Патогенное действие возбудителей инфекции.

Патогенностью, или болезнетворностью, принято определять потенциальную способность микробного вида вызывать инфекцию. Соответственно этому признаку микробов, обладающих такой способностью, называют патогенными, "или болезнетворными.

Патогенность – качественная характеристика микробного вида, определяется его генотипом. Как генетический признак, патогенность микроба контролируется генами, ответственными за синтез различных продуктов метаболизма и морфологических структур микроба, выступающих в роли факторов патогенности. Они позволяют микробу размножаться, распространяться и сохраняться в~ тканях и органах животного, активно воздействуя на функции организма. Каждый вид патогенных микробов характеризуется определенным набором факторов патогенности, определяющих специфичность патогенного действия и инфекционного процесса. Специфичность инфекции проявляется в особенностях проникновения, распространения и локализации возбудителя, характера поражения органов и тканей, клинических признаков болезни, особенностях возникновения иммунитета, выделения микробов из организма животного. В силу этого каждый вид патогенных микробов вызывает только одну, определенную инфекционную болезнь. Все эти особенности учитываются при постановке диагноза, лечении и разработке методов профилактики болезни.

Однако реализация микробом патогенных свойств зависит от конкретных условий и нередко определяется ими. Например, возбудитель инфекционной анемии лошадей не может проявить своего действия в организме парнокопытных, а возбудитель ящура, наоборот, – в организме однокопытных. Поэтому у каждого возбудителя инфекции имеется Спектр патогенности, Под которым понимают совокупность восприимчивых видов животных. С учетом спектра патогенности большинство возбудителей инфекционных болезней относятся к облигатно патогенным микробам (возбудители ящура, болезни Ауески, сибирской язвы, оспы и др.). Способность вызывать инфекционный процесс является их постоянным видовым признаком, возникшим и закрепленным в процессе эволюции. Но существуют и факультативно патогенные (условнопатогенные) микробы. Они часто обитают в организме животных как коменсалы и вызывают инфекционный процесс лишь при ослаблении резистентности своего хозяина (во внешней среде живут как сапрофиты).

Кроме того, возможность проявления патогенности у микробов одного и того же вида (т. е. в генотипе) неодинаковая и у разных штаммов и серотипов она может существенно различаться. Например, одни штаммы возбудителя туляремии вызывают гибель мышей в дозе 5-6 микробных клеток, другие же – в дозах, определяемых сотнями тысяч клеток.

Степень (меру) патогенности называют вирулентностью. Это уже не общевидовое свойство, а индивидуальная особенность конкретного, генетически однородного штамма микроба, характеризующая фенотипическое выражение патогенности. Вирулентность измеряется условно принятыми единицами – минимальной смертельной (DLM) и инфицирующей (DIM) дозами. Они равны наименьшему количеству микробов, которые при определенном способе заражения восприимчивых животных стандартной массы и возраста вызывают гибель (болезнь при DIM) в 95-100% случаев. Для определения вирулентности используют также 50 %-ную летальную (LD50) и инфицирующую (ID50) дозы, которые соответствуют количеству микробов, убивающих (или приводящих к заболеванию) 50 % животных, взятых в опыт.

Вирулентность микробов может изменяться в зависимости от различных условий (при естественной циркуляции в стаде, искусственного пассирования, возраста культуры, состава питательной среды и т. д.). Учитывая это обстоятельство, при определении вирулентности необходимо строго соблюдать стандартные условия исследования (постановки опыта). Следовательно, вирулентность микроба не является стабильным признаком. В одних случаях изменение вирулентности носит временный характер (адаптационная изменчивость), в других – она результат наследственных мутационных процессов (мутационная изменчивость). Свойства и факторы микробов, связанные с их патогенным действием, довольно разнообразны. Хотя их следует рассматривать в единстве, все же можно выделить два основных и существенных признака патогенности (вирулентности): инвазивность (агрессивность) и токсигенность.

Инвазивность (агрессивность) – способность микроба проникать в естественных условиях заражения через кожные покровы и слизистые оболочки внутрь тканей и органов, размножаться в них, а также противостоять защитным силам макроорганизма. Это свойство обусловливается морфологическими и биохимическими особенностями возбудителя, в частности способностью образовывать капсулу,

Продуцировать различные вещества (полисахариды, М-протеин), энзимы (гиалуронидазу, фибринолизин, коллагеназу и др.) и агрессивны, подавляющие защитные реакции организма животного (оболочечные, Vi-антигены).

Патогенные микробы должны также обладать токсигенностью, т. е. способностью продуцировать ядовитые продукты – токсины, которые весьма разнообразны по своим биологическим свойствам и механизму действия. Среди токсинов различают экзо - и эндотоксины.

Экзотоксины Являются продуктами метаболизма микробов, чаще грамположительных, выделяемыми в окружающую среду. Это белки с высокой относительной молекулярной массой, которые удается получить путем фильтрования культур микробов и затем осаждением, электродиализом, ультрафильтрацией. Как и вирулентность самого микроба, ядовитые свойства токсина (токсичность) выражаются минимальной летальной дозой (DLM). Экзотоксины обладают высокой токсичностью. Например, 1 мг азота кристаллического столбнячного токсина может убить 75 млн. мышей. Их действие наступает через определенный инкубационный период. Независимо от дозы, действие токсина высокоспецифично. Например, токсин столбняка поражает двигательные нейроны спинного мозга; ботулинический токсин действует на окончания двигательных нервов; экзотоксины стафилококков и стрептококков – это лейкотоксины и гемолизины. Но есть токсины, оказывающие многообразное действие (токсин CI. Perfringens). Будучи белками, экзотоксины, как правило, малоустойчивы к высоким температурам, действию света, свободного кислорода, кислот и щелочей. Большинство экзотоксинов, за исключением ботулинического и стафилококкового, разрушаются под влиянием пищеварительных ферментов. Очень важным свойством является потеря токсичности при обработке их формалином, но антигенность при этом сохраняется. Такие обезвреженные препараты токсинов называются Анатоксинами; Они используются для специфической профилактики соответствующих инфекционных болезней (например, столбняка, клостридиозов овец).

Эндотоксины Представляют собой часть клеточной структуры и освобождаются лишь при гибели и распаде бактериальной клетки. Для их получения применяют различные методы, включая растирание, замораживание и оттаивание, триптическое переваривание, обработку кислотами и др. Эндотоксины менее ядовиты, чем экзотоксины. Их действие на организм неспецифично, и они, независимо от микроба-продуцента, вызывают более или менее однотипную картину патологического процесса. У животных после введения смертельной дозы эндотоксина развивается почти без инкубационного периода слабость, одышка, диарея, гипертермия; гибель наступает в течение нескольких часов. Эндотоксины являются сложными глюцидо-липидо-полипептидными комплексами, термостабильны, и большинство их не удается перевести в анатоксины. Наиболее изучены эндотоксины грамотрицательных микробов (гаптены), которые в основном содержат этот вид токсинов.

Между истинными эндотоксинами и экзотоксинами имеются переходные токсические продукты. Кроме того, наряду с токсическими продуктами, продуцируемыми непосредственно микробной клеткой, в организме могут образовываться токсические вещества в результате расщепления некоторых субстратов самого макроорганизма под влиянием ферментов возбудителя.

Патогенное действие вирусов прежде всего, обусловлено их репродукцией в клетках восприимчивого животного, приводящей к гибели клетки или неспособности выполнять ею свои функции. Способность вируса вызывать инфекционный процесс связана с его нуклеиновой кислотой, что подтверждается идентичной картиной процесса в результате введения в организм одной вирусной нуклеиновой кислоты. Это обусловливает принципиальное отличие вирусов по фактору патогенности (вирулентности) от бактерий, вирулентность которых свойственна только живым бактериальным клеткам. При продуктивном типе взаимодействия вируса с клеткой образуется большое число зрелых вирусных частиц с последующей гибелью самой клетки. Возможен абортивный процесс с противоположным исходом – гибелью вируса и выживанием пораженной клетки, способной нормально функционировать. Имеются и промежуточные варианты, при которых вирус и клетка сосуществуют (вирогения). Взаимодействие с вирусом может привести к трансформации клетки и приобретению ею способности к непрерывному росту и делению (вирусы лейкоза, болезни Марека).