Инфекция возбудителя которой называют клетка приведение

Увеличение числа возбудителей инфекций у человека, многообразие форм их биологической организации и различное медицинское значение диктуют необходимость углубления знаний каждого врача в области клинической микробиологии. Возбудители инфекций человека не представляют собой какой-либо обособленный класс, семейство или род. Обычно они, наряду с непатогенными для человека организмами, входят в состав того или иного таксона (классификационной группы). Более того, лишь последняя классификация бактерий, представленная во всемирно признанном “Руководстве по систематике бактерий Берджи”, содержит ясные указания о медицинском значении представителей конкретных таксономических групп .

В целом классификация возбудителей инфекций человека предполагает выделение 6 основных групп (в порядке усложнения их организации): прионы, вирусы, бактерии, грибки, простейшие и гельминты. Они являются возбудителями, соответственно, прионных, вирусных, бактериальных, грибковых (микозы), протозойных инфекций и гельминтозов.

Наименее изученным является новый класс инфекционных агентов, названных прионами. Они представляют собой белковые частицы, не содержащие в своем составе определяемых количеств ДНК или РНК, но способные стимулировать накопление в нейронах человека особого прионного белка. Прионы связывают с развитием некоторых медленных нейроинфекций человека и животных.

Вирусы отличает ряд особенностей: неклеточное строение, наличие лишь одного типа нуклеиновой кислоты (только РНК или только ДНК), неспособность самостоятельно синтезировать белки и обеспечивать себя энергией. В результате этого для них характерен абсолютный внутриклеточный паразитизм (в том числе с интеграцией вирусного генома в геном клетки хозяина) и отсутствие роста на искусственных питательных средах (для культивирования вирусов используют заражение живых клеток).

Бактерии представляют, по сравнению с вирусами, более высокий (клеточный) уровень организации. Они относятся к одноклеточным прокариотическим микроорганизмам. Геном бактерий представлен кольцевидной молекулой ДНК с гаплоидным набором генов, лежащей непосредственно в цитоплазме клетки (нуклеоид). Кроме того, для бактерий характерно бинарное деление (отсутствие митоза и мейоза); отсутствие специализированных органелл; наличие пептидогликана в клеточной стенке, выраженные адаптационные свойства и др.

Грибы, простейшие и гельминты являются представителями эукариотических (одноклеточных или многоклеточных) организмов, отличающихся от бактерий более высоким уровнем биологической организации. Для эукариотов характерны наличие оформленного ядра, в котором находится набор линейных хромосом с диплоидным набором генов; митотическое деление; половое размножение; различные органеллы (митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи и др.).

Грибы представляют собой самостоятельное царство одноклеточных и многоклеточных эукариотических организмов, имеющих сходство с растениями (неподвижны, для многоклеточных грибов характерен неограниченный верхушечный рост, имеют жесткую клеточную стенку, обычно состоящую из полисахаридов). Как и патогенные бактерии, грибы питаются органическими веществами, по типу дыхания являются аэробами. Клетки, как правило, многоядерные, с двойной ядерной оболочкой. Размножение вегетативное (фрагментация или почкование), бесполое (различные варианты спор) и половое.

Простейшие представляют собой одноклеточные эукариотические организмы. Им свойственны разнообразные формы бесполого и полового размножения. У многих простейших в результате чередования форм размножения складываются сложные жизненные циклы, в том числе со сменой нескольких хозяев, могут образовывать цисты (несколько особей, покрытых общей оболочкой).

Гельминты (черви) представляют собой сборную группу низших беспозвоночных животных, включающую несколько типов (например, трематоды, плоские черви и др.). Имеют характерное строение тела, сложный цикл развития, включающий личиночную стадию. Хозяин обычно заражается гельминтами через пищу и воду (заглатывая инвазионные яйца и личинки), в результате активного проникновения личинок через покровы и при внутриутробной инвазии плода. Личинки некоторых гельминтов попадают в организм окончательного хозяина при поедании им промежуточного хозяина.

Идентификация и номенклатура

При исследовании клинического материала основной задачей является изучение свойств обнаруженных в нем микроорганизмов, сравнение их со свойствами известных видов и отнесение неизвестного штамма к тому или иному виду (идентификация). Обычно идентификацию ведут по наиболее важным классификационным признакам. Например, для бактерий — это отношение к окраске по Граму, культуральные свойства и особенности метаболизма, для грибов — морфология, культуральные и биохимические свойства, для вирусов — культуральные и антигенные свойства .

Точно идентифицированный возбудитель получает название, соответствующее его систематическому положению. При этом важно, чтобы специалисты применяли унифицированные (общепринятые) современные названия возбудителей инфекций. Названия возбудителей бактериальных, протозойных инфекций, микозов и гельминтозов состоят из двух названий (биноминальная номенклатура) — родового и видового (например, Streptococcus pneumoniae). В названиях вирусов биноминальная номенклатура не применяется (приняты латинские названия лишь крупных таксонов — семейств, родов). Хотя в родовом и видовом названии микроорганизма часто отражены свойства возбудителя и характер инфекции, их, конечно, нельзя воспринимать буквально.

Представители разных форм жизни в ходе эволюции приобрели способность при попадании в организм человека не только выживать, но и наносить ему вред.

Инфекцию обычно рассматривают как форму паразитизма, эволюцию которого можно представить следующими этапами:

случайный Ѓ факультативный Ѓ облигатный (внеклеточный, факультативно-внутриклеточный или облигатно-внутриклеточный).

Для случайных паразитов пребывание в организме хозяина является кратким эпизодом по сравнению с периодом обитания в других средах. Факультативные паразиты сохраняют способность к самостоятельному существованию во внешней среде. Облигатные паразиты являются зависимыми от своего хозяина и неспособны к самостоятельному существованию во внешней среде.

Ввиду сложившихся закономерностей возникновение и развитие инфекционного процесса зависит от ряда условий: патогенный и достаточно вирулентный возбудитель должен попасть в инфицирующей дозе через ворота инфекции в восприимчивый неиммунный или ослабленный макроорганизм. Главным из этих условий является наличие у микроорганизма патогенного потенциала — патогенности.

Патогенностью называют выработанную в ходе эволюции способность микроорганизмов определенного вида при попадании в восприимчивый организм (среду хозяина) вызывать развитие инфекции. Патогенность является качественным наследуемым признаком всех представителей данного биологического вида. Этот признак надо рассматривать применительно к конкретному хозяину: патогенный для человека вид может быть непатогенным для животных и наоборот. В соответствии с наличием и величиной патогенного потенциала микробные виды принято делить на 3 группы: безусловно-патогенные (патогенные), потенциально-патогенные (условно-патогенные, оппортунистические) и непатогенные.

Микроорганизмы безусловно-патогенных видов, как правило, не встречаются в составе нормальной микрофлоры здорового организма хозяина и при попадании в него всегда вызывают развитие инфекции. Их нозологическая специфичность заключается в своеобразии закономерно развивающегося инфекционного процесса (Corynebacterium diphtheriae вызывают только дифтерию, Salmonella typhi — брюшной тиф и т.д.). В свою очередь специфику инфекционного процесса (клинические проявления, динамику, исход заболевания) определяют входные ворота инфекции, пути распространения в организме хозяина, поражаемые ткани и характер поражений, что зависит от конкретных патогенных свойств того или иного возбудителя. Инфекции, вызываемые такими возбудителями, называют классическими.

Микроорганизмы потенциально-патогенных видов довольно часто обнаруживаются в составе микрофлоры здоровых людей и вызывают развитие инфекции лишь при особых условиях (дефекты или общее снижение антиинфекционной резистентности организма, массивность заражения, попадание в организм варианта возбудителя с повышенным патогенным потенциалом). Развивающийся при этом инфекционный процесс, как правило, не имеет выраженной специфики: для возбудителей этой группы характерен широкий диапазон поражаемых тканей, вариабельность по тяжести и динамике заболевания.

Врачебная тактика существенно отличается при классических и оппортунистических инфекциях. Так, обнаружение в клиническом материале безусловно-патогенного микроорганизма (в любом количестве) однозначно подтверждает диагноз, в случае условно-патогенного для этого потребуются дополнительные обоснования.

Микроорганизмы непатогенных видов (например, Saccharomyces cerevisiae — пекарские дрожжи, Lactococcus lactis — молочнокислый стрептококк и многие другие) не обладают патогенным потенциалом и, как правило, не способны вызвать инфекции.

Каждый штамм или клон микроорганизмов патогенного или условно-патогенного вида имеет свою (индивидуальную) степень выраженности патогенного потенциала — вирулентность. В отличие от патогенности, эта характеристика имеет количественное выражение, которое может меняться (под влиянием различных причин) у одного и того же штамма.

Вирулентность складывается из ряда патогенных свойств микроорганизма: адгезивности (способности микроорганизма распознавать и прочно связываться с поверхностью клеток хозяина), инвазивности (способности к внутриклеточному и внеклеточному проникновению и распространению возбудителя в тканях хозяина), персистентных свойств (антифагоцитарные, антикомплементарные, антигенная мимикрия и др.) — способности уклоняться от защитных реакций макроорганизма или преодолевать их; цитотоксичности (способность повреждать клетки хозяина); токсичности и токсигенности (способность к синтезу токсинов, нарушающих функции органов и систем хозяина).

Штаммы могут быть сгруппированы по выраженности отдельных патогенных свойств, например, высокоинвазивные, умеренно- или низкоинвазивные, неинвазивные. В соответствии с наибольшей выраженностью того или иного патогенного свойства микроорганизмы могут получать специальные названия и обозначения, например, энтеротоксигенная кишечная палочка, выделяющая экзотоксин с преимущественным действием на кишечный эпителий.

Выраженность патогенного свойства зависит от наличия у микроорганизма соответствующих генов патогенности и контролируемых ими факторов патогенности — структур и веществ, обеспечивающих взаимодействие с макроорганизмом в ходе инфекции. К факторам патогенности, в частности, относят многие поверхностные структуры микроорганизмов (ворсинки, капсулу), компоненты наружной мембраны и клеточной стенки (липополисахарид, белки адгезины и инвазины, тейхоевые кислоты), выделяемые возбудителем ферменты и токсины. Изменение вирулентности штамма может быть результатом приобретения или утраты тех или иных факторов патогенности, а также следствием изменения выраженности патогенных свойств. В основе этих процессов лежат закономерности функционирования генов патогенности, мутации, а также перенос генов между микроорганизмами одного или разных видов.

Практическое значение вопросов классификации

Систематическое положение возбудителя инфекции нередко определяет выбор оптимального метода диагностического исследования. Например, микроскопический метод диагностики является основным при гельминтозах, микозах и протозойных инфекциях ввиду относительно крупных размеров и ярких морфологических отличий их возбудителей. Для диагностики бактериальных инфекций, возбудители которых часто не имеют дифференцирующих морфологических признаков, основным методом является культуральный. Крайне малые размеры вирусов и отсутствие у них способности к росту на искусственных питательных средах служат основанием для выбора других методов диагностического исследования (например, серодиагностики).

Систематическое положение возбудителя имеет не менее важное значение при выборе средств антимикробной терапии и профилактики. Известно, что химиопрепараты, например антибиотики, отличаются избирательным действием на микроорганизмы. Антибиотик, как правило, имеет одну или несколько “точек приложения” в бактериальной клетке (специфических жизненно важных для микроорганизма структур или ферментов), повреждение которых ведет к бактериостатическому (обратимому) или бактерицидному (необратимому) действию на возбудителя. Наличие у возбудителей соответствующих “точек приложения” и способность антибиотика достигать их определяют антимикробную активность антибиотика и спектр его действия на различные группы микроорганизмов. Кроме того, назначение антибиотиков бессмысленно при грибковых и вирусных инфекциях ввиду структурно-функциональных различий вирусов, прокариот и эукариот.

Таким образом, классификационное положение возбудителя инфекции отражает его свойства: те, которые имеют значение в патогенезе инфекции у человека, и те, которые позволяют успешно проводить микробиологические исследования, направленные на обнаружение возбудителя в клиническом материале и оценку его чувствительности к антимикробным воздействиям. Знание этих свойств возбудителей должно способствовать улучшению контроля за инфекционными заболеваниями человека.

1. Holt J.G., editor in ch. Bergeys manual of systematic bacteriology. Baltimor: Williams & Wilkins, 1984-1986.

2. Покровский В.И., Поздеев O.K. (ред.) Медицинская микробиология М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1998.

3. Holt J.G., editor in ch. Bergeys manual of determinative bacteriology. Baltimor: Williams & Wilkins, 1994.

4. Хоулт Дж., Криг Н., Снит П., Стейнли Дж., Уильямc С. Определитель бактерий Берджи. М.: Мир, 1997.

Регламентация условий работы с возбудителями инфекционных заболеваний произведена в соответствии со степенью опасности микроорганизмов для человека.

По этому признаку выделено четыре группы возбудителей инфекционных заболеваний.

Группа I возбудителей инфекционных заболеваний: возбудители особо опасных инфекций: чума, натуральная оспа, лихорадки Ласса, Эбола и др.

Группа II возбудителей инфекционных заболеваний: возбудители высококонтагиозных бактериальных грибковых и вирусных инфекций: сибирская язва, холера, лихорадка Скалистых гор, сыпной тиф, бластомикоз, бешенство и др.. В эту группу также включён ботулотоксин (но не сам возбудитель ботулизма).

Группа III возбудителей инфекционных заболеваний: возбудители бактериальных грибковых, вирусных и протозойных инфекций, выделенных в отдельные нозологические формы (возбудители коклюша, столбняка, ботулизма, туберкулёза, кандидоза, малярии, лейшманиоза, гриппа, полиомиелита и др.). В эту группу также включены аттенуированные штаммы бактерий групп I, II и III.

Группа IV возбудителей инфекционных заболеваний: возбудители бактериальных, вирусных, грибковых септицемии, менингитов, пневмоний, энтеритов, токсикоинфекций и острых отравлений (возбудители анаэробных газовых инфекций, синегнойной инфекции, аспергиллеза, амебиаза, аденовирусы, герпесвирусы и др.)

Свойства возбудителя, способствующие возникновению
инфекции

В ходе эволюционного развития болезнетворные микроорганизмы приспособились к росту в тех или иных тканях хозяина. Высокая степень специфичности, присущая многим микроорганизмам, отражает различия биохимического состава органов. Удалось выявить различие, связанное с эритритолом — предпочтительным источником углерода для нескольких видов рода Brucella, которые вызывают выкидыш у копытных. Эритритол обнаруживается в высокой концентрации только в плаценте копытных, но не в других тканях.
Высокие концентрации железа подавляют образование токсина у Clostridium tetani, хотя и способствуют инвазивности микроорганизма.
При туберкулезе фактором, ограничивающим рост микробов, является доступность соединений железа. И организм, и возбудитель используют для переноса железа в клетки выделяемые ими хелирующие соединения. В результате возникает "битва" за железо, исход которой зависит от силы связывания и концентрации хелирующих агентов, выделяемых организмом и микобактериями туберкулеза. Поэтому введение в организм соединений, снижающих концентрацию свободного железа, защищает животное от туберкулеза.

Патогенность и вирулентность

Потенциальную способность микроорганизма паразитировать в организме животных и вызывать инфекцию (инфекционный процесс) называют патогенностью, болезнетворностью.
Патогенность — качественная характеристика вида, определяемая его генотипом, это потенциальная способность возбудителя вызывать инфекционный процесс. Факторы патогенности связаны со структурными элементами микробной клетки, ее метаболизмом. Они позволяют патогенному микроорганизму не только проникнуть и сохраниться, но и размножиться, распространиться в тканях и органах животного, активно воздействовать на его функции.
Все микроорганизмы — паразиты, очевидно, происходят от свободноживущих сапрофитов, которые использовали для питания мертвые органические остатки.
В мире микроорганизмов можно выделить облигатных паразитов , которые утратили способность к сапрофитическому образу жизни (вируса, некоторые простейшие, риккетсии, микоплазмы, хламидии — внутриклеточные паразиты). У них утрачиваются ферментные системы, и исключается возможность сапрофитного образа жизни.
Другая группа патогенных микроорганизмов — факультативные паразиты (возбудители ботулизма, столбняка, злокачественного отека), способные существовать и даже размножаться во внешней среде. Предполагается, что все известные виды облигатных паразитов прошли этап факультативного паразитизма. Не всегда можно провести четкую грань между сапрофитами и паразитами. При изменении условий среды может измениться обмен веществ; у микроорганизмов вырабатываются адаптивные ферменты, с помощью которых они приспосабливаются к другому типу питания.
Взаимоотношения организма животных и микроорганизмов многих видов (облигатных и факультативных паразитов), прошедшие длительный путь эволюции, продолжают непрерывно изменяться. Изменяются свойства паразита и иммунологическая реактивность их хозяев.
Патогенность, таким образом, является эволюционно закрепленной характеристикой вида. Например, среди обширного рода Bacillus патогенным для млекопитающих является лишь Bacillus anthracis (возбудитель сибирской язвы).
Каждый вид болезнетворных микробов характеризуется специфическим набором факторов патогенности. Этот набор определяет характер патогенного действия, т. е. способность вызывать определенный инфекционный процесс. Например, ящуром болеют парнокопытные, а сапом — однокопытные, кошачьи; инфекционной анемией — лошади, чумой свиней — свиньи. Однако и в пределах вида патогенность микроорганизмов может колебаться.
Степень патогенности, индивидуальная особенность каждого варианта и штамма микроорганизмов называется вирулентностью.
Это качественная характеристика штамма микроорганизмов, характеристика его патогенности для животных определенного вида в определенных неменяющихся условиях. В процессе эволюции болезнетворные микроорганизмы приобрели разнообразные способности проникать в макроорганизм, преодолевая его защитные барьеры, противостоять защитным силам организма, подавлять их и вызывать изменения морфологии и функции клеток, тканей и органов.
Вирулентность какого-либо штамма данного патогенного вида измеряют двумя факторами: токсигенностью (способность продуцировать токсины-вещества, повреждающие ткани) и инвазивностью (способность проникать в ткани организма, размножаться в них и распространяться). Инвазивность и токсигенность имеют собственный генетический контроль в клетке бактерии.
Вирулентность измеряют минимальным количеством микроорганизмов или микрограммов токсина, вызывающих смертельный исход при заражении определенного животного или птицы. Обычно такую величину выражают в виде LD₅₀ , т.е. количеством микроорганизмов или микрограммов токсина, вызывающим гибель 50% подопытных особей.
Некоторые виды патогенных микроорганизмов повреждают организм позвоночного с помощью косвенного механизма, который вступает в действие лишь при условии предварительного контакта с тем же возбудителем или продуктами его жизнедеятельности. Это явление называется повышенной чувствительностью, или аллергией. Термин "аллергия" (allos-другой, ergon-действие) означает изменение. Аллергию следует рассматривать как компонент приобретенного иммунитета. Вещества, вызывающие ее, называют аллергенами.
Аллергией называется состояние повышенной чувствительности организма на повторное внедрение аллергена.

Микробные токсины

Представления о природе микробных токсинов получены благодаря исследованиям патогенных бактерий.
К 1890 г. были обнаружены первые токсины двух патогенных микроорганизмов: Corynebacterium diphtheriae и Clostridium tetani.
В обоих случаях были поставлены одинаковые опыты: бактерию выращивали в культуральной среде in vitro, и стерильный фильтрат, приготовленный из выросшей культуры, вводили опытным животным. Последние погибали, а при их вскрытии обнаруживали изменения органов, характерные для соответствующей естественной инфекции. Эти токсические вещества оказались белками. Поскольку они представляли продукты обмена бактерий и не были связаны с бактериальными клетками, их назвали экзотоксинами. Экзотоксины образуют ряд других патогенных бактерий (возбудитель ботулизма, инфекционной энтеротоксемии, дизентерии и др.), в основном грамположительных. Однако фильтраты, приготовленные из культур многих других патогенных микроорганизмов, не были токсичны. Кипячением бактериальных культур доказано, что клетки почти всех грамотрицательных патогенных бактерий токсичны сами по себе. Более того, такое же токсическое действие оказывают и убитые нагреванием клетки многих патогенных грамотрицательных бактерий. Устойчивые к нагреванию токсины, связанные с клеточной оболочкой грамотрицательных бактерий, назвали эндотоксинами.
Однако для многих патогенных бактерий, в том числе для возбудителя сибирской язвы, эти подходы не позволили обнаружить никаких сколько-нибудь токсичных продуктов. Условия культивирования в лаборатории всегда отличаются от условий в организме зараженного животного. Осознание этого очевидного факта заставило предпринять поиски бактериальных токсинов, образуемых непосредственно в организме инфицированного животного. Эта работа привела к обнаружению специфического экзотоксина у Bacillus anthracis.

Основные свойства токсинов

Эндотоксины

Возбудитель столбняка (Clostridium tetani) продуцирует токсин, который путем ретроградного движения по аксонам проникает в ЦНС, где происходит его фиксация ганглиозидами. Токсин усиливает рефлекторную возбудимость в нейронах спинного мозга, подавляя освобождение ингибиторного медиатора в синапсах нейронов. Он также нарушает синаптическую передачу в нервно- мышечном соединении; в результате этих процессов возникают мышечные спазмы.
Токсин возбудителя ботулизма (Clostridium botulinum) блокирует освобождение ацетилхолина в синапсах и нервно-мышечных соединениях, вызывая дисфагию, паралич дыхательной мускулатуры, а также двигательные параличи.
Экзотоксины малоустойчивы к действию света, кислот, щелочей. Большая часть из них белки, разрушающиеся под действием пищеварительных ферментов (исключение составляют токсины возбудителя ботулизма и патогенных стафилококков). Обработанные формалином и теплом (0,3-0,5% при температуре +38…39 0 С) экзотоксины, утратившие патогенные свойства, но сохранившие антигенную активность, называют анатоксинами . Получены анатоксины против столбняка, ботулизма, клостридиозов. Они используются в качестве вакцин.
Токсины Bacillus anthracis представляют собой комплекс из двух или более веществ. Само по себе каждое из них нетоксично, но в результате их взаимодействия в организме возникает токсический эффект.
Некоторые грамположительные бактерии родов Streptococcus, Staphylococcus и других образуют разнообразные цитолитические токсины, вызывающие лизис различных клеток у млекопитающих. Стафилококковый a-токсин приводит к лизису клеток за счет своей лецитиназной активности.
Для понимания патогенеза недостаточно выделить токсичное вещество из патогенной бактерии. Чтобы выяснить, обусловливает ли такое вещество вирулентность, следует показать, что оно вызывает один или несколько симптомов болезни. Кроме того, место действия и эффективная концентрация вещества должны соответствовать таковым при инфекции, возникающей в естественных условиях. Эти требования, имеющие экологическое значение, очень трудно удовлетворить, и полностью они были выполнены лишь в немногих случаях. Часто используют еще два критерия: корреляцию между образованием токсина и вирулентностью у различных штаммов патогенного вида и способность соответствующей антитоксичной сыворотки защищать животных от заболевания.
Гены, определяющие синтез бактериальных экзотоксинов, во многих случаях локализованы в плазмидах или профагах, которые несет бактерия, а не в бактериальной хромосоме. К настоящему времени установлено, что эритрогенный токсин Streptococcus pyogenes, энтеротоксин, a-токсин Staphylococcus aureus и токсин Clostridium botulinum детерминируются генами профага, а ряд токсинов, продуцируемых Escherichia coli,- плазмидными генами.
Во всех случаях утрата профага или плазмиды делает клетку нетоксигенной, а при введении профага или плазмиды в клетку образование токсина восстанавливается.

Механизм действия токсинов

Токсин в целом нарушает постоянство внутренней среды организма путем изменения его метаболических функций. Действие экзотоксинов проявляется в разрушении определенных субклеточных структур или в нарушении определенных клеточных функций: в ряде случаев удалось продемонстрировать действие очищенных токсинов на органоиды чувствительных клеток. Экзотоксины обладают цитотоксическим, пирогенным, антикомплементарным, ингибирующим дыхательную функцию митохондрии действием. Они лизируют эритроциты (род Streptococcus), гидролизуют лейкоциты (Cl.perfringens), вызывают поражения центральной и вегетативной нервных систем (Staphylococcus aureus), нарушают функции органов пищеварения (род Staphylococcus).
Истинные энтеротоксины связываются со специфическими рецепторами мембран чувствительных клеток. Связанный токсин активизирует мембранную аденилатциклазу, что вызывает резкое увеличение концентрации циклического АМФ в клетке. Это, в свою очередь, нарушает регуляторные процессы в клетке и вызывает анормальное повышение скорости переноса электролитов, их утечку из тканей. Вместе с электролитами уходит вода; потеря тканевой жидкости приводит к ацидозу и шоку. Если не восполнить потери жидкости и электролитов, циркулирующих в организме, может наступить смерть.
Экзотоксины вызывают глубокие изменения обмена веществ, что сопровождается интоксикацией. В отличие от химических ядов действие токсинов проявляется после определенного инкубационного периода.
Эндотоксины состоят из трех фрагментов, и по разному действию их можно разделить на липополисахаридную, обладающую пирогенной активностью и токсичностью, и белковую фракции. Последняя не обладает ни той, ни другой активностью, но сообщает всему комплексу антигенные свойства. Очищенные эндотоксины как вирулентных, так и авирулентных энтеробактерий при введении животным вызывают многие патологические явления. Они также вызывают воспаление, которое увеличивает проницаемость капилляров и разрушает клетки. Из разрушенных клеток в свою очередь выделяются воспалительные агенты, которые усугубляют поражения. Эндотоксины, не действуя непосредственно на терморегуляторные центры головного мозга, вызывают освобождение эндогенного пирогенного вещества из полиморфно-ядерных лейкоцитов. Это вещество, химическая природа которого до сих пор неизвестна, вызывает повышение температуры.
Эндотоксины повышают порозность мелких кровеносных сосудов, выход из капилляров и разрушение лейкоцитов с образованием новых пирогенов. Липополисахарид ингибирует дыхательную функцию митохондрий клеток печени и сердца. Антикомплементарное действие эндотоксинов снижает в организме концентрацию основных хемотаксических и опсонирующих факторов.
Эндотоксины продуцируют бруцеллы, сальмонеллы, возбудители туберкулеза, сапа и многие другие в основном грамотрицательные бактерии. Особенно характерны эти яды для семейства кишечных бактерий.
Термостабильные токсические вещества, нарушающие обмен веществ в восприимчивых клетках, обнаружены и у некоторых вирусов.
Эндотоксины энтеробактерий при введении их животным в небольших дозах вызывают временные изменения неспецифической устойчивости к инфекции.

Наименование

Роль эндотоксина в повышении устойчивости к заражению неспецифична, и механизм этого явления не известен. Такая устойчивость может играть весьма важную роль в природе, поскольку все млекопитающие постоянно подвергаются действию эндотоксинов кишечных бактерий.
В клинических и экспериментальных условиях при введении эндотоксина кишечных бактерий отмечают следующие наиболее выраженные изменения: лихорадка, лейкопения, гипогликемия, гипотония и шок, нарушение кровоснабжения жизненно важных органов, активизация СЗ (компонент комплемента), внутрисосудистый тромбоз и смерть.

Ферменты

Некоторые бактерии образуют вещества, которые не обладают токсическим действием, но играют важную роль в инфекционном процессе. Они нарушают целостность определенных тканей, подавляют фагоцитоз и бактериолиз, расщепляют отдельные белки, липидные и полисахаридные комплексы, обусловливая при этом распад клеток и образование таких ядов, как гистамины, триптомины, аммиак. К этим веществам относятся ферменты и агрессины.
Ферменты можно подразделить на группы, способствующие распространению возбудителя в тканях, его закреплению, и группу антифагоцитарного действия. Известно, что внедрению микробов в организм препятствуют полимерные молекулы белка (фибрина), полипептида (коллагена), ДНК лейкоцитов, гликопротеинов и мукополисахаридов. Расщепляя названные субстраты, патогенные бактерии обеспечивают свое диффузное распространение в тканях.
Ядовитые продукты бактерий белковой природы способны избирательно поражать клетки той или иной ткани. Например, токсин возбудителя некробактериоза вызывает распад клеток кожи, Cl.histolyticum лизирует a-клетки поджелудочной железы, отечный токсин возбудителя сибирской язвы вызывает местную воспалительную реакцию.
Некоторые патогенные микроорганизмы выделяют агрессины-полисахариды, подавляющие защитные реакции организма животного, в частности фагоцитоз и бактериолиз. Образование капсулы в организме животного также является важным фактором патогенности бактерий. Капсула защищает бактерии от действия антител, фагоцитоза, способствует их прикреплению к клеткам макроорганизма.
Краткий обзор факторов патогенности позволяет составить общее представление, каким образом микроб может наносить тот или иной вред организму. При этом один вид патогенных микроорганизмов, как правило, образует несколько токсинов. Большое количество различных токсинов образуют клостридии, патогенные кокки, энтеробактерии и др.
Различия в химической структуре этих факторов и в механизме действия затрудняют их систематизацию. Однако в микробиологии ферментативная активность бактерий уже давно служит приемом дифференциальной диагностики отдельных видов микроорганизмов.

Инвазивность

Инвазивность как таковая не является синонимом возникновения болезни. Некоторые возбудители могут широко распространяться в организме, не вызывая каких-либо патологических изменений. Факторы инвазивности облегчают распространение бактерий, защищая их от фагоцитоза и разрушения. Инвазивность является выражением совокупности наследственных биохимических свойств микробов и пока еще до конца не изучена.
К факторам инвазивности относят поверхностные структуры бактерий: капсульные полисахариды, полипептиды, корд-фактор, коагулазу. За счет этих факторов некоторые патогенные микроорганизмы могут длительное время сохраняться в лимфоцитах в не переваренном состоянии. Инвазивность не имеет явной связи с токсигенностью.