека возбудитель чумы возбудители холеры, сибирской язвы, бруцеллеза и др. ООИ возбудители туберкулеза, дифтерии, брюшного тифа и др. классических инфекций УПМ - стафилококки, клостридии, протеи и др. -возбудители оппортунистических инфекций

Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы обладают патогенностью, т.е. потенциальной, генетически обусловленной способностью проникать в макроорганизм и размножаться в нем фенотипическое проявление патогенности – это вирулентность - мера патогенности, количественный признак, складывается из: агрессивности, токсичности и токсигенности

Вирулентность микроорганизмов чтобы вызвать инфекционную болезнь, патогенный микроорганизм должен обладать вирулентностью, т.е. способностью не только проникать в макроорганизм, размножаться в нем, но и подавлять его защитные механизмы Агрессивность – способность микроорганизма проникать в организм человека, распространяться, размножаться, подавлять его защитные механизмы Инфекционность – способность заражать Инвазивность – способность проникать

Вирулентность признак штаммовый, это фенотипическое проявление патогенного генотипа это количественный признак, измеряется дозой ми/о вызывающих определенный биологический эффект это лабильный признак, изменяющийся как в сторону повышения, так и снижения как in vitro, так и in vivo При максимальном снижении вирулентности патогенные микроорганизмы могут стать авирулентными, но вирулентные - всегда патогенны

Экспериментальное заражение животных (внутрибрюшинное заражение белой мыши)

Вирулентность измеряют: Абсолютно летальной дозой DCL (dosis certae letalis) - - минимальное количество возбудителя, которое вызывает гибель 100% взятых в опыт лабораторных животных

Вирулентность измеряют: Минимальной летальной дозой - DLM (dosis letalis minima) – - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 95% взятых в опыт лабораторных животных

Вирулентность измеряют: чаще всего в LD50- это минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 50% опытных лабораторных животных

Вирулентность реализуется через ряд последовательных процессов взаимодействия микробных клеток с клетками и тканями макроорганизма: это - адгезия - способность прикрепляться к клеткам, колонизация - способность размножаться на их поверхности инвазия - способность проникать в клетки и подлежащие ткани, а также способность образовывать биологически активные продукты, в том числе токсины

Пусковым моментом ИП являются адгезия и колонизация без адгезии к рецепторам чувствительных клеток микроорганизмы не размножаются и выводятся из макроорганизма Механизмы адгезии включают: наличие фимбрий гидрофильность(лиганд-рецепторное взаимодействие бактерии и клетки хозяина) наличие капсулы, и слизистые компоненты оболочки клетки (протеин А стафилококка, протеин М стрептококка)

Адгезины: у ГР- бактерий - это фимбрии (пили 1 или общего типа) и белки наружной мембраны, у ГР+ бактерий - это белки и тейхоевые кислоты клеточной стенки, у микоплазм - макромолекулы, входящие в состав выростов плазматической мембраны, у вирусов - гемагглютинины способность прикрепляться к эпителиальным клеткам слизистой ВДП, кишечника, коже в некоторых случаях является определяющим признаком, например, вирусы, бактерии кишечной группы: холерный вибрион, сальмонеллы - если утрачивают адгезивность теряют и способность вызывать патологический процесс

Капсула полисахаридная (у менингококка) или белковая (у пневмококка); выполняет следующие функции: -закрывает антигенные структуры бактерии, делая ее невидимой для фагоцитов, комплемента -в случае фагоцитирования слизистый слой или капсула отделяются от клетки и происходит захватывание фагоцитом именно их, а не бактерии - если фагоцит захватывает саму клетку, не происходит ее переваривание, т. к. лизосомы не способны разрушить структуры капсул

Для реализации колонизации и инвазии бактерии выделяют ферменты агрессии и защиты: нейраминидаза (сиалидаза) - расщепляет нейраминовую (сиаловую) кислоту, повышая проницаемость различных тканей, помогает ми/о проникнуть через толстый слизистый слой в клетку эукариота гиалуронидаза - облегчает проникновение ми/о вглубь тканей - гидролизует гиалуроновую кислоту - основное межклеточное вещество соединительной ткани фибринолизин (стрептокиназа) - протеолитический фермент, растворяет сгусток фибрина, образующийся при воспалении и препятствующий проникновению ми/о вглубь тканей и органов, тем самым облегчает инвазию ми/о плазмокоагулаза, вызывает образование фибриновых барьеров

Дермонекротическая проба

Определение наличия гиалуронидазы

Определение наличия гиалуронидазы

Плазмокоагулаза вызывает свертывание плазмы in vitro и in vivo в капиллярах, артериолах, венулах; образует пленку фибрина на поверхности бактерии, делая её невидимой для иммунной системы хозяина! препятствует перевариванию бактерий внутри фагоцита - явление незавершенного фагоцитоза! вызывает образование тромбов в сосудах МЦР формируя очаг, в который не проникают антитела, комплемент, лейкоциты создается участок ткани с резко сниженным метаболизмом

Определение наличия плазмокоагулазы Коагулазная проба: - в пробирку с цитратной плазмой вносят культуру Staphylococcus aureus, - после инкубации в термостате плазма свернулась, - в контрольной пробирке она осталась жидкой.

Для подавления иммунитета микроорганизмы продуцируют: протеазы - разрушают антитела лецитиназу - разрушает лецитин клеточных мембран антифагин - липополисахарид, оказывает токсическое действие на фагоциты Протеазы, липазы, сахаролитические ферменты осуществляют расщепление ткани в месте локализации возбудителя Существенным фактором инвазивности является подвижность бактерий, обусловливающая проникновение микробов в клетки и в межклеточные пространства.

К агрессивности относится способность удерживаться в местах проникновения -колонизационная резистентность в тканях: Агрессины вызывают отрицательный хемотаксис (фагоциты покидают место проникновения ми/о) Колициногенность – способность ми/о выделять вещества бактериоцины, которые подавляют бактерий - антагонистов, представителей нормофлоры Нр.: тяжелее протекает дизентерия, вызванная шигеллами, которые выделяют колицины (25% шигелл Флекснера выделяют колицины. Без колицинов они менее опасны, чем шигеллы дизентерии, а с колицинами – могут вызывать смертельный исход дизентерии у детей)

Еще 2 механизма вирулентности: Токсичность – ядовитость анатомических структур клетки, т.е. наличие эндотоксина - выделяющегося только при разрушении ми/о. Это – комплекс ЛПС с белком, расположенный в цитоплазме, ЦПМ и оболочке, (часть липидов и полисахаридов - на поверхности клетки) Токсигенность – способность ми/о вырабатывать токсин и выделять его в окружающую среду, т.е. наличие экзотоксина. Это белок из 2-х цепочек: рецепторной (белок-переносчик, который переносит токсин к рецепторным участкам клетки-мишени и адсорбируется на их поверхности) и активаторной (высокоспецифическая часть, ответственная за токсический эффект)

Экзотоксины -это истинные токсины: дифтерийный, столбнячный, ботулотоксин - являются ведущими факторами развития заболеваний, силу токсинов измеряют в DLM или LD5o Экзотоксины - это белки, термолабильны (Т+) продуцируются, как правило, Гр+ бактериями, обладают специфическим действием (Сп+) имеют латентный период де-я (Лп+) являются сильными антигенами (И+) при спец. обработке переходят в анатоксины (А+)

Эндотоксины это ЛПС с белком термостабильны (Т-) продуцируются, как правило, Гр- бактериями обладают общетоксическим действием (Сп-) не имеет латентного периода деействия (Лп-) являются слабыми антигенами (И-) не переходят в анатоксин (А-) малочувствительны к хим. веществам (Ф-)

Продуценты экзотоксинов среди Гр+ бактерий: возбудители дифтерии, ботулизма, столбняка, газовой гангрены, некоторые виды стафилококков и стрептококков среди Гр-бактерий: холерный вибрион, некоторые виды псевдомонад (Ps. aeruginosa) и шигелл (Григорьева-Шига)

Определение токсигенности бактерий

Продукция экзотоксинов Способность вырабатывать экзотоксин может приобретаться за счет переноса информации плазмидой или умеренным фагом (например дифтерийная палочка токсигенна только тогда, когда она лизогенна, т. е. когда содержит в своей цитоплазме профаг, несущий информацию о синтезе рецепторной части токсина) Гены, содержащиеся в хромосоме и определяющие вирулентность, называются токс-генами (плазмиды – энт).

Факторы патогенности контролируются: - генами хромосомы - генами плазмид -генами, привнесенными умеренными фагами

Образование токсинов Многие бактерии образуют не один, а несколько белковых токсинов, которые обладают разным действием: нейротоксическим, цитотоксическим, гемолитическим, например, стафилококк, стрептококк. Некоторые - могут одновременно образовывать как белковые экзотоксины, так и эндотоксины, например, E.coli, холерный вибрион.

МЕХАНИЗМЫ ПАТОГЕННОСТИ БАКТЕРИЙ

Инвазивность и токсигенность Все факторы вирулентности тесно и неразрывно связаны между собой; но возбудители ООИ: сибирской язвы, чумы, туляремии, бруцеллеза обладают очень высокой инвазивностью и могут быстро проникать даже через неповрежденную кожу в ткани и интенсивно размножаться в них возбудители дифтерии и столбняка, характеризуются высокой токсигенностью, являющейся определяющей в клинической картине, и очень слабой инвазивностью, вследствие чего не распространяются в организме Токсигенность и инвазивность имеют самостоятельный генетический контроль, часто находятся в обратной зависимости (возбудитель с высокой токсигенностью может обладать низкой инвазивностью и наоборот)

По механизму действия на клетки макроорганизма выделяют токсины: мембранотоксины — гемолизины, лейкоцидины функциональные блокаторы или нейротоксины (тетаноспазмин, ботулинический токсин), блокирующие передачу нервных импульсов в клетках спинного и головного мозга цитотоксины - блокирующие синтез белка на субклеточном уровне: энтеротоксин золотистых стафилококков, дермонекротоксины стрептококков, палочек сибирской язвы, сине-зеленого гноя и возбудителя коклюша

По механизму действия на клетки макроорганизма выделяют токсины энтеротоксины - термолабильные и термостабильные, активизируют клеточную аденилатциклазу, что приводит к повышению проницаемости стенки тонкой кишки и увеличению выхода жидкости в просвет кишечника – диарее, их продуцируют V. cholerae (холероген), энтеротоксигенные E.coli эксфолиатины - образуемые некоторыми штаммами S. aureus, и эритрогенины, продуцируемые Str. pyogenes группы А. Влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточными веществами и полностью определяют клиническую картину инфекции. В первом случае возникает пузырчатка новорожденных, во втором – скарлатина антиэлонгаторы - препятствуют элонгации (наращиванию) или транслокации, т. е. передвижению и-РНК вдоль рибосомы, и тем самым блокируют синтез белка. К ним относят дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки

Патогенность и паразитизм Патогенность - способность микроорганизма вызывать заболевание - более широкое понятие, чем паразитизм: патогенными свойствами могут обладать не только паразитические виды микробов, но и свободно живущие, в т.ч. возбудители сапронозов (иерсинии, легионеллы и др.) естественной средой для последних является почва и растительные организмы, однако они способны перестраивать свой метаболизм в организме теплокровных животных и оказывать патогенное действие

ЗНАЧЕНИЕ ФУНДАМЕНТЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ НАЦИОНАЛЬНОГО ПРОЕКТА «ЗДОРОВЬЕ»

Повышение качества медицинского обслуживания населения, разработка стандартов и критериев оценки качества медицинской помощи; Борьба с инфекционными заболеваниями, обеспечение биологической безопасности страны; Охрана материнства и детства; Обеспечение лечебных учреждений современной медицинской техникой, диагностическими и лекарственными препаратами.

Всего за период 1972 - 2006 г.г. (32 года) выделено и идентифицировано 39 новых патогенов

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ