Вопрос 1
Вируле́нтность (от лат. Virulentus — ядовитый) — степень способности данного инфекционного агента (штамма микроорганизма или вируса) заражать данный организм. Вирулентность неравнозначна способности вызывать заболевание (патогенности), поскольку после заражения микроорганизм может превращаться всимбионта организма-хозяина, не вызывая отрицательных последствий. Показателями вирулентности являются условные величины — минимальная летальная, 50%-ная летальная, 50%-ная инфицирующая доза.
Вирулентность зависит от свойств самого инфекционного агента, а также от чувствительности (восприимчивости) организма-хозяина. Степень вирулентности измеряется в количестве единиц (клеток или вирусных частиц) инфекционного агента, необходимых для заражения организма. Вирулентность может колебаться в значительной степени в пределах одного вида микроорганизма. При поддержании инфекционного агента в лабораторных условиях его вирулентность часто ослабляется, что используется при производстве вакцины. Изменения вирулентности, как в сторону усиления, так и ослабления можно также добиться в результатемутагенного воздействия на инфекционный агент.
Способность микроорганизмов, в частности, бактерий, заражать организм-хозяин описывается в количестве бактерий, которое достаточно для заражения, пути проникновения в организм, эффективности защитных механизмов заражаемого организма, а также факторов вирулентности. Факторы вирулентности бактерий — обычно белки или другие молекулы, синтезируемые ферментами клетки. Эти белки и ферменты кодируются как хромосомальной ДНК микроорганизма, так и ДНК, содержащихся в клетке ДНК бактериофагов и плазмид.
Факторы, определяющие вирулентность
Прикрепление к клеткам (адгезия)
Многие бактерии для заражения определённых клеток организма, например, эпителия кишечника должны к ним прикрепиться. Обнаружено, что большое количество молекул клеток хозяина, в частности, и рецепторы бактерий (белки наружной бактериальной мембраны) принимают участие в этом процессе.
Колонизация[править | править исходный текст]
Представляет собой процесс размножения микробов в месте адгезии. Колонизация обеспечивает накопление микроорганизмов до такой критической концентрации, которая способна вызвать патологическое действие. Так называемый инкубационный период.
|
|
|
Инвазивность
Некоторые вирулентные бактерии продуцируют белки, которые разрушают клеточные мембраны или стимулируют фагоцитоз клеток хозяина. Эти факторы вирулентности позволяют бактериям проникать внутрь тела хозяина через слои клеток, вступивших в контакт с патогеном, будь то клетки наружных покровов растений или животных или слои эпителия внутренних органов.
Подавление иммунного ответа
Многие бактерии выделяют факторы вирулентности, которые ингибируют иммунную систему организма. Например, бактерии выделяют белки, которые присоединяются к антителам хозяина. Другой тип веществ, ингибирующих иммунный ответ — это полисахариды капсулы, окружающей клетки, в частности, патогена человека стрептококка (Streptococcus pneumoniae). Эти полисахариды затрудняют фагоцитоз бактерий специализированными клетками иммунной системы (макрофагами) и лимфоцитами.
Токсины
Многие факторы вирулентности — это белки, которые патоген вырабатывает, а затем выделяет (секретирует) в окружающую среду и которые вызывают повреждение тканей хозяина. Например, при пищевых отравлениях именно токсины вызывают симптомы заболевания.
Вирулентность вирусов
Вирусные факторы вирулентности определяют, произойдёт ли заражение данным вирусом и каковы будут симптомы. Для заражения вирусам часто требуютсярецепторы на поверхности клеток хозяина. Обычно комплексы вируса с рецептором затем попадают внутрь клетки в результате процесса эндоцитоза. Вирулентные вирусы, например, вирус СПИДа (ВИЧ) обладают механизмами проникновения через системы защиты клеток хозяина. ВИЧ вызывает уменьшение количества Т-клетоки подавление (супрессию) иммунного ответа. Смерть же наступает от вторичных инфекций, которые возникают после подавления иммунной системы вирусом. Многие вирусы, например, вирус простого герпеса, могут существовать в организме хозяина в течение многих лет, не вызывая существенного повреждения организма хозяина.
Агрессивность ― это способность микроорганизмов противодействовать защитным силам организма. Факторами агрессии являются:
· структурные компоненты микроорганизма (капсула ― защищает микроорганизм от фагоцитоза; липополисахаридный слой клеточной стенки Гр- микроорганизмов; пептидогликан, тейхоевые кислоты Гр+ бактерий);
· протеины ― угнетают фагоцитоз (например, протеин А ― у стафилококков, протеин М ― у стрептококков);
· поверхностные антигены (V и W-антигены у иерсиний чумы, Vi-антиген у S.Typhi, капсульный антиген у многих бактерий);
· у C. diphtheriae и M. tuberculosis ― корд-фактор (токсический гликолипид);
· у возбудителя сифилиса ― мукополисахаридный капсулоподобный чехол.
К факторам агрессии также относятся ферменты агрессивности: плазмокоагулаза (свертывает плазму крови), лецитовителлаза (расщепляет лецитин, содержащийся в оболочке клеток), ДНК-аза (вызывает деполимеризацию ДНК), протеаза (разрушает антитела), фибринолизин, фосфатаза.
Токсины микроорганизмов
Токсигенность ― способность микроорганизмов продуцировать экзотоксины (токсигенные микроорганизмы).
Токсичность ― это способность микроорганизмов продуцировать эндотоксины (токсичные микроорганизмы).
Типы токсинов по механизму действия:
· цитотоксины ― блокируют синтез белка (в клетке) на субклеточном уровне. Включают следующие группы: антиэлонгаторы, энтеротоксины, дермонекротоксины.
· мембранотоксины ― повышают проницаемость мембран эритроцитов (гемолизины) и лейкоцитов (лейкоцидины), разрушая их.
· функциональные блокаторы ― блокируют функции определенных тканевых систем. Этот тип токсинов включает: термолабильные и термостабильные энтеротоксины, токсиноблокаторы, нейротоксины.
· эксфолиатины и эритрогенины ― влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и межклеточными веществами. Эксфолиатины образуются некоторыми штаммами Staphylococcus aureus, эритрогенины ― Streptococcus pyogenes.
Сравнительная характеристика бактериальных токсинов
|
Экзотоксины |
Эндотоксины |
|
· продукты жизнедеятельности живых клеток · белки · термолабильны · высокотоксичны · действуют спустя латентный период · обладают строгой специфичностью действия (поражают определенные органы и ткани) · превращаются в анатоксины (т.е. под действием формалина токсин утрачивает свою ядовитость, сохраняя при этом иммуногенные свойства) · полностью нейтрализуются антителами-антитоксинами |
· продукты разрушения клеток · липополисахаридный слой клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов · термостабильны · менее токсичны · действуют сразу · действуют однотипно (оказывают общетоксическое действие) · в анатоксины не переходят · нейтрализация антителами неполная |