Введение в имунологию

1. Общее представление об инфекции.

2. Пути внедрения, распространения и локализации микроорганизмов в организме.

3. Виды инфекций и их характеристика.

4. Факторы, влияющие на возникновение инфекций.

1. На современном этапе развития науки под инфекцией понимают

состояние зараженности, при котором развивается эволюционно сложившийся комплекс биологических реакций взаимодействия макроорганизма и патогенных микробов. Динамику реакций взаимодействия между микро- и макроорганизмами называют инфекционным процессом. Инфекционный процесс, с одной стороны, включает внедрение, размножение и распространение микроба в организме, а с другой стороны – реакцию организма на это действие: биохимические, морфологические, функциональные и иммунологические изменения, направленные на сохранение постоянства внутренней среды организма. Инфекционный процесс характеризуется цикличным развитием и включает следующие периоды:

1. Инкубационный период – начинается от момента проникновения возбудителя в организм до появления первых признаков заболевания. За это время происходит размножение и накопление патогенных микробов в организме животного, скрытая борьба между микро- и макроорганизмом. При разных инфекционных болезнях он неодинаков: от нескольких дней, месяцев до нескольких лет.

2. Продромальный период (период предвестников болезни) характеризуется появлением общих, неспецифических признаков болезни – ухудшением состояния, недомоганием, снижением аппетита, повышением температуры, что свидетельствует об активном развитии инфекционного процесса. Продолжительность от нескольких часов до нескольких недель.

3. Период развития инфекционной болезни (разгар болезни) характеризуется появлением характерных, специфических для определенного заболевания клинических признаков. Например: судороги при столбняке, появление характерных пятен на коже у свиней при роже и т.д. В этот период больные животные в очень значительных количествах выделяют во внешнюю среду возбудителей инфекционного заболевания.

4. Период угасания болезни, заканчивающийся:

а) выздоровлением (реконвалесценцией), когда постепенно восстанавливаются физиологические функции организма, при этом некоторое время продолжается бактерионосительство и выделение животными-реконвалесцентами патогенных микробов в окружающую среду.

б) хроническим течением болезни (микробоносительство или вирусоносительство) – возбудитель длительное время сохраняется в макроорганизме (сальмонеллез, туберкулез)

в) летальный исход.

Наиболее яркой формой проявления инфекции, инфекционного процесса является инфекционная болезнь, которая обусловлена патологическими процессами, вызванными действием возбудителя и характеризуется определенной клинической картиной. Инфекционная болезнь имеет ряд особенностей, отличающих ее от болезней неинфекционного характера:

• специфичностью, причины – наличие возбудителя;

• заразностью и склонностью к распространению, заболевший организм сам становится источником возбудителя инфекции;

• наличие специфической реакции организма (образование антител, в результате чего организм после выздоровления становится в большинстве случаев иммунным, т.е. невосприимчивым к повторному заражению тем же возбудителем.

2. Основным источником патогенных микробов служат больные

животные, выделяющие их с фекалиями, мочой, потом, молоком, мокротой при кашле и т.д. Патогенные микробы с навозом, сточными водами или другим образом попадают в почву, корма, воду, которые в этом случае могут стать источником заражения животных. Часто переносчиками патогенных микробов бывают грызуны (крысы, мыши), кровососущие насекомые, а также работники животноводства, не соблюдающие правила санитарии и личной гигиены. Различают 4 пути передачи возбудителя инфекции: контактный, аэрогенный, алиментарный, трансмиссивный.

Место проникновения патогенных микробов в организм наз. входными воротами инфекции. В организме зараженного животного микробы-возбудители инфекционных болезней распространяются кровью, лимфой, при соприкосновении пораженной ткани со здоровой, иногда по нервным путям.

Судьба различных микробов, попавших в организм, может быть различной, в зависимости от состояния организма и вирулентности возбудителя. Некоторые микробы, попав с током крови в определенные органы, оседают (задерживаются) в их тканях, размножаются здесь и вызывают заболевание. Способность микробов легко размножаться в определенной ткани называется тропизмом. Так, например, возбудитель туберкулеза обладает тропизмом к легочной ткани, возбудитель листериоза – к нервной ткани.

Иногда микробы, проникнув в организм, остаются только в поврежденной ткани и, размножаясь, выделяют токсины. Последние, проникая в кровь, вызывают отравление всего организма. Такой процесс называют токсемией.

Состояние, при котором микробы находятся в крови непродолжительное время (транспортируются от места проникновения в какой-либо орган или ткань в соответствии с тропизмом), получило название бактериемией. Процесс, характеризующийся наводнением микробами многих органов и тканей организма и размножением их в крови, называется сепсисом или септицемией. Для него характерны быстрота, злокачественное течение и нередкий смертельный исход. Септицемия отмечается при многих инфекционных болезнях: сибирской язве, роже свиней, стрептококковой инфекции, колибактериозе и других.

Если в результате распространения патогенных микробов по лимфатическим и кровеносным путям в отдельных органах возникают гнойные очаги, то говорят о септикопиемии (напр., мыте лошадей).

3. Инфекция протекает в разных формах, что зависит от вирулентности и локализации микроба-возбудителя, условий возникновения, количества чувствительных животных и т.д. В связи с этим все существующие инфекции разделяют на соответствующие группы, классифицируют.

1. В зависимости от числа возбудителей различают простые или моноинфекции (один возбудитель) и смешанные, или полиинфекции (два-три возбудителя). Наличие смешанных инфекций усложняет организацию противоэпизоотических мероприятий и вызывает значительные трудности при диагностике болезней.

2. По происхождению инфекции подразделяются на эндогенные, или аутоинфекции (причина – условно-патогенная микрофлора, находящаяся в организме животного: кишечная палочка, пастереллы, стафилококки и др.), и экзогенные (возникают вследствие проникновения в организм животного патогенных микробов из окружающей среды).

3. В зависимости от локализации микроба-возбудителя инфекции определяют как местные (очаговые) и септические (генерализованные).

4. По выраженности клинических признаков инфекции могут быть явными, или типичными (выражены все характерные для определенного заболевания клинические симптомы), стертыми или атипичными (отсутствуют некоторые из типичных клинических симптомов или инапарантными (клинические признаки не проявляются, хотя патогенные микробы присутствуют в организме, некоторое время размножаются и выделяются в окружающую среду; наблюдаются у животных с высокой общей резистентностью или при наличии врожденного, видового иммунитета).

5. По характеру и продолжительности течения инфекции группируются как: - острые – 1-7 суток;

• подострые – 2-6 недель;

• хронические – от3-4 мес. до нескольких лет;

• латентные или скрытые – в течение многих лет.

Хронические (туберкулез, бруцеллез) и латентные (стафилококковые,

стрептококковые, кандидоз и др.) инфекции обостряются при воздействии на макроорганизм провоцирующих факторов: охлаждение, голодание, длительное применение антибиотиков и других.

6. В зависимости от причины и условий проявления в ряде случаев инфекции получают следующие специфические наименования:

Реинфекция – развивается в результате повторного проникновения в организм животного патогенных микроорганизмов – возбудителей недавно завершившегося инфекционного процесса.

Рецидив – инфекция, возникающая благодаря активизации сохранившегося в организме возбудителя недавно перенесенной болезни.

Суперинфекция – имеет место при проникновении в организм животных новых, дополнительных порций того же микроба-возбудителя в условиях активно развивающегося инфекционного процесса.

Секундарная (вторичная) инфекция возникает на фоне развивающейся моноинфекции в результате проникновения в организм больного животного патогенных микробов другого вида. Чаще всего же возбудителями вторичных инфекций являются условно-патогенные микробы. Например, при чуме свиней может быть вторичная инфекция – пастереллез.

7. По количеству пораженных животных и территориальному распространению различают следующие инфекции:

• спорадическая

• эпизоотия – в пределах района, области, республики и одновременно у большого количества животных

• энзоотия – инфекция, протекающая одновременно у группы животных в условиях фермы, хозяйства

• панзоотия – охватывает много животных в пределах различных республик, стран

8. По механизму передачи инфекционные болезни делятся на кишечные

(колибактериоз, сальмонеллез), респираторные (туберкулез, пастереллез), кровяные (Ку-лихорадка, туляремия), инфекции кожных покровов и слизистых оболочек (столбняк, сибирская язва).

Возбудители кишечных инфекций передаются алиментарным путем (корма, вода); дыхательных путей – распространяются воздушно-капельным, реже воздушно-пылевым путем. Для кровяных инфекций характерен трансмиссивный путь передачи через кровососущих насекомых (вши, клещи, комары, блохи). Возбудители инфекций кожных покровов и слизистых оболочек передаются через предметы обихода, прямым контактом посредством укуса (бешенство) или половым путем (кампилобактериоз).

4. Возникновение инфекции у животных зависит от трех факторов: иммунобиологического состояния организма животного, степени патогенности микроба-возбудителя и условий окружающей среды.

Иммунобиологическое состояние организма животного зависит от:

• деятельности защитных приспособлений организма: кожа, слизистые оболочки, клетки крови и кроветворных органов, репаративная система клеток многих органов и тканей, пищеварительные соки, антибактериальные вещества крови, защитные свойства нормальной микрофлоры и другие;

• изменения функций внутренних органов и систем (гормональной, эндокринной);

• состояние нервной системы;

• от стрессовых состояний;

• от породы, возраста и пола животных;

• от фактора индивидуальности;

• от иммунологической толерантности.

Второй важный фактор возникновения инфекции – наличие

патогенного микроорганизма, выполняющего роль возбудителя инфекции и являющегося ее специфической причиной. Патогенность микроба – видовой генетический признак, его потенциальная возможность вызвать при благоприятных условиях инфекционный процесс. Фактически все возбудители инфекционных болезней являются патогенными, но далеко не все из них способны вызвать инфекционную болезнь. Для этого микроорганизм должен обладать вирулентностью. Микроорганизм считается вирулентным, если он при внедрении в организм животного, даже в исключительно малых дозах, приводит к развитию инфекционного процесса. Вирулентность – это степень патогенности конкретного микроорганизма. Измеряют вирулентность в условно принятых единицах, выражающих летальный или инфицирующий эффект патогенных микробов по отношению к экспериментальным животным. Наиболее точно вирулентность определяют количеством микробов, убивающих 50% (LD₅₀) или инфицирующих 50% (ID₅₀) взятых в опыт животных.

У одного и того же микроорганизма вирулентность может значительно колебаться. Это зависит от ряда биологических, физических и химических факторов, воздействующих на микроорганизмы. Различают авирулентные, слабовирулентные и высоковирулентные микроорганизмы. Вирулентность микроорганизма можно повысить или понизить искусственными приемами. Например, повысить вирулентность можно путем пассирования микробов через организм высоко чувствительных животных или РКЭ. Ослабление вирулентности происходит при длительном культивировании бактерий на искусственных питательных средах, при воздействии антибиотиками, бактериофагами, при пассировании через организм устойчивых к данному виду микробов животных.

Вирулентность микробов связана с токсикогенностью и инвазивностью.

Тоскикогенность или токсичность – способность микроба продуцировать вещества, нарушающие постоянство внутренней среды организма путем изменения его метаболических функций. Осуществляются токсикогенные свойства патогенных микробов за счет их ядовитых метаболитов (экзотоксинов) и структурных токсических соединений (эндотоксинов).

Экзотоксины - высокоактивные яды, выделяемые микроорганизмом на протяжении его жизни в основном в окружающую среду – среду культивирования или связанные с микробной клеткой (энтеротоксин Cl. perfringens, лейкоцидин синегн. палочки). Специфическое действие этих факторов вирулентности обусловлено в основном белками. Многие патогенные бактерии синтезируют по нескольку экзотоксинов. Отличающиеся по своему действию экзотоксины одного вида микроба принято обозначать малыми буквами греческого алфавита - (альфа), (бета), (гамма) и т.д., гомологичные токсины, различающиеся по антигенным свойствам – заглавными буквами латинского алфавита –А, В, С, Д и т.д. По последним называют соответствующий серовариант токсинопродуцирующего микроба. По основному феноменологическому проявлению повреждающего действия экзотоксины подразделяют на гемолизины, лейкоцидины, нейротоксины, энтеротоксины и гистотоксины.

Эндотоксины - менее ядовитые по сравнению с экзотоксинами вещества, образующиеся в результате распада микробной клетки, т.е. представляют собой фрагменты или отдельные химические компоненты микробных клеток.

Инвазивность – способность микроба преодолевать защитные приспособления организма и размножаться в нем. Осуществляются инвазивные свойства патогенного микроба при помощи:

а) ферментов, деполимиризующих структуры, препятствующих проникновению и распространению возбудителя в макроорганизме;

б) поверхностных структур бактерий, способствующих закреплению их в макроорганизме;

в) поверхностных структур бактерий, обладающих антифагоцитарным действием.

К 1-ой группе относят нейраминидазу, ДНК-азу, гиалуронидазу, коллагеназу, фибринолизин и им подобные ферменты. Это ферменты, обусловливающие диффузионную активность бактерий за счет специфического расщепления субстрата. Напр., гиалуронидаза расщепляет гиалуроновую кислоту, богато представленную в межклеточных пространствах макроорганизма. Ко 2-й группе относится наличие у микробов адгезивных свойств (у эшерихий К-88 и К-99), обусловливающимися соответствущими белковыми поверхностными антигенами. К 3-ей – А-протеин золотистого стафилококка (Vi – антиген сальминелл), липиды корд-фактора микобактерий туберкулеза и др. Механизм антифагоцитарного действия этих микробов объясняется способностью блокировать антитела (опсонины) или отдельные фракции комплемента (напр., С₃), способствующие фагоцитозу. К этой же группе факторов относят капсульные структуры микроорганизмов.

Т.о. вирулентность микроорганизмов обусловливается факторами вирулентности, вышеперечисленными приспособительными механизмами болезнетворных микробов к меняющимся условиям макроорганизма, и синтезируемыми в виде специализированных структурных или функциональных молекул, при помощи которых они участвуют в осуществлении инфекционного процесса.

Третий фактор, влияющий на возникновение инфекции – это состояние и воздействие на макроорганизм окружающей среды. К числу условий внешней среды, оказывающих влияние на восприимчивость животных к инфекционным болезням, следует отнести прежде всего питание (у животных, голодающих или получающих бедный белками, витаминами и другими питательными веществами или недоброкачественный корм, снижаются защитные силы), затем – переохлаждение, приводящее к понижению сопротивляемости тканей (ослабление фагоцитоза, повышение проницаемости кровеносных сосудов и т.д.), неудовлетворительное зоогигиеническое содержание (отсутствие вентиляции, обусловливающее повышение влажности и увеличение количества микробов в воздухе, грязное содержание животных, способствующее возникновению заболеваний кожи и дыхательных путей и т.д.), утомление, радиоактивное излучение (при этом подавляются иммунобиологические реакции, деятельность естественных механизмов защиты и создаются благоприятные условия для размножения и распространения микробов в организме животных).