Патогенность¶
Патогенность — это способность микроорганизма, вируса или другого биологического агента вызывать заболевание (патологический процесс) у хозяина. Патогенность является качественной характеристикой возбудителя и противопоставляется вирулентности — количественной мере тяжести вызываемой инфекции. Патогенный агент обладает рядом свойств, позволяющих ему проникать в организм, размножаться, преодолевать защитные механизмы и повреждать ткани.
¶Механизмы патогенности
Патогенность реализуется через совокупность факторов, которые принято называть факторами вирулентности или патогенности. К основным относятся:
- Адгезия — прикрепление возбудителя к клеткам хозяина с помощью адгезинов (белков, фимбрий, пили).
- Инвазия — проникновение микроорганизма в ткани, часто с помощью инвазинов и ферментов (гиалуронидазы, коллагеназы).
- Продукция токсинов — экзотоксины (секретируемые бактериями, например столбнячный токсин) и эндотоксины (компоненты грамотрицательных бактерий — липополисахарид).
- Уклонение от иммунного ответа — антифагоцитарные факторы (капсула, белок А стафилококка), изменение антигенной структуры, внутриклеточное паразитирование.
- Продукция ферментов — коагулазы, гиалуронидазы, лецитиназы, разрушающие ткани хозяина.
¶Патогенность и вирулентность
В микробиологии различают два близких понятия. Патогенность — качественная характеристика: возбудитель либо патогенен, либо нет. Вирулентность — количественная мера, определяющая тяжесть течения инфекции и выраженность повреждающего действия. Вирулентность измеряют в летальных дозах (ЛД50 — доза, губительная для 50 % заражённых особей) или инфекционных дозах (ИД50). Штаммы одного и того же вида могут существенно различаться по вирулентности: от аттенуированных (ослабленных), используемых в вакцинах, до высокоагрессивных эпидемических вариантов.
¶Факторы, влияющие на патогенность
Патогенность зависит не только от свойств возбудителя, но и от состояния хозяина. Существует понятие «инфекционный процесс», в котором участвуют три фактора: возбудитель, организм хозяина и окружающая среда.
¶Свойства возбудителя
Генетическая информация, кодирующая факторы патогенности, часто расположена на плазмидах или в бактериофагах, что позволяет микроорганизмам быстро приобретать новые патогенные свойства. Пример — приобретение токсигенности штаммами Escherichia coli при вирусной трансдукции.
¶Состояние хозяина
Иммунный статус, возраст, наличие хронических заболеваний, генетическая предрасположенность определяют исход встречи с патогеном. Условно-патогенные микроорганизмы (часть стафилококков, кишечная палочка) вызывают заболевание только при ослаблении защитных сил — при иммунодефиците, травмах, длительном приёме антибиотиков. Такие инфекции называют оппортунистическими.
¶Классификация возбудителей по патогенности
| Группа | Примеры | Характеристика |
|---|---|---|
| Абсолютно патогенные | Mycobacterium tuberculosis, вирус бешенства, Treponema pallidum | Вызывают заболевание у здорового человека |
| Условно-патогенные | Staphylococcus epidermidis, Klebsiella, Candida albicans | Патогенны при ослаблении иммунитета |
| Непатогенные | Некоторые сапрофиты нормальной микрофлоры | Не вызывают заболеваний |
¶Изучение патогенности
¶Исторические исследования
Основы учения о патогенности заложил Луи Пастёр, доказавший микробную природу инфекционных болезней в XIX веке. Роберт Кох сформулировал постулаты, связывающие конкретного возбудителя с конкретным заболеванием. Позже были открыты механизмы токсигенности (дифтерийный токсин, столбнячный токсин), что объяснило патогенность соответствующих бактерий.
¶Современные методы
Изучение патогенности включает:
- Заражение лабораторных животных с определением летальных доз.
- Генетический анализ — выявление генов факторов патогенности (секреторные системы III типа, гены адгезии).
- Сравнительную геномику патогенных и непатогенных штаммов.
- Модели инфекции на клеточных культурах и органоидах.
¶Значение понятия
Понятие патогенности лежит в основе эпидемиологии, вакцинологии и антимикробной терапии. Понимание механизмов патогенности позволяет создавать вакцины (на основе аттенуированных или инактивированных штаммов), разрабатывать антибактериальные препараты, направленные на факторы вирулентности, и оценивать риск вспышек инфекционных заболеваний. В ветеринарии и сельском хозяйстве контроль патогенности возбудителей имеет значение для предотвращения эпизоотий.
Источники:
- Борисов Л. Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология.
- Покровский В. И. Инфекционные болезни. Национальное руководство.
- Петров В. И. Медицинская микробиология.
- Madigan M. T. Brock Biology of Microorganisms.