Властивості патогенного мікроорганізму

Патогенність (лат. pathos – страждання, грец. genesis – походження) буквально означає хвороботворність, здатність викликати хворобу. Це видова ознака мікроба, що передається у спадок. Патогенність - потенційна здатність, яка завжди реалізується, лише за наявності певних умов. Існують мікроорганізми безумовно патогенні, умовно-патогенні та непатогенні, і різких меж між ними немає. Для патогенних мікробів характерна специфічність - здатність викликати певну хворобу. Туберкульоз викликає лише туберкульозна паличка. Органотропність -здатність патогенного мікроба паразитувати лише у певних органах та тканинах. Так, холерний вібріон вражає слизову оболонку тонкої кишки. У той же час стафілококи не мають такої органотропності і можуть вражати різні органи та тканини.Патогенність- це ознака, що характеризує вигляд загалом. Наприклад, палички дизентерії патогенні. Але всередині виду можуть бути більш менш патогенні штами. Ступінь чи міра патогенності – це вірулентність.Вірулентністьвизначають на лабораторних тваринах. Мінімальна смертельна доза, Dosis letalis minima (Dlm) – це мінімальна доза, яка спричиняє загибель всіх заражених цією дозою тварин. Точнішою є серединна летальна доза (LD50), що викликає загибель 50% взятих у досвід тварин. Цей показник обчислюється математично за такою формулою.

Фактори (матеріальні основи) патогенності (вірулентності) мікробів

Патогенність мікробів обумовлена такими властивостями:

- адгезивність та здатність до колонізації;

Адгезивність (лат. adhaesio - прилипання) - здатність мікроба прикріплюватися до певних клітин. Адгезивність гра-мнегативних бактерійпов'язана з пилками загального типу, грамположивальних - з білками і ліпотейхоєвими кислотами клітинної стінки.

Початок інфекційного процесу пов'язаний з адгезією та колонізацією – розмноженням на поверхні чутливих клітин.

Інвазивність - здатність патогенних мікробів проникати та поширюватися в тканинах організму. Пов'язана з виділенням ферментів, що руйнують сполучну тканину чи оболонки клітин.

Гіалуронідаза руйнує гіалуронову кислоту - міжклітинну речовину сполучної тканини, колагеназа - колагенові волокна, фібринолізин - фібрин, що утворюється в осередках запалення, му-циназа - слизова речовина, нейрамінідазу - нейрамннову (сиал.

Антифагоцитарна активність - здатність протистояти фагоцитозу. Вона пов'язана з капсулою патогенних мікробів, з поверхневими білками (А-протеїн стафілокока, М-протеїн стрептокока), з полісахаридним слизом синьогнійної палички.

Токсиноутворення. Токсичні речовини бактерій поділяють на екзотоксини та ендотоксини.

Екзотоксини виділяються мікробами в навколишнє середовище у процесі життєдіяльності. Отримують їх шляхом вирощування мікробів на рідкому живильному середовищі з подальшим фільтруванням через бактеріальний фільтр або центрифугуванням для отримання безклітинного фільтрату або центрифугату. За хімічною природою це білки, переважно вони термолабільні, руйнуються при 60°С. Екзотоксин високотоксичні. Сила їх токсичної дії вимірюється Dlm або LD50. Найсильніший з екзотоксинів – ботулінічний токсин. Очищений кристалічний токсин в 1 мг містить 100 млн. Dlm для білої миші.

Для екзотоксинів характерна здатність вибірково діяти на певні органи та тканини.Наприклад, правцевий токсин вражає рухові нейрони. Клінічна картина захворювання визначається вибірковістю дії токсину.

Екзотоксини – сильні антигени, у відповідь на них в організмі виробляються антитіла – антитоксини (грец. anti – проти), здатні специфічно нейтралізувати саме той токсин, у відповідь на який вони утворилися.

При комбінованій дії формаліну та тепла екзотоксини втрачають отруйність, але зберігають антигенність. Таким чином отримують анатоксини (грец. ana – подібно), або, як прийнято називати їх у зарубіжній літературі, – токсоїди. Ці препарати використовують із профілактичною метою, для створення в організмі штучного антитоксичного імунітету.

Бактерії, які продукують екзотоксин, називають токсигенними.

Це стафілококи, стрептококи, один із видів бактерій дизентерії, холерні вібріони, палички дифтерії, правця, ботулізму, газової анаеробної інфекції та інші.

Ендотоксини містяться в клітинній стінці грамнегативних бактерій, що звільняються при руйнуванні мікробної клітини. За хімічною природою це ліпополісахариди (ЛПС). Вони термостабільні, переносять кип'ятіння і навіть автоклавування у нейтральному середовищі. Менш токсичні, ніж екзотоксин.

Ендотоксини не мають вибірковості дії. Незалежно від того, з яких бактерій одержано ендотоксини, вони викликають однотипну клінічну картину. При високих дозах ендотоксину спостерігається пригнічення фагоцитозу, інтоксикація, діарея, пригнічення серцевої діяльності, зниження температури тіла. При внутрішньовенному та внутрішньом'язовому введенні малих доз відзначається підвищення температури тіла, стимуляція фагоцитозу, активація комплементу альтернативним шляхом, підвищення проникності капілярів.

Ендотоксини грамнегативних бактерій застосовуються як пірогени (грец. pyr - жар) - лікарських препаратів, що викликають підвищення температури тіла, стимуляцію імунітету. Це пірогенал, коліпіроген та інші.

Наявність пірогенів є неприпустимим у лікарських препаратах, призначених для внутрішньовенного введення. Пирогенний ефект може виникати внаслідок присутності у лікарських препаратах бактеріальних ендотоксинів, які не зруйновані при стерилізації.

Бактерії, що містять ендотоксин, називають токсичними. Ендотоксини містять грамнегативні бактерії: палички дизентерії, черевного тифу та ін.

Деякі бактерії одночасно утворюють і екзо-і ендотоксини, наприклад, кишкова паличка, холерний вібріон.

Генетичний контроль вірулентності. Утворення факторів вірулентності контролюється хромосомними або плазмідними генами. З плазмідами пов'язані, наприклад, такі властивості, як продукція гемолізинів та ентеротоксинів кишкової палички. Утворення екзотоксин холерного вібріона контролюється хромосомними tox-генами. Серед паличок дифтерії токсигенними є лізогенні культури, у складі хромосоми яких є tox-ген, пов'язаний з профагом.

Мінливість вірулентності, а саме, ослаблення її може бути: 1) фенотиповою, нестійкою, пов'язаною з несприятливими умовами культивування та 2) генотипною, спадковою, обумовленою селекцією маловірулентних клітин із гетерогенної бактеріальної популяції. Відомий авірулентний штам БЦЖ був отриманий шляхом селекції з вірулентної культури туберкульозних бактерій при багаторазових пересіваннях на живильному середовищі, що містить бичачу жовч. Методи ослаблення вірулентності патогенних мікроорганізмів застосовують для отримання живих вакцин.

Підвищеннявірулентність також відбувається в результаті селекції вірулентних бактерій при культивуванні маловірулентної популяції в сприятливих умовах або при пасажах через організм чутливої тварини.