Історично слово "інфекція" (лат. Inficio- заражати) вперше було введено для позначення венеричних хвороб.
Інфекція - сукупність всіх біологічних явищ і процесів, що виникають в організмі при впровадженні та розмноженні в ньому мікроорганізмів, результат взаємин між макро- і мікроорганізмом у вигляді адаптаційних і патологічних процесів в організмі тобто інфекційного процесу.
Інфекційна хвороба-найбільш виражена форма інфекційного процесу.
У біологічному плані взаємини мікро- і макроорганизмов представляють собою симбіоз (тобто співжиття), так як всі живі істоти співіснують в природі. Людина співіснує на планеті Земля з мікроорганізмами, рослинами, тваринами. Основними формами взаємодії мікро- і макроорганизмов (їх симбіозу) є: мутуалізмом, комменсализм, паразитизм.
Мутуалізм- взаємовигідні відносини (приклад-нормальна мікрофлора).
Комменсалізм- користає один партнер (мікроб), не завдаючи особливої шкоди іншому. Необхідно відзначити, що при будь-якому типі взаємин мікроорганізм може проявити свої патогенні властивості (приклад - умовно патогенні мікроби- комменсали в иммунодефицитном господаря).
Паразитизм - крайня форма антогоністіческіе симбіозу, коли мікроорганізм живиться за рахунок господаря, тобто витягує вигоду, завдаючи при цьому шкоди хазяїну.
Мікробний паразитизм носить еволюційний характер. У процесі переходу від свободноживущего до паразитичного типу життєдіяльності мікроорганізми втрачають ряд ферментних систем, необхідних для існування у зовнішньому середовищі, але набувають ряд властивостей, що забезпечують можливість паразитизму.
Основні етапи інфекційного процесу.
1. Адгезія - прикріплення мікроорганізму до відповідних клітин господаря.
2. Колонізація - закріплення мікроорганізмів в відповідній ділянці.
3. Розмноження (збільшення колічества- мультиплікація).
4. Пенетрация - проникнення в нижні шари і поширення инфекта.
5. Пошкодження клітин і тканин (пов'язано з розмноженням, пенетрацией і поширенням инфекта).
Інфекційний процес може бути:
по тривалості- гострий і хронічний.
Гостра циклічна інфекція закінчується елімінацією (видаленням) збудника або смертю хворого. При хронічної інфекції збудник тривалий час зберігається в організмі (цей стан називається персистенция). Для персистенції мікроорганізми мають ряд механізмів- внутрішньоклітинна локалізація (ховаються в клітці), перехід в що не мають клітинної стінки L- форми, антигенная мімікрія (збіг за хімічним складом антигенних детермінант мікроба і клітин хазяїна), укриття в локальних осередках і забар єрні органах (головний мозок ), Для вірусів додатковими факторами персистенції є інтеграція геному вірусу з хромосомою клітини мішені, недоступність дії антитіл, наявність дефектних вірусних частинок і слабка індукція імунної відповіді і ін. Персистенція в організмі і періодична зміна господаря - два основних механізми підтримки мікробних популяцій.
за ступенем распространенія- локальний і генералізований.
Локальний інфекційний процес-збудник зосереджений в певному осередку, не виходячи за його межі, що стримує механізми захисту. Якщо мікроорганізм здатний дисемінований по організму, виникає генералізований процес. Існує два основних шляхи распространенія- лімфогенний (по лімфатичної системи) і гематогенний (по кров'яним судинам).
по вираженності- маніфестний і інаппарантная.
Маніфестний (яскраво виражений) інфекційний процес-інфекційна хвороба-типова, атипова, хронічна і т.д. Безсимптомний (інаппарантная) інфекційний процес характерний для латентної інфекції. Розмноження збудника в організмі не супроводжується клінічними проявами, а тільки імунними реакціями.
Інфекційні захворювання мають ряд відмінностей від соматичних, в тому числі-наявність збудника, заразність, циклічність перебігу.
Динаміка розвитку інфекційної хвороби
Інфекційні захворювання характеризуються циклічністю, зміною періодів.
1. Інкубаціоннийперіод - від моменту зараження до перших клінічних ознак (процес активного розмноження збудника).
2. Продромальний період (провісників) характеризується загальними неспецифічними проявленіямі- нездужанням, головним болем, підвищенням температури та іншими симптомами переважно токсичного генезу.
3. Період розвитку (розпалу) хвороби характеризується типовими (специфічними) для даної інфекції клінічними проявами.
4. Період реконвалесценції (одужання). Як результату хвороби може настати одужання, розвинутися носійство або летальний результат.
Бактеріоносійство може мати велике значення в поширенні багатьох інфекцій. Може спостерігатися як при латентної інфекції, так і після перенесеного інфекційного захворювання. Особливе значення при деяких інфекціях мають хронічні носії (черевний тиф, вірусний гепатит В).
Інфекційне захворювання виникає не при кожному попаданні патогенного мікроорганізму в організм людини. Потрібні певні умови для реалізації:
- достатня доза мікроорганізмів (поняття про критичні дозах). Чума- кілька бактеріальних клітин, дізентерія- десятки, для деяких збудників - тисячі, сотні тисяч;
- природний шлях проникнення. Існує поняття про вхідних воротах інфекції. різних для різних груп інфекцій - ранових, респіраторних, кишкових, урогенітальних з різними механізмами зараження (очі, шкіра, дихальні шляхи, шлунково-кишковий тракт, сечостатева система і ін.);
- характеристики збудника. його хвороботворні властивості, здатність долати захисні механізми господаря;
Патогенність ( "що породжує хвороба") - здатність мікроорганізму викликати захворювання. Це властивість характеризує видові генетичні особливості мікроорганізмів, їх генетично детерміновані характеристики, що дозволяють подолати захисні механізми господаря, проявити свої патогенні властивості.
Вірулентність - фенотипическое (індивідуальне) кількісне вираження патогенності (патогенного генотипу). Вірулентність може варіювати і може бути визначена лабораторними методами (частіше - DL50- 50% летальна доза кількість патогенних мікроорганізмів, що дозволяє викликати загибель 50% заражених тварин).
За здатністю викликати захворювання мікроорганізми можна розділити на патогенні, умовно-патогенні, непатогенні. Умовно патогенні мікроорганізми виявляють як у навколишньому середовищі, так і в складі нормальної мікрофлори. У певних умовах (імунодефіцитні стани, травми і операції з проникненням мікроорганізмів в тканини) вони можуть викликати ендогенні інфекції.
Основні фактори патогенності мікроорганізмів - адгезини, ферменти патогенності, що пригнічують фагоцитоз речовини, мікробні токсини, в певних умовах-капсула, рухливість мікробів. Вірулентність пов'язана з токсигенних (здатністю освіти токсинів) і інвазивністю (здатність проникати в тканини господаря, розмножуватися і поширюватися). Токсигенність і інвазивність мають самостійний генетичний контроль, часто знаходяться в зворотній залежності (збудник з високою токсигенних може мати низьку інвазивністю і навпаки).
Патогенність - тобто здатність мікроорганізму викликати захворювання - більш широке поняття, ніж паразитизм. Патогенні властивості можуть володіти не тільки паразитичні види мікробів, а й вільно живуть, в т.ч. збудники сапронозов (иерсинии, легіонелли та ін.). Природним середовищем для останніх є грунт і рослинні організми, проте вони здатні перебудовувати свій метаболізм в організмі теплокровних тварин і надавати патогенну дію.
Адгезини і фактори колонізації - частіше поверхневі структури бактеріальної клітини, за допомогою яких бактерії розпізнають рецептори на мембранах клітин, прикріплюються до них і колонізують тканини. Функцію адгезії виконують пили, білки зовнішньої мембрани, ЛПС, тейхоевие кислоти, гемаглютиніни вірусов.Адгезія- пусковий механізм реалізації патогенних властивостей збудників.
Фактори інвазії, проникнення в клітини і тканини господаря. Мікроорганізми можуть розмножуватися поза клітинами, на мембранах клітин, всередині клітин. Бактерії виділяють речовини, що сприяють подоланню бар'єрів господаря, їх проникненню і розмноженню. У грамнегативних бактерій це зазвичай білки зовнішньої мембрани. До цих же факторів належать ферменти патогенності.
Ферменти патогенності - це фактори агресії та захисту мікроорганізмів. Здатність до утворення екзоферментів багато в чому визначає інвазивність бактерій-можливість проникати через слизові, сполучнотканинні і інші бар'єри. До них відносяться різні літичні ферменти - гіалуронідаза, коллагеназа, лецитиназа, нейрамінідаза, коагулаза, протеази. Більш детально їх характеристика дана в лекції по фізіології мікроорганізмів.
Найважливішими факторами патогенності вважають токсини. які можна розділити на дві великі групи - екзотоксини і ендотоксини.
Екзотоксини продукуються в зовнішнє середовище (організм господаря), зазвичай білкової природи, можуть проявляти ферментативну активність, можуть секретувати як грампозитивними, так і грамнегативними бактеріями. Вони мають дуже високу токсичність, термічно нестійкі, часто проявляють антіметаболітние властивості. Екзотоксини проявляють високу імуногенність і викликають утворення специфічних нейтралізують антітел- антитоксинів. За механізмом дії та точці прикладання екзотоксини відрізняються - цитотоксини (ентеротоксини і дерматонекротоксіни), мембранотоксини (гемолізини, Лейкоцідін), функціональні блокатори (холероген), Ексфоліант і ерітрогеніни. Мікроби, здатні продукувати екзотоксини, називають токсигенними.
Ендотоксини вивільняються тільки при загибелі бактерій, характерні для грамнегативних бактерій, являють собою складні хімічні сполуки клітинної стінки (ЛПС) - докладніше дивись лекцію за хімічним складом бактерій. Токсичність визначається ліпідом А, токсин щодо термостійкий; імуногенні і токсичні властивості виражені слабше, ніж у екзотоксинів.
Наявність капсул у бактерій ускладнює початкові етапи захисних реакцій- розпізнавання і поглинання (фагоцитоз). Істотним фактором інвазивності є рухливість бактерій, яка обумовлює проникнення мікробів в клітини і в міжклітинні простори.
Фактори патогенності контролюються:
- генами, привнесеними помірними фагами.