Патогенная микрофлора

Патогенная микрофлора — это совокупность микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов, простейших), которые при попадании в организм человека, животного или растения способны вызывать инфекционные заболевания. В отличие от условно-патогенной микрофлоры, которая может длительное время существовать в организме, не причиняя вреда, патогенные микроорганизмы обладают строго выраженными факторами вирулентности — способностью преодолевать защитные барьеры хозяина, размножаться в его тканях и выделять токсины. Изучением патогенной микрофлоры занимаются медицинская микробиология, эпидемиология и инфектология.

История изучения

До XIX века представления о причинах инфекционных заболеваний основывались на теории миазмов (вредных испарений) или гуморальной теории Гиппократа. Перелом наступил с развитием микробиологии.

Эпоха Левенгука (XVII век): Антони ван Левенгук впервые наблюдал бактерии под микроскопом, но не связывал их с болезнями.
Золотой век микробиологии (вторая половина XIX века): Луи Пастер экспериментально доказал, что брожение и гниение вызываются микроорганизмами, и разработал принципы стерилизации (пастеризация). Роберт Кох сформулировал постулаты (триада Коха), позволяющие установить причинно-следственную связь между конкретным микробом и болезнью (сибирская язва, туберкулёз, холера). Илья Ильич Мечников открыл фагоцитоз — клеточный механизм иммунитета против патогенов.
XX век: Открытие вирусов (Дмитрий Ивановский, 1892), антибиотиков (Александр Флеминг, 1928), молекулярных механизмов патогенности. Развитие генетики микроорганизмов позволило понять, как бактерии приобретают устойчивость к лекарствам.

Классификация патогенных микроорганизмов

Патогенная микрофлора классифицируется по нескольким признакам.

По таксономической принадлежности

Бактерии: Наиболее распространённая группа. Вызывают чуму (Yersinia pestis), холеру (Vibrio cholerae), туберкулёз (Mycobacterium tuberculosis), сифилис (Treponema pallidum), стафилококковые и стрептококковые инфекции.
Вирусы: Облигатные внутриклеточные паразиты. Вызывают грипп, ВИЧ-инфекцию, гепатиты, корь, бешенство, оспу.
Грибы (микозы): Дерматофиты (вызывают стригущий лишай), Candida albicans (кандидоз), Aspergillus (аспергиллёз). Особо опасны для иммунокомпрометированных пациентов.
Простейшие: Одноклеточные эукариоты. Возбудители малярии (Plasmodium), лямблиоза (Giardia lamblia), токсоплазмоза (Toxoplasma gondii), амёбной дизентерии (Entamoeba histolytica).
Прионы: Инфекционные белковые частицы, не содержащие нуклеиновых кислот. Вызывают медленные инфекции центральной нервной системы (болезнь Крейтцфельдта-Якоба, куру, губчатая энцефалопатия коров).

По степени патогенности (опасности)

В России и странах СНГ действует классификация патогенных микроорганизмов по группам риска (I–IV), где I — наивысшая опасность.

I группа (особо опасные): Возбудители чумы, натуральной оспы, геморрагических лихорадок (Эбола, Марбург, Ласса). Работа с ними возможна только в специализированных лабораториях максимальной изоляции (BSL-4).
II группа (высокоопасные): Возбудители сибирской язвы, холеры, бруцеллёза, туберкулёза, сапа, бешенства. Требуют строгих мер биобезопасности (BSL-3).
III группа (опасные): Возбудители коклюша, столбняка, ботулизма, дизентерии, брюшного тифа, гепатита B, ВИЧ. Работа в лабораториях BSL-2.
IV группа (малоопасные): Условно-патогенные микроорганизмы (кишечная палочка, сенная палочка), которые редко вызывают заболевания у здоровых людей. Работа в лабораториях BSL-1.

По способности к образованию токсинов

Экзотоксины: Выделяются бактериями в окружающую среду. Обладают высокой специфичностью и летальностью. Примеры: столбнячный токсин (блокирует передачу нервных импульсов), ботулинический токсин (вызывает паралич дыхания), дифтерийный токсин (поражает сердце и нервы).
Эндотоксины: Входят в состав клеточной стенки грамотрицательных бактерий (липополисахарид). Высвобождаются при разрушении бактериальной клетки. Вызывают лихорадку, воспаление, септический шок (например, при менингококковой инфекции, сальмонеллёзе).

Факторы патогенности и вирулентности

Патогенность — это генетически закреплённая способность вида вызывать заболевание. Вирулентность — степень патогенности конкретного штамма (количественная характеристика). Основные факторы, обеспечивающие вирулентность:

Адгезия: Способность прикрепляться к клеткам хозяина (фимбрии, пили, адгезины).
Инвазия: Проникновение внутрь клеток или тканей. Некоторые бактерии (например, сальмонеллы, шигеллы) активно внедряются в эпителий кишечника.
Капсула: Защищает бактерию от фагоцитоза (пневмококк, менингококк, сибиреязвенная палочка).
Токсины: Прямое повреждающее действие на клетки и ткани.
Ферменты агрессии: Гиалуронидаза (разрушает соединительную ткань), коагулаза (свёртывает плазму), фибринолизин (растворяет тромбы), лецитиназа (разрушает мембраны), уреаза (расщепляет мочевину).
Биоплёнки: Сообщества микроорганизмов, заключённые в полисахаридный матрикс. Защищают от антибиотиков и иммунной системы (например, при муковисцидозе — синегнойная палочка).

Пути передачи и механизмы заражения

Патогенная микрофлора передаётся от источника инфекции (больной человек, животное, носитель) к восприимчивому организму несколькими путями:

Воздушно-капельный: Грипп, корь, туберкулёз, COVID-19. Возбудитель выделяется при кашле, чихании, разговоре.
Фекально-оральный: Холера, дизентерия, гепатит A. Передача через загрязнённую воду, пищу, грязные руки.
Контактный: Прямой (половой — сифилис, гонорея) или непрямой (через предметы обихода — чесотка, стафилококк).
Трансмиссивный (через укусы кровососущих членистоногих): Малярия (комары), чума (блохи), клещевой энцефалит (клещи).
Парентеральный (через кровь): ВИЧ, гепатиты B и C, при инъекциях, переливании крови, медицинских манипуляциях.
Вертикальный (от матери к плоду): Токсоплазмоз, краснуха, сифилис, ВИЧ.

Патогенная микрофлора и иммунитет

Организм человека обладает несколькими линиями защиты от патогенов:

Неспецифический иммунитет: Кожа, слизистые оболочки, лизоцим, фагоцитоз, воспаление, интерфероны.
Специфический иммунитет: Выработка антител (B-лимфоциты) и клеточный ответ (T-лимфоциты). Вакцинация стимулирует формирование иммунологической памяти.

Некоторые патогены выработали механизмы уклонения от иммунитета: изменчивость антигенов (вирус гриппа, ВИЧ), подавление фагоцитоза (туберкулёзная палочка), маскировка под собственные клетки организма.

Принципы борьбы и профилактики

Борьба с патогенной микрофлорой включает:

Антибиотики: Направлены на бактерии (пенициллины, цефалоспорины, тетрациклины, фторхинолоны). Проблема — рост антибиотикорезистентности.
Противовирусные препараты: Ацикловир (герпес), осельтамивир (грипп), ингибиторы протеазы (ВИЧ).
Антисептики и дезинфектанты: Хлорсодержащие средства, спирты, перекись водорода, йодофоры.
Стерилизация: Уничтожение всех форм микроорганизмов (автоклавирование, сухой жар, радиация).
Вакцинация: Один из самых эффективных методов профилактики. В России вакцинация проводится в рамках Национального календаря профилактических прививок.

Особо опасные инфекции (ООИ)

В России к особо опасным инфекциям (карантинным) относят заболевания, способные к быстрому распространению, тяжёлому течению и высокой летальности: чума, холера, сибирская язва, туляремия, натуральная оспа, жёлтая лихорадка, геморрагические лихорадки (Эбола, Марбург, Ласса, Крым-Конго). Режим работы с возбудителями ООИ строго регламентирован санитарными правилами (СП 1.3.3118-13).

Современные угрозы

Антибиотикорезистентность: Появление «супербактерий» (MRSA — метициллин-резистентный золотистый стафилококк, ESBL — продуценты бета-лактамаз расширенного спектра), устойчивых к большинству доступных антибиотиков.
Биотерроризм: Возможность использования возбудителей ООИ (сибирская язва, оспа, чума) в качестве биологического оружия.
Новые и возвращающиеся инфекции: Эмерджентные инфекции (SARS, MERS, COVID-19, лихорадка Зика) и реэмерджентные (туберкулёз, малярия, дифтерия в некоторых регионах).

Источники

Покровский В.И., Поздеев О.К. Медицинская микробиология. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018.
Воробьёв А.А., Быков А.С., Пашков Е.П. Микробиология и иммунология. — М.: Медицина, 2005.
Санитарные правила СП 1.3.3118-13 «Безопасность работы с микроорганизмами I–II групп патогенности (опасности)».
Львов Д.К. (ред.) Медицинская вирусология. — М.: Медицинское информационное агентство, 2008.
Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases. — 9th ed., Elsevier, 2020.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →