Новиков Д.К. (и др.). Медицинская микробиология

Подождите немного. Документ загружается.

131

- чувствительные культуры – их рост подавлен всеми

тремя концентрациями (можно применять антибиотики в сред-

ней терапевтической дозе);

- среднечувствительные (можно применять антибиотики

только в увеличенной дозе) – рост подавляют вторая и третья

концентрация антибиотиков;

- умеренно-устойчивые подавляет только третья наиболее

высокая концентрация (антибиотики применяют только местно);

- устойчивые (антибиотики применять нельзя по тестам in

vitro) - растут на всех трех концентрациях.

7.7.4. Ускоренные методы

Позволяют получить результат через 3-6 часов. При этом исполь-

зуют два основных принципа.

Первый принцип основан на ускоренном определении роста

микроорганизмов по изменению окислительно-восстановительного

потенциала (изменения рН определяют индикатором), продукции

микроорганизмами биологически активных веществ (протеин А ста-

филококка, протеаз и др.). Чаще всего пользуются методом, основан-

ным на изменении рН среды в процессе роста микроба в присутствии

антибиотиков.

При использовании метода бумажных дисков или серийных раз-

ведений антибиотиков в агаре через 4-6 часов роста культуры поверх-

ность чашки обрабатывают индикатором или вносят его в пробирки.

В местах роста микроба среда окрашивается в красный цвет, при от-

сутствии роста микроба цвет среды не меняется. Учет и критерии

оценки, как и при обычных методах.

На ускорении роста микроорганизмов с использованием специ-

альных добавок к питательной среде основаны другие известные те-

сты. Разработаны автоматизированные тест-системы ускоренного

определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам. В

стрипы с критическими концентрациями препаратов (около 30 анти-

биотиков) вносят определенную концентрацию испытываемого

штамма на специальной среде для роста микроорганизмов. После ин-

кубации в течение 4-6 ч определяют прирост мутности раствора по

сравнению с контрольными на автоматическом анализаторе или визу-

ально.

7.7.5. Определение антибиотиков в сыворотке крови, моче и

других биологических жидкостях

Эти методы используют для определения биологической актив-

ности антибиотиков и их концентрации в тканях макроорганизма. На

практике используют два метода.

132

Метод серийных разведений. Готовят ряд разведений эталонно-

го антибиотика на жидкой питательной среде и параллельно исследу-

емый материал. Во все пробирки вносят тестовый микроорганизм в

определенной концентрации. Учитывают результаты по помутнению

среды. Определяют концентрацию антибиотика умножением

наибольшего разведения исследуемой жидкости, задерживающей

рост бактерий, на минимальную концентрацию эталонного антибио-

тика, задерживающего рост.

Метод диффузии в агар. Этот метод точнее, чем метод серий-

ных разведений и чаще используется на практике. Готовят чашку

Петри с двумя слоями агара. Первый слой - голодный агар, второй

слой состоит из агара в смеси с тест-культурой. После застывания

второго слоя агара на его поверхности делают 6 лунок. В половину из

них вносят разведения испытуемого раствора, а в остальные – стан-

дартный раствор. Пробы для повышения точности дублируют. Разме-

ры зон задержки роста тест-культуры после инкубации измеряют и

производят расчет активности (концентрации) антибиотиков с ис-

пользованием расчетных таблиц или стандартных кривых.

7.8. Ограничение развития устойчивости к

противобактериальным препаратам

Ограничение развития устойчивости к противобактериальным

препаратам может быть достигнуто следующим образом:

- следует избегать неправильного, нерационального ис-

пользования антибиотиков:

- применять только при наличии показаний,

- назначать их в определенных дозах – небольшие дозы ан-

тибиотиков способствуют селекции устойчивых клонов микроорга-

низмов,

- соблюдать интервалы между введениями,

- применять в течение определенного времени;

- комбинировать препараты только по показаниям, напри-

мер, при туберкулезе; смешанной полимикробной инфекции; тяже-

лых, неотложных состояниях и т. п.;

- постоянно контролировать уровень резистентности мик-

роорганизмов у пациентов стационаров и амбулаторных больных;

- ограничивать применение антибиотиков, что предполага-

ет соглашение между клиницистами и микробиологами:

- уменьшить использование антибиотиков в клинической

практике, животноводстве и т.п.;

- не использовать новые препараты до тех пор, пока прояв-

ляют эффективность уже используемые средства.

133

VIII. ОСНОВЫ УЧЕНИЯ ОБ ИНФЕКЦИИ

8.1. Инфекция (инфекционный процесс)

Инфекция (инфекционный процесс) – комплексный патологи-

ческий процесс, возникающий в результате взаимодействия патоген-

ных микроорганизмов с макроорганизмом, сопровождающийся по-

вреждением тканей, нарушением функции его органов и систем и по-

следующим развитием ответных защитно-приспособительных реак-

ций.

Условия возникновения инфекционного процесса.

Для возникновения инфекционного процесса необходимы три

основных условия: патогенный возбудитель, способность его к про-

никновению во внутренние среды организма, восприимчивость мак-

роорганизма. Причем активность инфекционного процесса, его ин-

тенсивность зависят от эффективности действия трех названных

условий. Интенсивность инфекционного процесса при первом усло-

вии зависит от дозы и вирулентности возбудителя, при втором – от

состояния естественных барьеров макроорганизма и места проникно-

вения возбудителя, при третьем – от внутренних и внешних факторов.

Место проникновения микроба в организм обозначается как

входные ворота инфекции.

Облигатно-патогенные микроорганизмы (например, возбудители

особо опасных инфекций – чумы, сибирской язвы и др.) обладают вы-

сокой вирулентностью, факторами подавления и преодоления есте-

ственных барьеров иммунитета. Для защиты от них требуется предва-

рительная активация системы иммунитета, индукция антител и/или

иммунных Т-клеток, обладающих способностью резко усиливать им-

мунные реакции.

Условно-патогенные микробы могут индуцировать инфекцион-

ный процесс в организме с нормальными защитными механизмами

лишь тогда, когда соотношение инфицирующей дозы на единицу за-

щитного фактора (например, на один фагоцит) будет превышать не-

кий критический уровень. На практике инфекции, вызываемые услов-

но-патогенными микробами, возникают обычно у людей с дефицита-

ми в системе иммунитета, когда для этого достаточно небольшой до-

зы микроорганизмов, не вызывающей заболевания у людей с нор-

мальной иммунной системой.

Собственно инфекционная болезнь – это частное проявление ин-

фекционного процесса, крайняя степень его развития.

Инфекционные болезни – это обширная группа заболеваний че-

ловека, вызываемых патогенными вирусами, бактериями, риккетсия-

ми и простейшими. Они развиваются вследствие взаимодействия

134

макроорганизма и микроорганизма, каждый из которых обладает соб-

ственной биологической активностью. В настоящее время инфекци-

онные болезни – одна из ведущих причин смертности. В мире от них

ежегодно погибает 17 млн человек. Среди наиболее частых инфекци-

онных причин, приводящих к смертельному исходу, следующие: ин-

фекции нижних дыхательных путей – около 4 млн случаев в год, ин-

фекционные диареи – более 2 млн случаев в год, туберкулез – более

1,5 млн случаев в год, малярия – 1 млн случаев в год. Серьезную угро-

зу представляют новые и возвращающиеся инфекции. К первым отно-

сятся заболевания, вызванные ранее неизвестными возбудителями.

Причинами вторых становятся «старые» возбудители, появляющиеся

в более вирулентной форме или в новой эпидемиологической обста-

новке. Прототипом новых инфекций является ВИЧ-инфекция. По

данным ВОЗ к концу 2000 года в мире было 36 млн ВИЧ-

инфицированных, смертность от данного заболевания превышает 2,5

млн случаев в год, что уступает только смертности от инфекции ниж-

них дыхательных путей. Другим примером новых инфекций является

хантавирусный легочный синдром. Возбудителем его оказались хан-

тавирусы, относящиеся к семейству Bunyaviridae. К возвращающимся

инфекциям относят геморрагическую лихорадку Эбола, туберкулез,

малярию и некоторые другие инфекции.

В течение последних десятилетий установлена прямая или не-

прямая роль ряда возбудителей в развитии некоторых хронических и

онкологических заболеваний, например вирус папиломы человека

может приводить к раку шейки матки; вирусы гепатита А и С – к ге-

патоцеллюлярной карциноме и узелковому периартерииту; вирус

Эпштейна-Барра – к лимфоме Беркитта. Практически установлена

роль H .pylori в этиологии язвенной болезни желудка и двенадцати-

перстной кишки, это привело к кардиальному пересмотру подходов к

лечению этой патологии. Доказана также роль H.pylori в развитии ра-

ка желудка. В последние годы активно изучается инфекционная при-

рода атеросклероза. Потенциальными «возбудителями» этого заболе-

вания считают C. trachomatis, H. pylori, цитомегаловирусы, вирусы

простого герпеса.

8.2. Динамика инфекционного процесса

Любое острое заболевание характеризуется последовательной

сменой разных периодов: инкубационный, продромальный, клиниче-

ский (разгара болезни) и выздоровления (реконвалесценции). Каждо-

му периоду свойственны свои особенности: продолжительность, ло-

кализация возбудителя в организме, его распространение и выделение

в окружающую среду.

135

Инкубационный период начинается с момента проникновения

микроба до появления первых симптомов заболевания. Продолжи-

тельность инкубационного периода может составлять от нескольких

часов до нескольких месяцев и даже лет при отдельных инфекциях и

зависит от быстроты размножения микроба, особенностей токсиче-

ских продуктов, реактивности организма и других факторов. После

инкубационного периода наступает продромальный период, когда по-

являются первые симптомы заболевания, после которого наступает

период развития основных клинических симптомов. Клинические

проявления инфекционных болезней многообразны. Основными их

признаками являются лихорадка, изменение картины крови, наруше-

ние центральной и вегетативной нервной системы, функции органов

дыхания, пищеварения и многих других синдромов и симптомов.

В период реконвалесценции постепенно восстанавливаются фи-

зиологические функции макроорганизма. Этот период, как и все

остальные стадии инфекционного процесса, неодинаков при различ-

ных заболеваниях и имеет различную продолжительность во времени.

Исходы болезни: выздоровление (реконвалесценция), бактерио-

носительство, летальный исход.

8.3. Формы инфекционного процесса

Разнообразие форм инфекционного процесса зависит от условий

инфицирования, биологических свойств возбудителя, его локализа-

ции в организме, особенностей макроорганизма и других факторов.

По происхождению различают экзогенную инфекцию, которая

возникает при заражении микробами извне и эндогенную инфекцию

вызванную микроорганизмами, находящимися в самом макроорга-

низме.

В зависимости от локализации возбудителя различают очаговую

(местную, локальную) инфекцию при которой возбудитель остается в

местном очаге и не распространяется по всему организму, и генерали-

зованную инфекцию, при которой микроорганизмы распространяется

по всему макроорганизму. Однако, при определенных условиях (сни-

жении резистентности организма), местный процесс может стать эта-

пом генерализованного процесса.

По распространенности микроорганизмов в организме выделя-

ют следующие формы: бактериемия – состояние, при которых возбу-

дитель находится в крови, но не размножается в ней. Септицемия

возникает тогда, когда кровь служит местом обитания и размножения

микробов. При возникновении во внутренних органах отдаленных

гнойных очагов развивается септикопиемия.

136

Токсинемия развивается при поступлении в кровь бактериальных

токсинов.

Моноинфекции – это инфекции, вызванные одним видом микро-

бов. Инфекция, вызванная одновременно несколькими видами мик-

робов – это смешанная (или микст-) инфекция. При вторичной ин-

фекции к уже развившемуся инфекционному процессу, присоединя-

ется новый инфекционный процесс, вызванный другим микробом или

микробами. Наиболее часто вторичную инфекцию вызывают предста-

вители условно-патогенной микрофлоры, например, при ВИЧ-

инфекции из-за снижения количества лимфоцитов Т-хелперов актив-

но развивается грибковая флора, приводя к местному или генерализо-

ванному кандидозу, или при снижении резистентности организма на

фоне острой респираторной вирусной инфекции развивается бактери-

альная пневмония. Суперинфекция – это повторное заражение тем же

возбудителем до того, как произошло выздоровление (например, при

сифилисе). Реинфекция – это также повторное заражение одними и

тем же микробом, но после полного выздоровления. Рецидив – появ-

ление признаков того же заболевания, обусловленное возбудителем,

оставшимся в организме, после кажущегося выздоровления.

Формами инфекционного процесса являются инфекционное забо-

левание и бактерионосительство, которое может быть хроническим,

транзиторным и острым. Транзиторное носительство связано с

кратковременным (чаще всего – однократным) выделением возбуди-

теля при отсутствии клинических проявлений заболевания. Острое

носительство – это выделение возбудителя в пределах от нескольких

дней до двух-трех месяцев. Острое носительство обычно является

следствием недавно перенесенного заболевания. Хроническое носи-

тельство – это выделение возбудителя в течение нескольких месяцев

или даже лет. Этот вид носительства также чаще всего формируется в

результате перенесенного заболевания и развивается у лиц с дефекта-

ми иммунной системы.

По длительности течения заболевания условно выделяют сле-

дующие формы инфекционного процесса:

- острую (длительностью до 1-3 месяцев);

- затяжную или подострую (от 3 до 6 месяцев);

- хроническую, которая длится свыше 6 месяцев и характеризу-

ется сменой периодов обострений и ремиссий.

В отдельную форму выделяют медленные вирусные инфекции

(ВИЧ-инфекция, куру, скрепи и др.), особенностью которых является

продолжительный многолетний инкубационный период и неуклонно

прогрессирующее течение.

Среди форм инфекционного заболевания выделяют: типичную,

атипичную, субклиническую, латентную, абортивную. Типичной

137

форме присущи характерные признаки данного заболевания, атипич-

ное заболевание протекает необычным образом. Субклиническая ин-

фекция характеризуется отсутствием клинических проявлений, одна-

ко в результате ее обычно формируется полноценный иммунитет, и

организм освобождается от возбудителя. Латентная инфекция про-

текает скрыто, возбудитель находится в особой стадии своего суще-

ствования (например L-форма или провирус) и не поступает в окру-

жающую среду. Под влиянием некоторых факторов латентная инфек-

ция может трансформироваться в острую, в результате возбудитель

приобретает свои обычные свойства (герпетическая инфекция, бруц-

еллез, туберкулез, токсоплазмоз). Абортивная форма заболевания ха-

рактеризуется тем, что болезнь после типичного начала быстро пре-

кращается. Это связано или с развивающимся иммунным ответом,

или же является результатом проводимой антимикробной терапии.

По тяжести течения выделяют легкую, среднюю и тяжелую сте-

пень тяжести инфекционного заболевания.

8.4. Особенности эпидемического процесса

Эпидемический процесс – процесс возникновения и распро-

странения среди населения специфических инфекционных состояний

(заболеваний), вызванных циркулирующим в коллективе возбудите-

лем.

Основными составными частями эпидемического процесса яв-

ляются источник инфекции; механизмы, пути и факторы передачи;

восприимчивость коллектива.

Выделяют три степени интенсивности эпидемического процесса:

- спорадическая, при которой заболеваемость определенной но-

зологической формы на данной территории и в данный промежуток

времени не превышает обычный уровень, при этом случаи заболева-

ния не имеют между собой видимой эпидемической связи;

- эпидемия, во время которой заболеваемость данной нозологиче-

ской формой значительно превышает уровень спорадической заболе-

ваемости; заболевание распространяется на обширные территории;

- вспышка – «маленькая эпидемия», ограниченное по времени и

территории увеличение заболеваемости в сравнении с обычным уров-

нем, при этом случаи заболевания обычно связаны между собой еди-

ной эпидемической цепью;

- пандемия – максимальное увеличение заболеваемости, болезнь

распространяется на континенты и может охватить весь земной шар.

Эндемическое заболевание (эндемия) – заболевание, характерное

лишь для данной местности.

138

Источник инфекции – место естественного пребывания, раз-

множения и выделения в окружающую среду возбудителя. Источни-

ком инфекции может быть человек (больной или носитель) или боль-

ное животное.

Перемещения возбудителя из источника инфекции в восприим-

чивый организм, который обеспечивает сохранение возбудителя как

биологического вида в природе, осуществляется с помощью четырех

механизмов передачи. Аэрозольный механизм передачи является спе-

цифическим для возбудителей инфекционных болезней, местом пер-

вичной локализации которых являются дыхательные пути. Фекально-

оральный механизм передачи является специфическим для возбуди-

телей инфекционных болезней, местом первичной локализации кото-

рых является желудочно-кишечный тракт. Трансмиссивный механизм

передачи является специфическим для возбудителей инфекционных

болезней, местом первичной локализации которых является кровь.

Контактный механизм передачи является специфическим для возбу-

дителей инфекционных болезней, местом первичной локализации ко-

торых являются наружные покровы.

По специфической среде обитания возбудителя выделяют три

класса инфекционных болезней.

Это антропонозы – источник обитания и заражения – человек;

по характеру взаимоотношения возбудителя с организмом человека

здесь выделяют следующие подгруппы инфекций:

- кишечные с кишечной локализацией возбудителей и фекально-

оральным механизмом передачи (брюшной тиф, гепатит А);

- респираторные с локализацией возбудителей в дыхательных

путях и аэрозольным механизмом передачи (корь, краснуха);

- кровяные с локализацией возбудителей в крови и трансмиссив-

ным механизмом передачи (сыпной тиф);

- наружных покровов с локализацией возбудителей на кожных

покровах и наружных слизистых оболочках и контактным механиз-

мом передачи (прямой и косвенный контакт);

- «вертикальные», для возбудителей которых характерным явля-

ется вертикальный механизм передачи от матери плоду (сифилис).

Зоонозы: основной резервуар возбудителя – животные и члени-

стоногие. Зоонозы делятся на болезни домашних (бруцеллез, ящур),

синантропных животных (грызуны) и болезни, вызываемые дикими

животными (туляремия, бешенство).

Сапронозы – основной резервуар возбудителя – объекты окру-

жающей среды (почва, вода и др.); среди сапронозов выделяют вод-

ные (холера), почвенные (столбняк), зоофильные – сапрозоонозы (си-

бирская язва, лептоспироз).

139

8.5. Патогенность и вирулентность

Все микроорганизмы различаются по своей способности вызы-

вать инфекционный процесс у человека или животных, т.е. по пато-

генности. Патогенность, или болезнетворность, является видовым

признаком и представляет собой потенциальную возможность микро-

организма вызывать заболевание в чувствительном к нему макроорга-

низме. Патогенность создает специфику инфекционного процесса, за-

креплена генетически и определяется способностью микроорганизмов

образовывать токсины, ферменты агрессии, наличием рецепторов к

клеткам-мишеням.

Вирулентность – степень патогенности, является индивидуаль-

ным фенотипическим признаком каждого отдельного штамма пато-

генного микроорганизма. Это – мера патогенности, ее количественная

характеристика.

В вирусологии вместо термина «вирулентность» применяют тер-

мин «инфекционность» или «инфекциозность».

В лабораторных условиях о вирулентности микробов и силе дей-

ствия их токсинов судят по величине летальной (LD) и инфицирую-

щей (ID) доз.

Летальная доза – это наименьшая доза живого возбудителя или

токсина, вызывающая за указанный срок гибель определенного коли-

чества животных (в процентах), взятых в опыт.

Инфицирующая доза – это минимальная доза живых микробов,

способная вызвать инфекционное заболевание у определенного коли-

чества животных (в процентах), взятых в опыт.

Среди этих параметров различают: Dcl (dosis certae letalis) –

наименьшее количество живого микроба или его токсина, вызываю-

щее в течение указанного времени гибель 100% экспериментальных

животных стандартного возраста и веса, взятых в опыт. Это абсолют-

но смертельная доза.

Dlm (dosis letalis minima) – наименьшее количество живого мик-

роба или его токсина, вызывающее в течение указанного времени ги-

бель 95% экспериментальных животных, взятых в опыт.

ID100 – это наименьшее количество живых микробов, вызываю-

щее развитие инфекционного заболевания у 100% зараженных экспе-

риментальных животных стандартного возраста и веса, взятых в

опыт.

Наиболее точными показателями являются 50% летальная или

инфицирующая доза. LD50 – это доза живого микроба или его токси-

на, вызывающая в течение указанного времени гибель 50% экспери-

140

ментальных животных, взятых в опыт; в свою очередь ID50 – это ми-

нимальное количество живых микробов, способное вызвать развитие

инфекционного заболевания у 50% зараженных экспериментальных,

животных, взятых в опыт.

Штаммы любого вида микроба могут быть подразделены на вы-

соко-, умеренно-, слабо- и авирулентные.

Высоковирулентные микроорганизмы даже в малых дозах могут

вызывать заболевания со смертельным исходом у иммунологически

здоровых индивидуумов, а условно-патогенные маловирулентные –

лишь при иммунодефицитах и большой дозе инфекта. Вирулентность

патогенных микроорганизмов связана со способностью избирательно

прикрепляться к чувствительным клеткам хозяина (адгезия), размно-

жаться на их поверхности (колонизация), проникать в эти клетки (пе-

нетрация) или подлежащие ткани (инвазия), преодолевать неспеци-

фические и специфические факторы иммунитета (агрессия), образо-

вывать экзотоксины (токсигенность), иметь общие антигены с клет-

ками макроорганизма (антигенная мимикрия), оказывать иммуноде-

прессивное действие.

Первые этапы инфекционного процесса – адгезия и колонизация

обусловлены неспецифическими и специфическими факторами.

Адгезия микробов к эпителию необходима для их размножения и

образования колоний. В этом процессе участвуют электростатические

силы и гидрофобные связи: чем выше гидрофобность поверхности

бактерии, тем сильнее ее адгезия к клетке хозяина.

Многие бактерии имеют пили, которыми прилипают к поверхно-

сти клеток. Липотейхоевые кислоты и М-белки стрептококков

(Streptococcus pyogenes) имеются на фимбриях и обусловливают их

адгезию к эпителию слизистой оболочки полости рта. Причем лиган-

дом является липидная часть липотейхоевой кислоты, а рецептором –

фибронектин на эпителии. Шигеллы прилипают к интегрину на мем-

бранах клеток, находящихся в эпителии, покрывающем пейеровы

бляшки, фагоцитируются ими, но не разрушаются и, таким образом,

избегают киллинга макрофагами. Neisseria gonorrhoeae использует

пили как первичные адгезины и Ора-белок (opacity associated protein)

как вторичный адгезин для прикрепления и проникновения в лейко-

циты. Антитела, блокирующие молекулы адгезии бактерий, препят-

ствуют развитию инфекции.

Специфичность взаимодействия микроорганизмов с рецепторами

на поверхности клеток обусловливает тропность отдельных возбуди-

телей к определенным органам и тканям. Она определяет основные

пути проникновения (входные ворота) и механизм передачи инфек-

ции. Так ряд бактерий и вирусов имеет специфические адгезины к ре-

цепторам эпителия дыхательных путей и могут распространяться