Klimnik_Sitnik_mikrobiologiya

краплинами слизу і слини вони виділяють у повітря велику кількість мікробів. Якщо в оточенні хворих знаходяться здорові люди, то разом із вдихуваним повітрям до них можуть легко потрапити аерозолі зі збудниками і викликати захворювання.

Для трансмісивного механізму характерною є наявність збудників у крові, звідки вони самі не можуть потрапити у зовнішнє середовище, а отже, і в організм здорових людей. Зумовлюють таку передачу кровососні комахи. Кусаючи хворих і насмоктуючи їх кров, вони разом із нею втягують і збудників, а потім, кусаючи здорових людей, пе­ редають мікробів безпосередньо в кров’яне русло, де ті розмножу­ ються і викликають захворювання. Так виникають малярія, вірусні енцефаліти, жовта гарячка, трипаносомози та ін.

Четвертий механізм здійснюється шляхом безпосереднього контак­ ту або через різні предмети домашньої і виробничої обстановки, контаміновані збудниками. У цій групі існують найрізноманітніші захво­ рювання. Деякі з них, наприклад, венеричні хвороби, сказ, содоку, СНІД передаються при прямому контакті з хворою людиною або тва­ риною. Але значно більше таких, які можуть бути передані опосеред­ ковано через забруднені іграшки, предмети домашнього або виробни­ чого вжитку.

Основні риси інфекційних хвороб

Клінічна картина, перебіг, виникнення і поширення інфекційних хвороб характеризуються особливими рисами, особливими ознаками, які притаманні лише їм і не властиві іншим, так званим соматичним захворюванням. Це такі їх помітні ознаки:

1.Кожна інфекційна хвороба має свого специфічного збудника.4

2.Вони є заразними, тобто передаються від хворої до здоровоЕ людини і навіть здатні до епідемічного розповсюдження.

3.Після перенесення інфекційної хвороби в організмі перехворілий формується несприйнятливість (імунітет) до повторного захворюван­ ня, викликаного тим же збудником.

4.Для них характерна циклічність перебігу з чіткою зміною періо­ дів захворювання (інкубаційний, продромальний, розпал хвороби згасання клінічних проявів, реконвалесценція).

5.Як правило, такі захворювання супроводжуються гарячкою*

часом характерною температурною реакцією організму.

*

160

Крім вказаних рис, частою ознакою інфекційних хвороб є запальний процес, який виникає на місці проникнення або локалізації збудника, явищ а загальної інтоксикації організму, характерним висипом на шкірі, особливими змінами картини крові.

Експериментальна інфекція

При проведенні мікробіологічної діагностики інфекційних хвороб у бактеріологічних і вірусологічних лабораторіях часто вдаються до зараження піддослідних тварин (біологічний спосіб). Зараження тварин проводять із метою виділення чистих культур патогенних мікроорга­ нізмів, які повільно або зовсім не ростуть на живильних середовищах. Часто цим способом користуються для виділення збудника з дослі­ джуваного матеріалу, який сильно забруднений іншими мікробами (наприклад, при виділенні паличок чуми із трупів людей і тварин). Так виділяють стрептококи з мокротиння, туберкульозні палички з осаду сечі та ін.

Експериментальне зараження тварин використовують також для відтворення інфекційного захворювання на біологічній моделі тоді, коли збудник захворювання невідомий, для вивчення факторів ві­ рулентності, дії токсинів, визначенні мінімальних смертельних доз виділених чистих культур. За його допомогою вивчають ефективність лікувальної дії антибіотиків та інших хіміотерапевтичних препаратів. Відтворення експериментальної інфекції має важливе значення для оцінки якості живих вакцин, ефективності імунологічних препаратів.

З цією метою найчастіше використовують таких лабораторних тварин, як кроликів, гвінейських свинок, білих щурів й мишей, рідше - котів, собак, голубів, хом’яків, мавп. Зараження тварин про­ водиться або природним шляхом через дихальні шляхи та рот або штучним способом через ін’єкції. Розроблені й широко апробовані такі способи зараження тварин:

1.Нашкірний - втирають заразний матеріал у поверхню шкіри, позбавленої шерсті. Шкіра може бути неушкоджена або скарифі­ кована. Скарифікацію (насічки) проводять скальпелем або пером Для віспощеплення. Цей метод використовують для діагностики чуми.

2.Внутрішньошкірний - матеріал або токсин вводять безпосеред­ ньо в шкіру для вивчення дермонекротичної дії або постановки алергічних проб (рис. 42).

161

3.Підшкірний - досліджуваний матеріал, чисту культуру або екзотоксин вводять під шкіру кроликам (із внутрішнього боку стегна), гвінейським свинкам (у зоні живота), білим мишам (у поперекові^, ділянці або біля кореня хвоста). Цей метод найбільш поширений у/ лабораторній практиці (рис. 43).

4.Внутрішньоочеревинний - чиста культура або досліджуваний матеріал вводять у черевну порожнину в ділянці лівої нижньої тре­

тини живота. Тварину тримають вниз головою, щоб запобігти ушко­ дженню кишечника.

5. Внутрішньовенний - матеріал вводять у кров’яне русло шляхом^ ін’єкції його у вену. У кроликів для цього використовують крайові1' вени вуха (рис. 44). Після видалення шерсті вухо затискають в йогові основі для кращого наповнення вен кров’ю, голку в вену вводять під*1 гострим кутом. У мишей і щурів ін’єкції проводять у хвостові вени/ Перед введенням хвіст опускають у стакан із гарячою водою (50 °С)Л після чого вени набрякають і добре проглядаються через шкіру. Цей^ спосіб найчастіше використовують для титрування екзотоксинів (визначення БЬМ, ЬО50).

Рис. 42. Внутрішньошкірне	Рис. 43. Підшкірне заРис 44. Внутрішньовен-
зараження гвінейської свин-	раження білої миші не зараження кролика
ки

6 . Інтрацеребральний (або субдуральний) - матеріал вводять через тім’ячко мишей-сисунків безпосередньо в мозок або під тверду мозкову оболонку. Метод використовують для діагностики вірусних енцефалітів, поліомієліту, геморагічних гарячок та ін.

Значно рідше заражають тварин через носові ходи краплями досліджуваного матеріалу.від грипозних хворих; через рот - для4" вивчення дії ентеротоксинів збудників харчових токсикоінфекцій; В5 рогівку ока морських свинок - для постановки кератокон’юнктивальної проби при діагностиці дизентерії; в шлуночки серця - при відтво­ ренні анафілактичного шоку.

162

Цу.тання для самоконтролю

1.Що таке інфекція, інфекційний процес, інфекційна хвороба?

2.Які фактори необхідні для розвитку інфекційного процесу?

3.Що таке патогенність і вірулентність мікроорганізмів? Які оди­ ниці вимірювання вірулентності?

4.Назвати й охарактеризувати фактори вірулентності.

5.Яка роль макроорганізму і зовнішнього середовища у виникненні й розвитку інфекційнного процесу?

6.Дати визначення основних форм інфекції (бактеріемія,септицемія, септикопіємія, токсинемія, вірусемія).

7.Що таке моноінфекція, поліінфекція, суперінфекція?

8.Яке значення бактеріоносійства і вірусоносійства?

9.Охарактеризуйте основні періоди інфекційного процеса.

10.Які основні шлязси й способи проникнення збудника в організм?

11.Які основні риси інфекційних хвороб?

163

Розділ 7. ВЧЕННЯ ПРО ІМУНІТЕТ

Людина живе й працює в складному довкіллі, де існують міріади бактерій, вірусів, грибів, найпростіших. Час від часу вони проникають в її внутрішнє середовище. Вона постійно стикається з величезною кількістю різноманітних хімічних сполук, що виникають у результаті планетарних процесів і діяльності людини. В самому організмі внаслі­ док мутацій постійно виникають змінені клітини, які можуть започат­ кувати розвиток пухлин.

Але в переважній більшості всі ці фактори суттєвої шкоди людині не завдають. Це зумовлено тим, що існує й активно функціонує захисна система організму - система імунітету. Спочатку термін “імунітет” означав, що організм не чутливий до інфекційних агентів або захищений від них (іттипіїаз - звільнений від податків). Численні спостереження показали, що особи, які перехворіли на інфекційну хворобу, захищені від повторного зараження тим же збудником. Так виникло поняття набутого імунітету (несприйнятливості), який є специфічним і тривалим.

Імунна система виконує гомеостатичну функцію імунного нагляду. Вона підтримує постійність внутрішнього середовища та оберігає його від виникнення захворювань. Від стану імунної системи, як пра­ вило, залежить відповідь організму на проникнення хвороботворних агентів. Доказами цього є загальновідомі факти: у дітей, які мають вроджені вади імунної системи, значно частіше виникають пухлини, і вони в більшості випадків гинуть від захворювань, викликаних, різноманітними мікроорганізмами.

При надзвичайно небезпечній хворобі сучасності - СНІДі - глибока уражається імунна система, завдяки чому нешкідлива в звичайних^ умовах мікрофлора організму може стати однією з причин загибг людини. Таким чином, імунна система забезпечує одну з важлив адаптаційних функцій організму і спрямована на контроль і збережен­ ня його генетичної недоторканості.

Імунітет - це спосіб захисту організму від живих тіл і речовин» які несуть на собі ознаки чужорідної генетичної інформації. Основ-і ною функцією імунітету є систематичне розпізнавання всього чужо-^ рідного, що проникає в організм (бактерії, гриби, віруси, найпростіші^ власних змінених клітин, підтримання гомеостазу, нейтралізація! видалення та знищення чужорідних агентів. На кожну чужоріднз сполуку, що попадає в організм, останній специфічно

виробляючи молекули й клітини, які вступають з нею у взаємодію для подальшого видалення.

Основні види імунітету показані нижче.

Імунітет протягом життя можна набути природним шляхом або за рахунок щеплень (штучно). Якщо несприйнятливість виробилась

улюдини після перенесення певної хвороби, говорять про набутий природний активний імунітет. Природний пасивний імунітет виникає

удитини за рахунок антитіл, які вона одержує від матері. Як прави­ ло, після хвороби організм звільняється від мікроорганізмів, а імуні­ тет продовжує тривати певний період часу. У звязку з тим, що не­ сприйнятливість існує при відсутності збудника в організмі, такий імунітет називають стерильним. Він має місце при більшості інфекцій­ них захворювань. Якщо імунітет пов’язаний з перебуванням збудника в організмі, говорять про нестерильний імунітет (при туберкульозі, бруцельозі). Імунітет, що виникає після щеплень, теж поділяється на активний і пасивний. Штучний активний імунітет виробляється при щепленні вакцинами (ослабленими або вбитими мікробами, вірусами або їх хімічними компонентами). Штучний пасивний імуні­ тет триває за рахунок введення готових антитіл (антимікробних, антивірусних, антитоксичних).

165

В той же час існує вроджена несприйнятливість, яка зумовлена різноманітними генетично детермінованими факторами, до яких можна віднести відсутність в організмі сприятливих умов для розвит­ ку збудника, а також рецепторів, ферментних систем, з якими може взаємодіяти мікроорганізм. Такий вид несприйнятливості називають видовим імунітетом.

Залежно від того, проти якого агента розвивається опірність організму, розрізняють такі форми імунітету: протитоксичний, проти­ бактеріальний, противірусний, протигрибковий, протипаразитарний, протипухлинний, трансплантаційний.

Здатність організму протистояти мікроорганізмам зумовлена дво­ ма механізмами: 1 ) так званою природною або неспецифічною резис­ тентністю, 2 ) розвитком імунних реакцій з використанням гумораль-/, них (антитіл) і клітинних факторів (набутий імунітет).

Фактори неспецифічної резистентності

Кожен організм реагує на конкретний мікроорганізм по-своєму, специфічно. В той же час природний, неспецифічний захист передба­ чає в основному одноманітні реакції на будь-які збудники. Ці реакції теж зумовлені як гуморальними, так і клітинними чинниками. ^ Першою лінією захисту від збудників є неушкоджена шкіра. На, її поверхні мікроби зазнають згубного впливу молочної кислоту

поту і ненасичених жирних кислот сальних залоз. Бактерії, які приА липли до шкіри, видаляються при злущенні епідермісу. Слизову оболонки виділяють слиз, який діє як захисний бар’єр, перешкоджає прикріпленню бактерій до епітеліальних клітин і сприяє їх видалені ню. Слиз із носа, сльози, слина і сеча містять бактерицидний фермен^ мурамідазу (лізоцим).

Мікроби й інші чужорідні частинки разом із слизом видаляютьс^

також механічно за рахунок коливальних рухів миготливого епіте, ’
з кашлем і при чханні.	^

У шлунку проникненню бактерій перешкоджає соляна кислота ' ферменти. Бактерицидні властивості мають кислий вміст піхви, п; татичний сік і сім’яна рідина, продукти розщеплення жовчн: кислот, що утворюються в тонкому кишечнику. Велике значена має мікробний антагонізм, асоційований з нормальною мікрофлі рою людини.

166

Гуморальні фактори. До гуморальних факторів неспецифічної резистентності відносять: лейкіни - речовини, одержані з лейкоцитів, які згубно впливають на грампозитивну флору; еритрин, одержаний з еритроцитів, вбиває дифтерійну паличку; (3-лізини виділяються тром­ боцитами і затримують ріст в основному спороносних мікробів; пропер- дин сприяє лізису клітин. В загрудинній залозі, селезінці, нирках міс­ тяться спермін і спермідин, які інактивують мікобактерії туберкульозу.

Дуже важливим гуморальним фактором є лізоцим. Він міститься в багатьох секретах людини: слині, сльозах, слизі, молоці, в різних тканинах організму. Щоденно в плазму здорової людини надходить до 150 мг лізоциму. Ця речовина відзначається широкими біологічними функціями. Так, наприклад, зниження концентрації лізоциму в слині може зумовити розвиток запальних процесів порожнини рота, а закупорка слізної протоки призводить до інфекційних захворювань рогівки ока. Лізоцим стимулює фагоцитарну реакцію організму, син­ тез антитіл. Він спричиняє виражену бактерицидну і бактеріостатичну дію на різні види мікробів, особливо грампозитивні.

Великий вплив на резистентність до інфекцій має вміст вільного заліза в організмі. Відомо, що залізо необхідне для росту бактерій. Чим більше його в організмі, тим активніше розвиваються патогенні мікроорганізми. Але вільного заліза в організмі порівняно мало, що пояснюється присутністю у здорової людини білків, які зв’язують його (лактоферин, трансферин).

Урізних клінічних ситуаціях, які супроводжуються надлишковою концентрацією заліза в організмі, може зростати ймовірність виник­ нення інфекції. Такі стани спостерігають у хворих з гемолітичною анемією, при руйнуванні печінкових клітин, що містять ферритин, при надлишку заліза, пов’язаного з екзогенним джерелом. Наприк­ лад, найчастіше причиною смерті при серпоподібно-клітинній анемії

єбактеріальні інфекції (менінгіти, сальмонельоз, бартонельоз).

Унеспецифічній резистентності організму велику роль відіграють вітаміни. Так, вітамін А підвищує неспецифічні механізми захисту,

а недостатня його кількість зумовлює плоскоклітинну метаплазію Дихального епітелію і призводить до порушення захисних механізмів проти респіраторних захворювань.

Вже давно встановлено протипростудну дію вітаміну С, який

підвищує неспецифічну резистентність організму шляхом підсилення хемотаксису поліморфноядерних лейкоцитів, сприяє злиттю фагосом 3 лізосомами.

167

Особливу роль у системі природної неспецифічної резистентності організму відіграють інтерферони, які захищають від вірусних ін­ фекцій.

Розрізняють три основні типи інтерферонів: альфа-інтерферон (лейкоцитарний), бета-інтерферон (фібробластний) і гама-інтерферон (імунний). Перші два типи виділяються при стимуляції клітин віруса­ ми чи двоспіральними РНК. Гама-інтерферон продукують Т-лімфо- цити при дії антигенів. Його називають імунним, тому що він регулює імунні процеси. В той же час альфа і бета-інтерферони захищають різні клітини від вірусних інфекцій. Фактично вони не руйнують вірусів у клітині, але захищають сусідні здорові клітини, і тим об­ межують поширення вірусів. Інтерферони адсорбуються на рецепто­ рах навколишніх клітин і стимулюють синтез двох ферментів: синтетази і протеїнкінази, які гальмують продукцію вірусних білків і вірусної нуклеїнової кислоти. Інтерферони, що виділяються при стимуляції одним вірусом, захищають клітини від інших вірусів.

Система комплементу. Комплемент - це складний комплекс білків (біля 2 0 ), які формують каскадну ферментну систему. Компоненти комплементу позначаються літерою С із зазначенням порядкового номера (СІ, С2, СЗ і т.д). Існує 9 найважливіших компонентів компле-; менту, які в нормі знаходяться в сироватці крові в неактивному стані. Одночасно там присутні й фракції, що здатні пригнічувати певні активовані компоненти цієї системи при їх надлишку.

Суть каскадної активації системи комплементу полягає в томуі що кожен із перших п’яти компонентів в результаті активації пере­ творюється у фермент, який розщеплює наступний компонент ІІ надає йому властивостей ферменту. | Яким же чином спрацьовує ця система захисту при появі в орга­ нізмі чужорідної генетичної інформації? Вона активується по-різному залежно від того, чи в організмі вже синтезувалися антитіла на даний агент, чи таких антитіл ще не має. Тому розрізняють класичний шлях активації комплементу (при наявності антитіл) і альтернативний (при їх відсутності). Таким чином, комплемент належить до тих гумо-| ральних факторів, які беруть безпосередню участь як у неспецифічні ному природньому захисті, так і в імунологічній реактивності. і Класичний шлях активації комплементу. Коли в організм пронИ-| кає мікроорганізм, а в сироватці крові вже присутні антитіла, утворю^ ється комплекс збудник - антитіло. До цього комплексу приєднуються і послідовно активуються компоненти комплементу СІ, С4, С2^

утворюючи СЗ конвертазу класичного шляху, яка запускає до дії основний компонент - СЗ. У свою чергу цей активований комплекс впливає на С5 і послідовно стимулюються С6 , С7, С8 , С9. Усі стимульовані компоненти комплементу - це ензими, які мають бага­ тогранну біологічну дію. Завершується цей процес лізисом бактерій.

Альтернативний шлях активації комплементу. Спочатку на бак­ терійній клітині при обов’язковій присутності пропердину та іонів магнію закріплюється СЗ конвертаза альтернативного шляху. Вона запускає весь подальший послідовний процес активації мембраноатакуючих компонентів (С5-С9), що завершується, як і при класичному шляху, розчиненням мікробної чи іншої клітини. Таким чином, руйну­ ються бактерії, спірохети, рикетсії, чужорідні клітини.

Крім перерахованих механізмів, розповсюдження збудника може бути обмежене ферментами, що вивільняються із пошкоджених тканин і активують згортальну систему крові. До таких речовин належать С-реактивний білок, сироватковий амілоїдний А-білок, Ь-антитрипсин, фібриноген.

Останнім часом велика увага надається фібронектину, який здат­ ний фіксувати і обмежувати розповсюдження мікробних антигенів та імунних комплексів у тканинах організму.

Клітинні механізми природного захисту

Фагоцитоз. Велике значення у неспецифіч­
ному захисті відіграє фагоцитарна реакція ор­
ганізму, яка вперше була відкрита видатним
вітчизняним ученим 1.1. Мечниковим. Як було
встановлено, основними дійовими особами у
цьому процесі є мікрофаги і макрофаги, яки­
ми здійснюється захоплення і знищення бакте­
рій (рис. 45). Мікрофаги - поліморфноядерні
нейтрофіли, які є “професійними” фагоцитами.
Поліморфноядерні лейкоцити першими	Рис. 45. Фагоцитоз стафі-
3 являються у вогнищі запалення і починають	локонів

поглинати й знищувати чужорідні агенти. Макрофаги утворюють моноцитарно-фагоцитарну систему фагоцитів. Ця система розміщена повсюдно: в сполучній тканині, навколо базальних мембран кровонос­ них судин, легенях, печінці тощо. Макрофаги здатні до міграції й

169