Лекция 7. Инфекция и иммунитет

1. Понятие об инфекции
2. Факторы, определяющие возникновение и развитие инфекции
3. Иммунитет

1. Понятие об инфекции

инфекция — это комплекс биологиче­ских процессов, которые возникают в результате проник­новения патогенных микробов в макроорганизм.

Инфекция может протекать скрыто и с видимыми признаками. Клиническое проявление процесса называют инфекционной болезнью. Признаки болезни могут быть выражены по-разному, их форма бывает яркой, стертой, атипичной и т. д. Знание их имеет большое значение для своевременного и правильного определения болезни.

Инфекционный процесс включает внедрение, размножение и распространение возбудителя, и реакцию организма возбудителя.

Инфекционная болезнь от неинфекционной отличаетсятем, что она вызывается живым возбудителем или высо­комолекулярными структурами (ДНК или РНК) — но­сителями генетической информации у вирусов идругих организмов. Специфической причиной инфекции является микроорганизм, но развитие инфекционной болезни во многом обусловливается состоянием защитных сил мак­роорганизма.

В возникновении и развитии инфекционного процес­са — взаимодействии между макро- и микроорганизмом, которое приводит к нарушению гомеостаза (относитель­ное динамическое постоянство состава и физиологиче­ских функций внутренней среды), участвует весь орга­низм как целостная система в единстве с окружающей средой. Это в одинаковой степени относится как к макро-, так и к микроорганизму.

Инфекционный процесс включает в себя следующие периоды:

1. Инкубационный – промежуток времени от момента проникновения микроба до проявления определенных признаков.

2. Продромальный период – характеризуется общими симптомами болезни: повышение температуры, слабость, угнетение, потеря аппетита.

3. Клинический период – развитие основных признаков, характерных для данной инфекции: нарушение пищеварения, нервной системы, дыхания и т.д.

4. Период выздоровления – наступает при благоприятном исходе. Постепенно восстанавливаются физиологические функции организма. Клиническое выздоровление не всегда совпадает с освобождением организма от возбудителя.

Формы инфекции. Та инфекция, при которой микро­бы размножаются в крови, а следовательно, проникают во все органы и ткани, называется септицемией. Она протекает быстро и обычно заканчивается смертью. Форма инфекции, при которой кровь служит только для переноса микробов, а размножение их происходит в других тканях, называется бактериемией. Если микро бы, размножаясь в поврежденной ткани, образуют ток­сины, которые затем попадают в кровоток, то такая форма инфекции называется токсемией.

Для микроорганизма (возбудителя) внешней средой является макроорганизм, то есть те ткани, в которых он развивается. Проникнове­ние микробов в организм животного не всегда приводит к развитию инфекции. Для этого необходимы определен­ные условия и свойства возбудителя.

Факторы, определяющие возникновение и развитие инфекции.Возникновение и развитие инфекции в основ­ном зависит от следующих факторов: а) степени пато-генности микроба; б) иммунологического состояния макроорганизма; в) условий внешней среды.

А) Патогенность — видовой признак микроба, способ­ность его при соответствующих условиях вызывать ха­рактерное для него инфекционное заболевание. Ми­кроб не вызовет болезнь, если он не обладает виру­лентностью.

Вирулентность — индивидуальный признак каждого штамма, это мера его патогенности. Она проявляется в способности микроба проникать в органы и ткани, раз­множаться в них, вырабатывать вещества, которые мо­гут подавлять защитные силы макроорганизма. Виру­лентность может быть разной у микробов одного и того же вида и зависит от многих причин. Ее определяют путем заражения восприимчивых животных. При этом одни из них могут погибать через день, а другие — че­рез три дня. Следовательно, тот штамм который вызвал смерть через день, имел более высокую вирулентность, чем тот, который привел ктаким же последствиям через три дня. За единицу вирулентности принята минимальная смертельная доза (DLM — dosis letalis minima). Это наименьшее количество микробных клеток, способное вызвать гибель восприимчивых животных. Вирулент­ность — величина непостоянная, на нее оказывают влия­ние многие факторы. Так, при пассаже через восприим­чивый организм она возрастает и, наоборот, культиви­рование микробов в неблагоприятных условиях понижа­ет ее.

Факторы, обусловливающие вирулентность.

1. Инвазивность — способность микроорганизмов проникать, рас­пространяться и размножаться в тканях макроорганиз­ма. Некоторые микроорганизмы образуют вещества, ко­торые в сочетании с их продуцентами подавляют защит­ные силы макроорганизма, главным образом фагоцитоз. В состав таких комплексов входят и ферменты (гиалу-ронидаза, коллагеназа, лецитиназа, нейраминидаза и др.). Так, фермент гиалуронидаза гидролизует гиалу-роновую кислоту — основной компонент соединительной ткани; коллагеназа — разрушает коллаген и т. д. Все это повышает проницаемость тканей, увеличивает сте­пень инвазивности и вместе с другими факторами спо­собствует развитию инфекционного процесса.

2. Токсины — ядовитые вещества, образуемые микро­организмами. Различают экзо- и эндотоксины. Экзотоксины (белки)—продукты жизнедеятельности микробов, выделяемые во внешнюю среду или освобождаемые после их гибели. Эндотоксины — прочно связаны с телом микробной клетки, главным образом с ее стенкой. Представляют молекулярные комплексы грамотрицательных бактерий, состоящих из белков, липидов и полисахаридов, которые освобожда­ются только после их разрушения.

Экзотоксины высокотоксичны, термолабильны, разру­шаются, как и другие белки, при температуре 60—80°С в течение нескольких минут, при кипячении — мгновен­но, чувствительны к действию света. Сохраняются в вы­сушенном состоянии и при низкой температуре. Избира­тельно действуют на органы и ткани: разрушают субкле­точные структуры, нарушают функции клеток. Так, столбнячный токсин поражает двигательные нейроны спинного мозга, вызывает тонические сокращения мышц и клонические судороги. Ботулинический токсин (нейро-токсин) действует на черепномозговые нервы и вызы­вает расстройство зрения, акта глотания, паралич дыха­ния и другие явления. Его можно выделить изкультуральной жидкости путем отделения клеток фильт­рованием. Синтез микробных экзотоксинов происходит под влиянием генов, локализованных в плазмидах или профагах. Удаление плазмид или профага из клетки делает ее нетоксичной, введение плазмид или профага в клетку восстанавливает процесс токсинообразования. Заболевание, вызываемое токси­ном, возникает через некоторое время после проникнове­ния его продуцента в организм. Инкубационный период колеблется от нескольких часов до нескольких дней. Токсины обладают свойством ферментов и являются сильными биологическими ядами.

Эндотоксины менее токсичны. В отличие от экзотоксинов они термостабильны, выдерживают кипячение и стери­лизацию при 120°Сдо 30 мин. комплексу антигенные свойства. Быстрое разрушение грамотрицательных микробов в организме может уско­рить гибель животного, что необходимо учитывать при назначении сильнодействующих лечебных средств.

Имеются микроорганизмы, которые образуют экзо- и эндотоксины (холерный вибрион, гемолитические штам­мы эшерихий).

3. Образование капсулы. Капсулообразование не яв­ляется видовым признаком. Микробы одного и того же вида могут иметь капсульные и бескапсульные штаммы. Капсулы выполняют защитную функцию, повышают резистентность к фагоцитозу, у патогенных микробов обусловливают вирулентность. Так, возбудитель сибир­ской язвы в организме образует капсулу и, как известно, быстро вызывает смерть. Но из бескапсульного штамма сибиреязвенного микроба готовят вакцину (СТИ), кото­рая не только не приводит животное к гибели, а, наобо­рот, сообщает ему невосприимчивость к такому же пато­генному микробу.

Б) Роль иммунологического состояния макроорганизма

Возникновение инфекции и ее развитие во многом зависят от реактив­ности макроорганизма. Про­никновение возбудителя в организм не всегда приводит к развитию инфекции. Микробы в организм проникают определенными путями, которые называют входными воротами инфекции. Заразное начало в организм чаще попадает через пищеварительный тракт (с кормом и во­дой) и органы дыхания. Воротами инфекции могут быть также: поврежденная кожа, слизистые глаз, мочеполо­вых путей.

В организме микробы встречают множество естест­венных преград: неповрежденные ткани, цидные вещест­ва, выделяемые организмом (лизоцим идр.). Иногда микробы попадают непосредственно в кровоток и рас­пространяются в организме по кровяному руслу (гемато-генный путь). Часть из них на пути следования погиба­ет, и остаются лишь наиболее приспособленные к новым условиям среды. При такой инфекции, как бешенство, возбудитель (вирус) перемещается к месту локализации по нервной ткани (неврогенный путь), а если такую ткань перерезать, заболевания не произойдет.

С пораженной ткани процесс может распространять­ся на однородную здоровую ткань. Такое явление чаще наблюдается при поражении органов дыхания. Достиг­нув определенного органа, микробы начинают размно­жаться: выделяют токсины, образуют капсулы, подавля­ют защитные силы организма. Органотропность наибо­лее ярко выражена у возбудителя туберкулеза, местом локализации которого чаще всего бывает легочная ткань. Для некоторых вирусных инфекций (ящур, оспа) таким местом является эпителиальная ткань. Но это не озна­чает, что возбудитель не попадает в другие ткани. Все органы единого организма связаны между собой, поэто­му нарушение функции одного из них ведет к изменению физиологического равновесия всего организма.

В инфекционном процессе ведущая роль принадле­жит макроорганизму. Ко многим инфекциям животные имеют естественный (конституциональный) иммунитет. Например, крупный рогатый скот не болеет сапом лоша­дей, которые, в свою очередь, нечувствительны к чуме свиней и т. д. В возникновении инфекции не менее важ­ное значение имеют возраст животного, уровень корм­ления, другие факторы.

Возраст. Реактивность молодых животных низка: они малочувствительны к раздражителям, в их организ­ме недостаточно антител. Имеются инфекции, которые встречаются главным образом у молодых животных. Так, телята и молодняк некоторых других видов животных сразу же после рождения могут заболевать эшерихиозом (коли-бактериозом).

Кормление. Большое значение в борьбе организма с инфекцией имеет кормление. Оно должно быть не только достаточным, но и доброкачественным (полноценным). Недостаток протеина, витаминов, макро- и микроэлемен­тов отрицательно сказывается на сопротивляемости орга­низма. При этом нарушается обмен веществ, уменьшается количество иммуноглобулинов (антител). Если в рационе недостает витамина А, то в организме наруша­ются окислительные процессы, понижается защитная функция кожных и слизистых покровов. При недостатке витаминов группы В наблюдается подавление фагоци­тарной активности лейкоцитов, распространение микро­бов по организму и т. д. Авитаминоз С ведет к повреж­дению слизистых оболочек и тем самым открывает путь возбудителям болезней. Высокая продуктивность живот­ных иногда понижает резистентность организма, в связи с чем они бывают склонны к заболеванию туберкулезом и другими инфекциями.

В) Влияние условий среды на возникнове­ние и развитие инфекционного процесса

Повышенная влажность, содержание в воздухе взвешенных частиц корма, образо­вание ядовитых продуктов распада белка (аммиак) и других веществ, плохая вентиляция — все это понижает сопротивляемость организма, открывает «ворота» для возбудителей болезней и способствует поражению орга­нов дыхания, пищеварения, кожи. Чем больше скучен­ность животных, тем вероятнее контакт между ними, а следовательно, выше процент случаев кожных и других заболеваний.

. Резкое изменение температуры, переохлаждение или перегревание орга­низма также понижают его резистентность и создают благоприятные условия для развития патогенных микро­организмов. Значение температуры в возникновении инфекции можно продемонстрировать на следующем примере. Куры обычно не болеют сибирской язвой, так как температура их тела в 42°С неблагоприятна для развития возбудителя. Но если организм курицы охла­дить путем погружения ее конечностей в холодную воду (по Л. Пастеру) и в это время ввести возбудителя болезни (сибирской язвы), то птица заболевает. Данный пример показывает, что в возникновении и развитии инфекции большую роль играет влияние физических факторов на организм животного.