1 Инфекция – совокупность всеех биологических явлений и процессов, возникающих в организме при внедрении и размножении в нем микроорганизмов, результат взаимоотношений между макро- и микроорганизмом в виде адаптационных и патологических процессов в организме, т.е. инфекционного процесса.

Инфекционная болезнь – крайняя, наиболее выраженная форма проявления инфекционного процесса, характеризующаяся рядом особенностей, которые и обусловливают их название.

Инфекционные болезни имеют ряд отличий от соматических, в том числе:

• наличие возбудителя,

• заразность,

• цикличность течения.

2. Основными формами взаимодействия микро- и макроорганизмов (их симбиоза) являются:

• Мутуализм — взаимовыгодные отношения (пример – нормальная микрофлора – человек).

• Комменсализм - выгоду извлекает один партнер (например, микроб), не причиняя особого вреда другому. Необходимо отметить, что при любом типе взаимоотношений микроорганизм может проявить свои патогенные свойства (пример – условно-патогенные микробы - комменсалы в иммунодефицитном хозяине).

• Паразитизм - крайняя форма антагонистического симбиоза, когда микроорганизм питается за счет хозяина, т.е. извлекает выгоду, нанося при этом вред хозяину.

В основе инфекционного процесса лежит феномен паразитизма. С популяционно-экологических позиций выделяют три категории паразитов: облигатных, факультативных и случайных.

Облигатные паразиты во всех стадиях популяционного цикла тесно связаны с организмом хозяина. У них есть только паразитическая форма существования, они никогда не попадают в окружающую среду (погибают в окружающей среде). Они передаются трансмиссивно, транспланцентарно или контактно-половым путем. Эти паразиты могут иметь двух хозяев – теплокровного носителя и членистоного переносчика. К примеру, риккетсии, микоплазмы, хламидии, гонококки, вирус крымской геморрагической лихорадки.

Факультативные паразиты, помимо организма хозяина, в процессе циркуляции могут использовать и внешнюю среду, но паразитическая фаза является необходимой для сохранения вида. Данные микроорганизмы могут передаваться и не трансмиссивным путем. Сюда можно отнести большинство возбудителей инфекционных заболеваний:

К случайным паразитам относятся такие паразиты, для которых внешняя среда (вода, почва, растения др.) является нормальной средой их обитания. Сапрофитическая фаза существования для них – основная и обязательная, а паразитическая – лишь эпизодическая или случайная. К ним относятся возбудители типичных сапронозов: листерии, легионеллы, актиномицеты, ботулиническая палочка и др.

3. Ген – фрагмент молекулы ДНК, контролирующий синтез одного белка или пептида. Генетическая информация относительно всех признаков, присущих клетке или вириону, записана в генах. Гены, несущие информацию о синтезируемых микроорганизмами ферментах или структурных белках, называются структурными ге­нами, их транскрипции регулируются регуляторными генами.

Геноти́п — совокупность генов данного организма, которая, в отличие от понятия генофонд, характеризует особь, а не вид. Сходное понятие геном обозначает совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом данного организма. Вместе с факторами внешней среды геном определяет фенотип организма.

Фенотип – это конкретное проявление тех или иных свойств клетки, заложенных в генотипе.

4. Патогенность – потенциальная способность определенных видов микробов вызывать инфекционный процесс; характеризуется комплексом болезнетворных свойств микроба, который сформировался в процессе борьбы за существование и приспособление к паразитированию в организме, будь то растение, животное или человек. Патогенность является видовым признаком болезнетворных микробов, при этом каждый вид, как правило, способен вызывать определенную инфекционную болезнь. Патогенность – генотипический полидетерминантный признак, характеризующий видовую способность микробов «приживаться» в органах и тканях организма и размножаться в них. Признак патогенности является потенциальным потому, что он может быть реализован только в определенных условиях – в восприимчивом организме. Так, например, гонококки и вирус кори не способны вызвать заболевание у животных.

Реализация патогенности идет через вирулентность – это способность микроорганизма проникать в макроорганизм, размножаться в нем и подавлять его защитные свойства. Это штаммовый признак, он поддается количественной характеристике. Вирулентность – фенотипическое проявление патогенности.

Вирулентность (и токсигенность) – фенотипическое выражение патогенного генотипа. Это мера патогенности, степень патогенности данного штамма. Она имеет свойство изменяться под влиянием естественных условий. Если патогенность микроба – это видовой постоянный признак, то вирулентность можно повысить последовательными пассажами через восприимчивых лабораторных животных или путем трансформации или трансдукции. Ослабить вирулентность можно, воздействуя на микроорганизмы различными факторами, к которым можно отнести защитные силы организма, антимикробные препараты, высокую температуру, дезинфицирующие вещества, иммунные сыворотки, пересевы с одной питательной среды на другую и др.

Вирулентность присуща только живым активно метаболизирующим клеткам и измеряется условно принятыми единицами. Dlm – dosis letalis minima (минимальная летальная доза) - это минимальное количество микробов, которое при определенном способе заражения восприимчивого животного стандартной массы и возраста вызывает гибель в течение определенного времени не менее 95% животных.

Dcl – dosis corfa letalis, от которой должно погибнуть 100% взятых для опыта животных. Наиболее удовлетворяющей требованиям считается LD₅₀ - доза, убивающая половину зараженных животных.

Определенное количество патогенных бактерий, способное вызвать инфекционное заболевание, получило название инфицирующей дозы (ID) патогенного микроорганизма. Инфицирующие дозы зависят от видовой принадлежности возбудителя, его вирулентности и состояния неспецифической и иммунной защиты макроорганизма.

5. К факторам вирулентности относят:

1. адгезию – способность бактерий распознавать рецепторы на мембранах клеток и прикрепляться к ним. Факторами адгезии являются реснички адгезии, адгезивные белки, липополисахариды у грамотрицательных бактерий, тейхоевые кислоты у грамположительных бактерий, у вирусов – специфические структуры белковой или полисахаридной природы;

2. колонизацию – способность размножаться на поверхности клеток, что ведет к накоплению бактерий (колонизировать различные поверхностные структуры клеточной стенки);

3. пенетрацию – способность проникать в клетки (обусловливают белки наружной мембраны бактерий);

4. инвазию – способность проникать в подлежащие ткани. Эта способность связана с продукцией таких ферментов, как гиалуронидаза и нейраминидаза;

5. агрессию – способность противостоять факторам неспецифической и иммунной защиты организма.

К факторам агрессии относят:

1. вещества разной природы, входящие в состав поверхностных структур клетки: капсулы, поверхностные белки и т. д. Многие из них подавляют миграцию лейкоцитов, препятствуя фагоцитозу. Факторы, препятствующие фагоцитозу, либо маскируют бактерию от фагоцитоза (капсула), либо подавляют фагоцитоз (различные белки – белок А у стафилококков, белок М у стрептококков; вещества, подавляющие окислительный взрыв фагоцитов, например, V-W-антигены Y. pestis).

2. ферменты «защиты и агрессии» бактерий – протеазы, гиалуронидаза, коагулаза, фибринолизин, лецитиназа; ферменты способствуют распространению бактерий по тканям хозяина.

3. токсины, которые делят на экзо- и эндотоксины.

6. Экзотоксины – высокоядовитые белки. Они термолабильны, являются сильными антигенами, на которые в организме вырабатываются антитела, вступающие в реакции токсинонейтрализации. Экзотоксины – токсические молекулы, активно секретируемые в окружающую среду с помощью специальных секреторных систем. Этот признак кодируется плазмидами или генами профагов.

Эндотоксины – сложные комплексы липополисахаридной природы. Они термостабильны, являются слабыми антигенами, обладают общетоксическим действием. Кодируются хромосомными генами. Эндотоксины представлены только у Гр- микроорганизмов (липополисахариды и связанные с ними белки клеточной стенки). Высвобождаются в среду организма после гибели клетки и обладают многообразным воспалительным и пирогенным действием неспецифического характера.

7. Различают два вида изменчивости – фенотипическую и генотипическую.

Фенотипическая изменчивость – модификации - эволюционно закрепленные адаптивные реакции микроорганизма в ответ на изменение условий окружающей среды. Эти реакции обеспечивают жизнеспособность микроба и исчезают после устранения действия фактора, вызывающего их образование.

Генотипическая изменчивость бактерий Изменения бактериального генома, а следовательно, и свойств бактерий могут происходить в результате мутаций и рекомбинаций.

8. Для возникновения и развития инфекционного процесса необходимы три звена:

• Наличие микробного агента – патогенного микроба;

• Проникновение его в восприимчивый макроорганизм;

• Определенные условия окружающей среды, в которой происходит взаимодействие между микроорганизмом и макроорганизмом.

Последствия внедрения в организм человека патогенных микробов зависят не только от реактивности макроорганизма, но и от нормальной микрофлоры тела человека, которая может проявлять себя как антагонистически, так и синергически.

По характеру источников возбудителя заразные болезни делят на антропонозы и зоонозы. При антропонозах И. в. и. является человек (больной или носитель возбудителей), при зоонозах — животное (больное или носитель возбудителей), но есть и исключения (например, при чуме И. в. и. может быть больной человек, особенно при легочной форме).

9. Путь передачи инфекции форма реализации механизма передачи инфекции от ее источника восприимчивому человеку (животному) при участии объектов окружающей среды (факторов передачи).

1. во́дный — П. п. инфе́кции через воду, зараженную возбудителем инфекционной болезни; характерен для некоторых кишечных инфекций.

2. возду́шно-ка́пельный, возду́шно-пылево́й — П. п. инфе́кции через воздух, содержащий частицы жидкости (пыли), зараженные возбудителем инфекционной болезни; характерен для многих инфекционных болезней человека.

3. конта́ктно-бытово́й (син. П. передачи инфекции бытовой) — П. п. инфе́кции через поверхность предметов обихода или кожи рук, обсемененную возбудителем инфекционной болезни; характерен для кишечных инфекций, возможен при некоторых других болезнях, например при сифилисе.

4. пищево́й — П. п. инфе́кции через пищевые продукты, зараженные возбудителем инфекционной болезни; характерен для кишечных инфекций.

5. трансмисси́вный — П. п. инфе́кции с участием живого переносчика, зараженного возбудителем инфекционной болезни; характерен для трансмиссивных инфекционных болезней.

10. Инфекционные болезни характеризуются цикличностью, сменой периодов (динамикой развития):

1. Инкубационный период - от момента заражения до первых клинических признаков (процесс активного размножения возбудителя). Начинается от момента проникновения микроба до появления первых симптомов заболевания. Он различен при разных инфекциях и колеблется от 1-2 дней при гриппе до многих лет при проказе и медленных вирусных инфекциях. Для многих заболеваний этот период в среднем равен 1-2 нед. Продолжительность данного периода определяется различными причинами: быстротой размножения микроба, массивностью дозы заражения, количеством токсических продуктов микроорганизмов, реактивностью макроорганизма и др.;

2. Продромальный период (предвестников), когда появляются первые симптомы заболевания. Продолжительность его составляет от нескольких часов до 4-5 суток. Характеризуется общими неспецифическими проявлениями – недомоганием, головной болью, повышением температуры и другими симптомами преимущественно токсического генеза;

3. Период развития (разгара) основных клинических симптомов характеризуется типичными (специфическими) для данной инфекции клиническими проявлениями. Клинические проявления инфекционных болезней многообразны и специфичны. Это лихорадка, боли различной интенсивности и локализации, изменение картины крови, нарушения центральной и вегетативной нервной системы, функций органов дыхания, пищеварения и т.д.

4. Период реконвалесценции (выздоровления), когда постепенно восстанавливаются нормальные физиологические функции организма.

5. Исход болезни. В качестве исхода болезни может наступить выздоровление, развиться носительство (бактерионосительство, вирусоносительство – острое, хроническое), инвалидизация или летальный исход.

11. Бактериемия — это на­ли­чие бак­те­рийв цир­ку­ли­рующейкро­ви; ча­сто воз­ни­ка­ет приинфекци­он­ных бо­лез­няхв ре­зульта­те про­ник­но­ве­ния воз­бу­ди­те­лей вкровьче­рез ес­те­ствен­ные ба­рье­ры ма­к­ро­орга­низма.

сепсис- патологическое состояние, обусловленное непрерывным или периодическим поступлением в кровь микроорганизмов из очага гнойного воспаления, характеризующееся несоответствием тяжелых общих расстройств местным изменениям и часто образованием новых очагов гнойного воспаления в различных органах и тканях.

• — сепсис анаэробный

• — сепсис гнилостный

• — сепсис гонококковый

• — сепсис грибковый

• — сепсис кандидамикотический

• — сепсис кишечный

• — сепсис кожный

• — сепсис коли-бактериальный

• — сепсис коли-бациллярный

• — сепсис хронический

септицемия - форма сепсиса, при которой наличие патогенных микроорганизмов в крови не сопровождается образованием метастатических очагов гнойного воспаления.

септикопиемия - форма сепсиса, при которой наряду с явлениями интоксикации организма происходит образование метастатических абсцессов в различных тканях и органах.

токсемия - наличие в крови токсина (токсинов); наблюдается при интоксикациях, многих инфекционных болезнях, лучевой болезни и др.

12. пенетрацию – способность проникать в клетки (обусловливают белки наружной мембраны бактерий);

агрессию – способность противостоять факторам неспецифической и иммунной защиты организма.

К факторам агрессии относят:

- вещества разной природы, входящие в состав поверхностных структур клетки: капсулы, поверхностные белки и т. д. Многие из них подавляют миграцию лейкоцитов, препятствуя фагоцитозу. Факторы, препятствующие фагоцитозу, либо маскируют бактерию от фагоцитоза (капсула), либо подавляют фагоцитоз (различные белки – белок А у стафилококков, белок М у стрептококков; вещества, подавляющие окислительный взрыв фагоцитов, например, V-W-антигены Y. pestis).

- ферменты «защиты и агрессии» бактерий – протеазы, гиалуронидаза, коагулаза, фибринолизин, лецитиназа; ферменты способствуют распространению бактерий по тканям хозяина.

- токсины, которые делят на экзо- и эндотоксины.

13. Антропоно́зы - инфекционные и паразитарные болезни, вызываемые возбудителями, способными паразитировать в естественных условиях только в организме человека. Возбудителями А. являются бактерии, риккетсии, вирусы, грибки, простейшие, гельминты, паразитические клещи. К А. относятся многие распространенные заразные болезни. Источником возбудителей инфекции при А. являются только люди — больные или носители возбудителей инфекции (или инвазии); при некоторых А. (например, при кори, ветряной оспе) источником возбудителей инфекции является только больной человек.

Зоонозы - группа инфекционных и паразитарных заболеваний, возбудители которых паразитируют в организме определенных видов животных, и для которых животные являются естественным резервуаром. Источником возбудителей инфекции (или инвазии) для человека является больное животное или животное — носитель возбудителей. При определенных санитарно-экономических условиях, благоприятствующих тому или иному механизму передачи возбудителя, возможна передача зоонозов людям. Но циркулировать в коллективах людей возбудители зоонозов не могут, так как человек для них является биологическим тупиком, не включается в течение эпизоотического процесса и не участвует в эволюции возбудителя как паразитического вида. Лишь при некоторых зоонозах, например при чуме, жёлтой лихорадке, в определенных условиях источником возбудителей инфекции может быть больной человек.

Сапронозы  — группа инфекционных заболеваний, для возбудителей которых главным естественным местом обитания являются абиотические (неживые) объекты окружающей среды. Этим данная группа отличается от прочих заразных болезней, для возбудителей которых главным естественным местом обитания служит заражённый организм человека (антропонозы) или животного (зоонозы). Обитающие в окружающей среде возбудители сапронозов, только тогда обретают эпидемиологическое значение, когда появляется возможность передачи их из естественных мест обитания человеку и становится возможным переход от сапрофитического к паразитическому способу их существования.

14. Генотипическая изменчивость бактерий - Изменения бактериального генома, а следовательно, и свойств бактерий могут происходить в результате мутаций и рекомбинаций.

Мутации – это изменения в последовательности отдельных нуклеотидов ДНК, которые ведут к таким проявлениям, как изменения морфологии бактериальной клетки, возникновение потребностей в факторах роста, например в аминокислотах, витаминах, т. е. ауксотрофности; к устойчивости к антибиотикам, изменению чувствительности к температуре, снижению вирулентности (аттенуация) и т. д.

Мутации могут быть спонтанными, т. е. возникающими самопроизвольно, без воздействия извне, и индуцированными.

Точечные спонтанные мутации возникают результате возникновения ошибок при репликации ДНК, что связано с таутомерным перемещением электронов в азотистых основаниях.

Индуцированные мутации появляются влиянием внешних факторов, которые называются мутагенами. Мутагены бывают физическими (УФ-лучи, гамма-радиация), химическими (аналоги пуриновых и пири­товых оснований, азотистая кислота и ее аналоги, и другие соединения) и биологическими – транспозоны.

15. Эпидемический процесс может проявляться в виде спорадической заболевае­мости, эпидемии и пандемии.

Спорадической заболеваемостью называется заболеваемость, уровень которой в стране или местности обычен для данной инфекционной болезни. Проявляется она в форме рассеянных, чаще всего не связанных между собой общим источником инфекции, единичных случаях заболевания.

Эпидемией называется массовое распространение одноименных инфекционных заболеваний, при этом отдельные группы заболеваний (очаги, вспышки) связаны между собой общими источниками инфекции или общими путями распространения.

Пандемией называется необычайно сильная эпидемия, охватывающая большое число людей на территории, выходящей обычно за границы одного государства. Постоянное наличие какого-либо инфекционного заболевания на определенной территории называется эндемией. Эндемические болезни тесно связаны с природой. Здесь они существуют веками (независимо от человека) из-за непрерывной циркуляции возбудителя из организма одного животного в организм другого. Заболевания среди людей возникают только в том случае, если они оказываются на территории природного очага инфекции.

16. Фенотипическая изменчивость

Фенотипическая изменчивость – общие свойства организма, служащие внешним проявлением генотипа и не передающееся по наследству.

Фенотипическая изменчивость возникает под воздействием различных факторов при росте и размножении микроорганизмов на питательных средах. Эти изменения не наследуются и утрачиваются с прекращением действия вызвавшего их фактора. Например, у бактерий наблюдается изменение типа колоний, которые они образуют при росте на питательных средах. Одни колонии гладкие, округлой формы, с ровными краями, блестящие, однородные. Это S – формы.

Другие колонии шероховатые, тусклые, непрозрачные, с неровными краями, неправильных очертаний. Это – R-формы. Эти формы могут переходит в друг друга и обратно. Образование различных форм колоний у одного и того же вида бактерий называется диссоциацией (расщепление).

Культура бактерий, размножаясь на питательных средах, вырабатывает определенные ферменты, позволяющие ей усваивать питательные вещества. Если питательное вещество находится в среде, то появляется и фермент. Приспосабливаясь к разным жизненным условиям, микроб может расти и размножаться на различных питательных средах.

17. Генотипическая изменчивость бактерий

Изменения бактериального генома, а следовательно, и свойств бактерий могут происходить в результате мутаций и рекомбинаций.

Рекомбинация у бактерий является конечным эта­пом передачи генетического материала между бакте­риями, которая осуществляется тремя механизмами: конъюгацией (при контакте бактерий, одна из кото­рых несет конъюгативную плазмиду), трансдукцией (при помощи бактериофага), трансформацией (при помощи высокополимеризованной ДНК).

Рекомбинационный процесс у бактерий имеет свои особенности. Это в первую очередь определяется способом их размножения и закономерностями передачи генетического материала.

18. Известно, что генетические рекомбинации у клеток эукариотов совершаются в ходе процессов, сопровождающих половое размножение путем реципрокного (взаимного) обмена фрагментами хромосом. При таком обмене генетическим материалом из двух рекомбинирующих родительских хромосом образуются две рекомбинантные хромосомы. Применительно к клеткам это означает, что в результате рекомбинаций возникают две рекомбинантные особи.

Генетическая рекомбинация – это взаимо­действие между двумя геномами, т. е. между двумя ДНК, обладающими различными ге­нотипами, которое приводит к образованию рекомбинантной ДНК, формированию до­чернего генома, сочетающего гены обоих родителей.

Прокариотам не свойственно половое размножение. Отсутствие полового размножения и мейоза, в процессе которых у высших организ­мов происходит рекомбинация, гаплоидный набор генов и определяют особенности ре­комбинации у бактерий.

Существуют специальные гены (rec-гены), детерминирующие рекомбинационную способность клеток-реципиентов. В процессе реком­бинации бактерии условно делятся на клет­ки-доноры, которые передают генетический материал, и клетки-реципиенты, которые воспринимают его. В клетку-реципиент проникает не вся, а только часть хромо­сомы клетки-донора, что приводит к фор­мированию неполной зиготы – мерозиготы. В результате рекомбинации в мерозиготе об­разуется только один рекомбинант, генотип которого представлен в основном генотипом реципиента, с включенным в него фрагмен­том хромосомы донора. Реципроктные рекомбинанты не образуются.

Передача генетического материала от клетки-донора в клетку-реципи­ент путем непосредственного контакта клеток называется конъюгацией. Необходимым условием для конъюгации является наличие в клетке-доноре транс­миссивной плазмиды. Трансмиссивные плазмиды кодируют по­ловые пили, образующие конъюгационную трубочку между клеткой-донором и клеткой-реципиентом, по которой плазмидная ДНК передается в новую клетку.

19. ID –инфицирующая доза. Это количество патогенных бактерий, способное вызвать инфекционное заболевание.

От величины инфицирующей дозы микроба может зависеть тяжесть течения инфП, а в случае условно-патогенных бактерий — возможность его развития. Величина инфицирующей дозы в большой мере зависит от вирулентных свойств возбудителя. Между этими двумя характеристиками существует обратная зависимость: чем выше вирулентность, тем ниже инфицирующая доза, и наоборот. Известно, что для такого высоковирулентного возбудителя, как чумная палочка, инфицирующая доза может колебаться от одной до нескольких микробных клеток; — около 100 микробных клеток. В отличие от этого, инфицирующая доза низковирулентных штаммов может быть равна 105-106 микробных клеток.

20. Трансдукция – это передача генетической информации меж­ду бактериальными клетками с помощью умеренных трансдуцирующих фагов. Трансдуцирующие фаги могут переносить один или более генов. Трансдукция бывает:

• специфическая (переносится всегда один и тот же ген, трансдуцирующий фаг в виде профага всегда располагается в одном и том же месте хромосомы);

• неспецифическая (передаются разные гены, локализация трансдуцирующего фага непостоянна).

• абортивная трансдукция – привнесенный фагом фрагмент ДНК бактерии-донора не включается в хромосому бактерии-реципиента, а располагается в её цитоплазме и может в таком виде функционировать. Во время деления бактериальной клетки трансдуцированный фрагмент ДНК-донора может передаваться только одной из двух дочерних клеток, т.е. наследоваться однолинейно и в конечном итоге утрачиваться в потомстве.