ИНФЕКЦИЯ И ИНФЕКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС 1 Инфекция Виды инфекций

ИНФЕКЦИЯ И ИНФЕКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС 1. Инфекция. Виды инфекций 2. Источник инфекции и пути передачи 3. Факторы патогенности и вирулентности 4. Quorum Sensing и биопленки

Микроколонии бактерий Биопленки различных видов бактерий Инфекция (лат. infectio — заражение) — это совокупность биологических процессов, возникающих и развивающихся в организме при внедрении в него патогенных микроорганизмов.

По преимущественной локализации возбудителя в организме человека (по Громашевскому): • кишечная (холера, дизентерия, сальмонеллёз, эшерихиоз); • дыхательных путей (грипп, аденовирусная инфекция, коклюш, корь, ветряная оспа); • «кровяные» (малярия, ВИЧинфекция); • наружных покровов (сибирская язва, столбняк); • с различными механизмами передачи (энтеровирусная инфекция).

В зависимости от природы возбудителей: • прионные (болезнь Крейтцфельда — Якоба, куру, фатальная семейная бессонница); • вирусные (грипп, парагрипп, корь, вирусные гепатиты, ВИЧ-инфекция, ЦМВ); • бактериальные (чума, холера, дизентерия, сальмонеллёз, стрептококковая, стафилококковая инфекции, менингит); • протозойные (амебиаз, критоспоридиоз, изоспориаз, токсоплазмоз, малярия, бабезиоз, балантидиаз, бластоцистоз); • грибковые инфекции, или микозы (эпидермофития, кандидоз, криптококкоз, аспергиллёз, мукормикоз, хромомикоз).

По числу видов возбудителей, вызвавших инфекционный процесс: 1. инфекционные болезни, вызванные одним видом микроорганизмов (абсолютное большинство) - моноинфекции; 2. вызванные одновременно несколькими видами смешанные, или микстинфекции. По источнику: 1. экзогенные – абсолютное большинство инфекций, возникающих при проникновении возбудителя извне; 2. эндогенные (аутоинфекции).

По степени контагиозности: • неконтагиозные, или незаразные (псевдотуберкулез, ботулизм, отравление стафилококковым энтеротоксином, малярия и др. ); • малоконтагиозные (инфекционный мононуклеоз, орнитоз, бруцеллез); • контагиозные (дизентерия, грипп, брюшной тиф и др. ); • высококонтагиозные (натуральная оспа, холера, чума, корь, ветряная оспа).

Клинические классификации • По степени клинических проявлений: • манифестные; • инаппарантные. • • • По степени тяжести: легкие; средней тяжести; тяжелые; крайне тяжелые. • По течению: типичные; атипичные; циклические; ациклические; молниеносные; острые; подострые, или затяжные; хронические.

ВИДЫ ИНФЕКЦИЙ Циркуляция бактерий в крови – бактериемия, присутствие вирусов в крови – вирусемия.

Виды инфекций 1. 2. 3. 4. 5. Первичная инфекция: первичное инфицирование микроорганизмом. Реинфекция: повторный контакт с тем же возбудителем после полного выздоровления. Суперинфекция: повторный контакт с тем же возбудителем до полного выздоровления. Вторичная (секундарная) инфекция: новая инфекция в результате снижения иммунитета вследствие предыдущей. Рецидив: возврат клинических симптомов без повторного инфицирования

ВИДЫ ИНФЕКЦИЙ • Эпиде мия широкое распространение инфекционного заболевания (чума, оспа, тиф, холера, дифтерия, скарлатина, корь, грипп). • Пандеми я - эпидемия, характеризующаяся распространением инфекционного заболевания на территории всей страны, территорию сопредельных государств, а иногда и многих стран мира (например, холера, грипп). • Эндемия - более или менее постоянное существование зоонозной инфекционной болезни в какой-нибудь местности

Источники инфекции • Одушевлённые и неодушевлённые объекты внешней среды, содержащие патогенные микроорганизмы, обозначают термином резервуары инфекции. Для большинства инфекций человека основной резервуар и источник — больной человек, в том числе лица, находящиеся в инкубационном периоде (ранние носители) и на этапах реконвалесценции, либо бессимптомные (контактные) носители. • В соответствии с источником инфекции выделяют: • АНТРОПОНОЗЫ. Источник инфекции только человек. • ЗООНОЗЫ. Источник инфекции – животные, но могут болеть и люди.

Механизмы передачи • Механизмы передачи определяют способы перемещения инфекционного агента из заражённого организма в восприимчивый организм. • Выделяют фекально-оральный, аэрогенный (респираторный), кровяной (трансмиссивный) и контактный механизмы передачи. (горизонтальная передача возбудителя). • Существует также группа заболеваний (обычно вирусных), возбудители которых способны трансплацентарно переходить от матери к плоду (вертикальная передача).

Факторы и пути передачи • Факторы передачи — элементы внешней среды, обеспечивающие передачу возбудителей инфекционных болезней. • Фекально-оральный механизм включает алиментарный, водный или контактно-бытовой пути передачи.

Факторы и пути передачи • Кровяной (трансмиссивный) механизм включает передачу возбудителей через укусы переносчиков, парентеральный и половой пути передачи.

Векторные инфекции • Заболевания, которые передаются насекомыми называются векторными инфекциями, а сами насекомые, такие как комары, москиты, клещи, блохи, вши, мухи - вектором. • Вектор может быть механическим (мухи переносят возбудителей дизентерии и брюшного тифа) и биологическим (комар Anopheles для возбудителей малярии). • Если переносчик инфекции может предавать возбудителя потомству, он также служит резервуаром инфекции (иксодовые клещи и биологический вектор, и резервуар для вирусов клещевого энцефалита).

Факторы и пути передачи • Аэрогенный (респираторный) механизм включает воздушно-капельный и воздушно-пылевой пути передачи возбудителя.

Факторы и пути передачи • Контактный механизм включает раневой и контактно-половой пути передачи.

Почва как источник инфекции Споры возбудителей столбняка, ботулизма, газово-раневой инфекции, сибирской язвы могут сохраняться в почве в течение десятков лет (споры Bacillus anthracis до 50 -70 лет). Clostridium tetani

Внутрибольничные (госпитальные, нозокомиальные) инфекции • Согласно определению ВОЗ, любые клинически выраженные заболевания микробного происхождения, поражающие больного в результате его госпитализации или посещения лечебного учреждения с целью лечения, а также больничный персонал в силу осуществления им деятельности, независимо от того, проявляются или не проявляются симптомы этого заболевания во время нахождения данных лиц в стационаре.

Свойства патогенного микроорганизма • • Микроорганизм должен иметь механизмы проникновения в организм хозяина. Микроорганизм должен иметь механизмы размножения в тканях организма хозяина. Микроорганизм должен иметь механизмы патологического воздействия на организм хозяина. Микроорганизм должен иметь механизмы устойчивости к факторам защиты организма хозяина.

Патогенность способность вида микроорганизма вызывать болезнь. Вирулентность способность штамма микроорганизма вызывать болезнь.

Факторы вирулентности • Адгезивность: начальная стадия патогенеза любой инфекции – это распознавание клеткихозяина и адсорбция микроорганизма на ее поверхности. Это возможно только при наличие комплементарности между рецепторами клеткихозяина и микроорганизма. Адгезивные структуры на поверхности микроорганизмов – рецепторы (адгезины) и пили (фимбрии, реснички).

Адгезия и колонизация

Факторы вирулентности • Инвазивность способность микроорганизмов распространяться внутри организма. Слабоинвазивные микроорганизмы вызывают местные (локальные) инфекционные процессы, высокоинвазивные – генерализованные формы инфекций (септицемию и септикопиемию). • Основные факторы инвазивности – ферменты гиалуронидаза, нейраминидаза и фибринолизин.

ТОКСИГЕННОСТЬ • К токсинам бактерий относятся экзотоксины и эндотоксины КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА ЭКЗОТОКСИН ЭНДОТОКСИН

ЭКЗОТОКСИН • Белок. • Легко диффундирует в окружающую среду. • Высокотоксичный, 3 кг ботулотоксина достаточно, чтобы уничтожить все население земного шара. • Синтезируется грамположительными бактериями, но есть исключения – S. dysentheriae, V. cholerae, E. coli, Y. pestis, B. pertussis. • Может быть нейтрализован антитоксинами. • Может быть отфильтрован. • Действие энзимоподобное и высокоспецифичное. • Может быть превращен в анатоксин (вакцину).

ТРАНСФОРМАЦИЯ ЭКЗОТОКСИНА В АНАТОКСИН экзотоксин анатоксин химическая модификация токсичный компонент Антигенные детерминанты

ЭНДОТОКСИН • Липополисахаридный комплекс клеточной стенки грамотрицательных бактерий. • Может выйти в окружающую среду только при разрушении бактериальной клетки. • Низкая специфичность. • Активен только в высоких концентрациях от 5 до 25 мг. • Слабый антиген. • Выраженная пирогенность. • Не может быть нейтрализован антителами и трансформирован в анатоксин.

Факторы вирулентности • Ферменты агрессии: • • • плазмокоагулаза, лейкоцидин, Ig. A-протеаза, ДНК-аза, гемолизины

Факторы вирулентности Капсульные бактерии - S. pneumoniae, K. pneumoniae, H. influenzae и др. обладают устойчивостью к фагоцитозу

Периоды инфекционного процесса • Инкубационный период - период от момента инфицирования до появления первых клинических симптомов (от нескольких часов и суток до нескольких лет). • Продромальный период или «стадия предвестников» . Как правило, первоначальные клинические проявления не несут какихлибо патогномоничных для конкретной инфекции признаков. Обычны слабость, головная боль, продолжительность не превышает 24 -48 ч. • Период развития болезни проявляются черты индивидуальности болезни. В клинически выраженной фазе можно выделить стадии нарастания симптомов (stadium incrementum), расцвета болезни (stadium acme) и угасания проявлений (stadium decrementum). • Реконвалесценция - период выздоровления может быть быстрым (кризис) или медленным (лизис), а также характеризоваться переходом в хроническое состояние. Выздоровление может быть полным либо сопровождаться развитием осложнений (например, со стороны ЦНС, костно-мышечного аппарата или сердечнососудистой системы).

Биопленки • Биопленка — это конгломерат колоний микроорганизмов, которые погружены во внеклеточный матрикс и прикреплены к поверхности. Микроколонии занимают примерно 15% от общей массы биопленки.

Стадии образования биопленки: 1 - первичное прикрепление 2 – необратимое прикрепление 3 – созревание 4 – стадия полного созревания 5 - распространение

• Биопленки могут формироваться только после достижения бактериями определенной плотности – от 1 до 10 млн в 1 мл. • Собранные вместе на поверхности слизистых оболочек бактерии приобретают новые свойства – это многоклеточный организм, в котором каждая разновидность бактерий выполняет свою «работу» . • Внутри этой структуры есть даже дифференцировка клеток – в клетках по поверхности биопленок работает один набор генов, в клетках глубоких слоев – другой.

• Кооперация между отдельными микроорганизмами происходит с помощью особой системы общения, которая получила название Quorum Sensing (Bonnie Bassler). Для этого бактерии пользуются сигнальными молекулами (аутоиндукторами). • Основа биопленки — межбактериальный матрикс, объем которого составляет до 80% биопленки. Состоит этот матрикс из веществ, выделяемых самими бактериями, а также муцина, продуцируемого собственными клетками слизистой оболочки. Устойчивость бактерий в биопленки к факторам иммунитета и антибиотикам увеличивается в 1000 раз по сравнению с планктонными клетками.

• 1. 2. 3. 4. Открытие систем коммуникации бактерий (системы QS), контролирующих важные стадии инфекционных процессов, включая образование факторов вирулентности и биопленок позволяют определить следующие направления борьбы с инфекционными заболеваниями: подавление синтеза аутоиндукторов QSсистем; подавление связывания аутоиндукторов с рецепторными белками; деградация аутоиндукторов; подавление QS-систем грамположительных бактерий.