Свойства на патогенен микроорганизъм

Патогенност (лат. pathos - страдание, гръцки genesis - произход) буквално означава болестотворност, способност да причинява болест. Това е видова черта на микроба, която се предава по наследство. Патогенността е потенциална способност, която не винаги се реализира, а само при определени условия. Има безусловно патогенни, условно патогенни и непатогенни микроорганизми, като между тях няма резки граници. Патогенните микроби се характеризират сспецифичност- способността да причиняват определено заболяване. Туберкулозата се причинява само от туберкулозен бацил. Органотропизъм - способността на патогенния микроб да паразитира само в определени органи и тъкани. Така Vibrio cholerae засяга лигавицата на тънките черва. В същото време стафилококите нямат такъв органотропизъм и могат да засегнат различни органи и тъкани.Патогенносттае характеристика, която характеризира вида като цяло. Например дизентерийните пръчици са патогенни. Но в рамките на един вид може да има повече или по-малко патогенни щамове. Степента или мярката за патогенност е вирулентност.Вирулентносттасе определя върху лабораторни животни. Минималната летална доза, Dosis letalis minima (Dlm), е минималната доза, която причинява смъртта на всички животни, заразени с тази доза. По-точна е средната летална доза (LD50), която причинява смъртта на 50% от животните, взети в експеримента. Този показател се изчислява математически по формулата.

Фактори (материална основа) на патогенност (вирулентност) на микробите

Патогенността на микробите се дължи на следните свойства:

- адхезивност и способност за колонизация;

Адхезивност (лат. adhaesio - залепване) - способността на микроба да се прикрепя към определени клетки. Адхезивност на грам-отрицателни бактериисвързани с пили от общ тип, грам-положителни - с протеини и липотейхоеви киселини на клетъчната стена.

Началото на инфекциозния процес е свързано с адхезия и колонизация - размножаване на повърхността на чувствителните клетки.

Инвазивност - способността на патогенните микроби да проникват и да се разпространяват в телесните тъкани. Свързан с освобождаването на ензими, които разрушават съединителната тъкан или клетъчните мембрани.

Хиалуронидазата разрушава хиалуроновата киселина - междуклетъчното вещество на съединителната тъкан, колагеназата - колагеновите влакна, фибринолизинът - фибрин, образуван в огнищата на възпалението, муциназата - лигавичното вещество, невраминидазата - невраминова (сиалова) киселина на клетъчната мембрана.

Антифагоцитна активност - способността да се съпротивлява на фагоцитозата. Свързва се с капсулата на патогенни микроби, с повърхностни протеини (А-протеин на стафилококи, М-протеин на стрептококи), с полизахаридна слуз на Pseudomonas aeruginosa.

Образуване на токсини. Токсичните вещества на бактериите се делят на екзотоксини и ендотоксини.

Екзотоксините се отделят от микроби в околната среда в процеса на живот. Те се получават чрез отглеждане на микроби върху течна хранителна среда, последвано от филтриране през бактериален филтър или центрофугиране до получаване на безклетъчен филтрат или центрофуга. По химичен характер това са протеини, в по-голямата си част са термолабилни, разрушават се при 60°C. Екзотоксините са силно токсични. Силата на токсичното им действие се измерва в Dlm или LD50. Най-мощният екзотоксин е ботулиновият токсин. Пречистен кристален токсин в 1 mg съдържа 100 милиона Dlm за бялата мишка.

Екзотоксините се характеризират със способността да действат селективно върху определени органи и тъкани.Например тетаничният токсин атакува моторните неврони. Клиничната картина на заболяването се определя от селективността на действието на токсина.

Екзотоксините са силни антигени, в отговор на тях в тялото се произвеждат антитела - антитоксини (на гръцки анти - срещу), способни специфично да неутрализират точно токсина, в отговор на който са се образували.

При комбинираното действие на формалин и топлина екзотоксините губят своята токсичност, но запазват своята антигенност. Така се получават токсоиди (гръцки ana - подобен), или, както обикновено се наричат в чуждестранната литература, токсоиди. Тези лекарства се използват за профилактични цели, за създаване на изкуствен антитоксичен имунитет в организма.

Бактериите, които произвеждат екзотоксин, се наричат токсигенни.

Това са стафилококи, стрептококи, един от видовете дизентерийни бактерии, холерен вибрион, дифтериен бацил, тетанус, ботулизъм, газова анаеробна инфекция и др.

Ендотоксините се съдържат в клетъчната стена на грам-отрицателни бактерии, освобождават се, когато микробната клетка е унищожена. По химическа природа това са липополизахариди (LPS). Те са термостабилни, понасят кипене и дори автоклавиране в неутрална среда. По-малко токсичен от екзотоксините.

Ендотоксините нямат селективно действие. Независимо от коя бактерия произлизат ендотоксините, те причиняват един и същи тип клинична картина. При високи дози ендотоксин се наблюдава инхибиране на фагоцитозата, интоксикация, диария, потискане на сърдечната дейност и понижаване на телесната температура. При интравенозно и интрамускулно приложение на малки дози се наблюдава повишаване на телесната температура, стимулиране на фагоцитозата, активиране на комплемента по алтернативен път и повишаване на капилярната пропускливост.

Ендотоксините на грам-отрицателните бактерии се използват като пирогени (гръцки pyr - топлина) - лекарства, които предизвикват повишаване на телесната температура, стимулиране на имунната система. Това са пирогенал, колипироген и др.

Наличието на пирогени е недопустимо в лекарства, предназначени за интравенозно приложение. Пирогенният ефект може да възникне поради наличието на бактериални ендотоксини в лекарства, които не се разрушават по време на стерилизация.

Бактериите, съдържащи ендотоксин, се наричат токсични. Ендотоксините съдържат грам-отрицателни бактерии: дизентериен бацил, коремен тиф и др.

Някои бактерии едновременно образуват екзо- и ендотоксини, например Escherichia coli, Vibrio cholerae.

Генетичен контрол на вирулентността. Образуването на вирулентни фактори се контролира от хромозомни или плазмидни гени. Свързани с плазмидите са например свойства като производството на хемолизини и ентеротоксини от Е. coli. Производството на екзотоксин от Vibrio cholerae се контролира от хромозомни токсични гени. Сред дифтерийните бацили лизогенните култури са токсигенни, чиито хромозоми съдържат токсичен ген, свързан с профаг.

Променливостта на вирулентността, а именно нейното отслабване, може да бъде: 1) фенотипна, нестабилна, свързана с неблагоприятни условия на култивиране и 2) генотипна, наследствена, поради селекцията на ниско вирулентни клетки от хетерогенна бактериална популация. Известният авирулентен щам на BCG е получен чрез селекция от вирулентна култура на туберкулозни бактерии с множество пасажи върху хранителна среда, съдържаща говежда жлъчка. За получаване на живи ваксини се използват методи за намаляване на вирулентността на патогенните микроорганизми.

Повишетевирулентността възниква и в резултат на селекцията на вирулентни бактерии при култивиране на популация с ниска вирулентност при благоприятни условия или по време на преминаване през тялото на възприемчиво животно.