Вопрос 23. Вирулентность микроорганизмов
1. Понятие вирулентности. Для того, чтобы патогенный микроорганизм мог вызвать инфекционную болезнь он должен обладать еще одной характеристикой -
вирулентностью - способностью не только проникать в макроорганизм, размножаться в нем, но и
подавлять его защитные механизмы, следствием чего и является развитие инфекционной болезни.
Вирулентность - признак
не видовой, как патогенность, а штаммовый, т.е. присущ не всему виду, а конкретным штаммам.
Вирулентность можно также определить как фенотипическое проявление патогенного генотипа микроорганизмов. Как количественный признак вирулентность, в отличие от качественного - патогенности, имеет единицы измерения. Она измеряется количеством, т. е.
дозой микроорганизмов, вызывающих определенной биологический эффект. Это могут быть:
DCL (dosis certae letalis) - это абсолютно летальная доза - минимальное количество возбудителя, которое вызывает гибель 100 % взятых в опыт лабораторных животных;
DLM (dosis letalis minima) - это минимальная летальная доза - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 95 % взятых в опыт лабораторных животных;
LD50 - это минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 50 % взятых в опыт лабораторных животных (используется для измерения вирулентности наиболее часто).
При этом всегда указывается вид лабораторного животного, на котором определялась данная доза, так как чувствительность разных видов лабораторных животных к тем или иным микроорганизмам различна. Обязательно указывается также и способ введения культуры микроорганизмов -
внутрибрюшинно,
внутримышечно,
интраназально,
внутривенно.
Вирулентность является лабильным признаком. Она может изменяться как в сторону повышения, так и снижения, как in vivo, так и in vitro. При максимальном снижении вирулентности патогенные микроорганизмы могут стать
авирулентными, т. е. невирулентными, но вирулентные микроорганизмы - всегда патогенны.
2. Взаимодействие микроорганизмов с клетками макроорганизма. Вирулентность реализуется через
ряд последовательных процессов взаимодействия микробных клеток с клетками и тканями макроорганизма:
адгезивность - способность прикрепляться к клеткам;
колонизационность - способность размножаться на их поверхности;
инвазивность - способность проникать в клетки и подлежащие ткани и образование биологически активных продуктов, в том числе токсинов.
Адгезия микроорганизмов к рецепторам чувствительных клеток макроорганизма - это важнейший элемент их взаимодействия, так как если не произошло адгезии микроорганизмов, то обычно они и не размножаются, а выводятся из организма. Многие микроорганизмы в процессе эволюции приобрели особые морфологические и химические структуры, которые обеспечивают адгезию. К ним относятся
ворсинки и
адгезины - специфические структуры (белки и углеводы) на поверхности микробной клетки, соответствующие рецепторам клеток макроорганизма.
3. Ферменты агрессии и защиты. Для осуществления колонизации и инвазии многие бактерии выделяют ферменты агрессии и защиты:
нуклеазы;
протеазы, действие которых, в первую очередь, направлено на разрушение антител;
лецитовителлаза - лецитиназа, разрушает клеточные мембраны;
плазмокоагулаза - способствует образованию фибриновых барьеров;
антифагин - липополисахарид, оказывающий токсическое действие на фагоциты;
фибринолизин - протеолитический фермент, который растворяет сгустки фибрина;
гиалуронидаза -фермент, гидролизующий гиалуроновую кислоту - основной компонент соединительной ткани;
нейраминидаза - отщепляет от различных гликопротеидов, гликолипидов, полисахаридов сиаловую (нейраминовую) кислоту, повышая проницаемость различных тканей.
Три последних фермента облегчают распространение микроорганизмов в тканях организма.