Вокруг живет огромное количество микроорганизмов, которые появились на Земле задолго до зарождения более крупных, многоклеточных живых существ. Микробы постоянно пытаются заполучить пальму первенства среди всего живого, поэтому их количество стремительно растет, они занимают различные экологические ниши. Роль микроорганизмов в инфекционном процессе велика, ведь именно они вызывают большинство известных заболеваний людей, животных, растений и даже самих бактерий.
Микроорганизмы и инфекционный процесс
Сначала стоит разобраться, что включается в себя термин «микробы». В научно-популярной литературе к этой группе относятся бактерии, простейшие (одноклеточные ядерные организмы), микоплазмы и микроскопические грибки (некоторые также добавляют в этот список вирусов, но это ошибка, так как они не живые). Эта группа микроорганизмов имеет несколько преимуществ в сравнении с крупными макроорганизмами: во-первых, они быстро размножаются, во-вторых, их «тело» ограничено одной, реже несколькими клетками, а это облегчает управление всеми процессами.
Многие микробы живут в толще земли, воды, на различных поверхностях и не приносят никакого вреда. Но есть отдельная группа микроорганизмов, способных вызывать инфекционные заболевания у человека, животных, растений. Ее можно поделить на две подгруппы: условно- патогенные и патогенные организмы.
К первой относятся те микроскопические существа, которые могут нормально жить и развиваться вне организма хозяина, например, в толще или на поверхности земли, но при попадании в благоприятные условия они переходят к паразитическому способу жизни. Для патогенных же микробов единственной средой обитания являются макроорганизмы, во внешней среде эти существа выжить не могут.
Роль микроорганизмов в инфекционном процессе
Роль микроба в инфекционном процессе зависит от нескольких факторов:
- патогенности;
- вирулентности;
- специфики выбора организма-хозяина;
- степени органотропности.
Патогенность микроорганизмов
Патогенность – способность паразитического организма вызывать инфекционные процессы внутри тела макроорганизма-хозяина. Эта характеристика микроорганизмов во многом зависит от их внешнего строения:
- наличие защитной капсулы;
- аппараты для активного движения;
- прикрепленные рецепторы или ферменты для прохождения через клеточные мембраны макроорганизмов;
- аппараты для адгезии – прикрепления на поверхности клеток других организмов.
Все вышеперечисленное повышает вероятность того, что микроорганизм проникнет внутрь клетки организма-хозяина и вызовет инфекционный процесс. Чем больше факторов патогенности сочетает в себе микроб, тем сложнее с ним бороться, и тем острее будут проявления заболевания.
По принципу патогенности микробы делятся на условно-патогенные, патогенные и непатогенные. В первую группу входит большинство бактерий, живущих в земле и на растениях, а также нормальная микрофлора кишечника, кожи и слизистых оболочек. Эти микроорганизмы способны вызывать заболевания только в случае попадания в «непредназначенные» для них части тела: кровь, пищеварительный тракт, вглубь кожи. Патогенными микроорганизмами является большинство простейших (особенно много их в двух типах: Споровики и Саркожгутиковые), некоторые грибки, микоплазмы и бактерии. Эти микробы могут размножаться и развиваться только в организме хозяине.
Вирулентность
Очень легко спутать два понятия: патогенность и вирулентность, так как второе является фенотипическим проявлением первого. Говоря проще, вирулентность – это вероятность того, что инфекционный агент вызовет заболевание. При заражении даже патогенным микробом человек может остаться здоров, ведь иммунная система старается поддерживать «порядок» в теле.
Чем выше вирулентность у микроорганизмов, тем ниже шанс остаться здоровым после их проникновения в организм.
Например, кишечная палочка имеет низкий показатель вирулентности, поэтому многие поглощают ее с водой ежедневно, но при этом не имеют проблем с пищеварительной системой. А вот у золотистого стафилококка, резистентного к метициллину, этот показатель выше 90%, поэтому при инфицировании у людей стремительно развивается заболевание с тяжелыми симптомами.
Вирулентность микробов имеет несколько количественных характеристик:
- инфицирующая доза (количество микроорганизмов, необходимое для запуска инфекционного процесса);
- минимальная смертельная доза (сколько микробов должно быть в организме, чтобы он погиб);
- максимальная смертельная доза (количество микробов, при котором смерть наступает в 100% случаев).
На вирулентность микроорганизмов влияют многие внешние факторы: изменение температуры, обработка антисептиками или антибиотиками, ультрафиолетовое облучение и прочее.
Специфика выбора хозяина
Роль микроорганизма в инфекционном процессе во многом зависит от того, насколько специфичен он в выборе макроорганизма-хозяина. Разделяя микробов по этому критерию, можно заметить, что существует несколько групп:
- универсальные паразиты (способны заражать людей, многие виды животных);
- селективные паразиты (инфицируют определенную группу животных или растений);
- специфичные паразиты (способны проживать только в одном определенном виде макроорганизма).
На специфичность выбора влияют разные факторы, зависящие как от микро-, так и от макроорганизма. Например, если говорить о микробах, то многие из них содержат на своих мембранах рецепторы, при помощи которых возбудители распознают нужные клетки организма-хозяина и проникают в них. Когда паразит попадает в «неподходящий» организм, специфичность его рецепторов не дает возможности инфицирования: рецепторы не подходят — заражение становится невозможным.
Степень органотропности
Органотропность – это показатель избирательности микроорганизма при выборе «места жительства» в организме. Попадая в тело, микроб редко селится где угодно, чаще он ищет определенные ткани или органы, в которых присутствуют благоприятные для него условия.
Например, холерный вибрион попадает в организм с грязной водой, но он не остается в носоглотке или ротовой полости, он «доходит» до самого кишечника, селится в его клетках и вызывает тяжелейшие расстройства пищеварения: диарею, понос.
Споры патогенного гриба аспергилла человек вдыхает через нос, но нормально расти и размножаться возбудитель может внутри клеток легких или мозга.
Органотропность влияет на специфичность при выборе хозяина, ведь если микроорганизму для нормального развития нужно попасть в гепатоциты – клетки печени, а у инфицированного макроорганизма ее нет – заболевание не разовьется.
Макроорганизм в инфекционном процессе
В процессе инфицирования принимает участие не только сам патогенный микроб, но и хозяин. Паразиты всеми силами стремятся попасть в клетки крупного организма, а тот старается удержать свои позиции и не поддаться заражению. Говоря про роль макроорганизма в инфекционном процессе, понимают его способность противостоять возбудителю заболевания.
Сопротивляемость зависит от таких аспектов:
- готовности иммунитета обезвредить микроорганизм (зависит от состояния здоровья, развитости иммунной системы);
- способности нейтрализовать токсины патогена (для этого необходима развитая система органов-фильтров, таких как печень и почки);
- наличия нормальной микрофлоры, которая будет дополнительным защитным барьером на пути паразитов;
- способности вырабатывать защитные факторы против микробов (например, антибиотики у грибов).
Борьба между макро- и микроорганизмами идет с самого начала их совместного проживания на Земле, поэтому и тем, и другим отведена своя роль в инфекционном процессе. Каждый имеет свои преимущества и слабые стороны, поэтому до сих пор люди, животные, растения существуют вместе с бактериями, грибками, простейшими.
