Микроорганизмы:

Бактерии

News image

Бактерии — это очень простая форма растительной жизни, которая состоит из одной живой клетки. Размножение осуществляет...

Термофильные стрептококки

News image

К ним относятся Streptococcus thermophilus. Термофильные стрептококки по сравнению с мезофильными лучше развиваются пр...

Основы вирусологии:

Санитарно-микробиологическое исследование объектов окружающей среды в лечебно-профилактических учреж

Объектами исследования при проведении бактериологического контроля лечебно-профилактических учреждений являются: во...

Санитарно-микробиопогическое исследование молока и молочных продуктов

Отбор продуктов (ГОСТ 9225—84) Объединенную пробу молока объемом 500 см3 составляют из точечных проб, отобранных из...

Цитомегаповирусная инфекция

Несмотря на то, что прошло более столетия после первого описания цитомегалии и треть века после открытия цито-мегалови...

Авторизация





Носительство – универсальное явление в инфекционной патологии

носительство – универсальное явление в инфекционной патологии

Инфекционная болезнь – результат взаимодействия генотипически и фенотипически неоднородных и динамически изменяющихся популяций паразита и хозяина, протекающего в пространстве и времени. В единичных особях вида хозяина болезнь проявляется в виде инфекционного процесса, во всей популяции хозяина – в виде эпизоотического или эпидемического процессов.


В эволюционном отношении инфекционный процесс представляет собой исторически детерминированную форму паразитизма, являющегося частным случаем биотических межпопуляционных отношений. Компонентами паразитарной системы в горизонтальном срезе являются популяции паразита и хозяина, в вертикальном – микропопуляция паразита и организм хозяина на индивидуальном (организменном) уровне.


Паразитарные системы – это саморегулирующиеся экологические системы, в которых отношения между партнерами находятся в состоянии подвижного равновесия. Процесс саморегуляции паразитарных систем определяется генотипической и фенотипической гетерогенностью популяций паразита и хозяина, динамической изменчивостью популяций паразита и хозяина при их взаимодействии, а также факторами окружающей среды.


Гетерогенность популяции многих паразитов выражается в разной вирулентной и антигенной структуре, потребностях в определенном температурном режиме, питательных веществах и по другим параметрам. Это определяет возможность быстрой адаптации паразитов к изменившимся условиям среды обитания.


Большое значение для саморегуляции паразитарной системы имеет гетерогенность популяции хозяина по его чувствительности к возбудителю. В случае эпизоотий и эпидемий погибают особи с наиболее высокой чувствительностью к данному паразиту, в то время как сохранившиеся зараженные особи с низкой чувствительностью способны достаточно долго обеспечивать существование паразитарной системы. Степень антагонизма между паразитом и хозяином в разных паразитарных системах может сильно различаться и зависит от пути передачи возбудителя.


Следовательно, согласно теории саморегуляции эпидемического процесса, патогенность микроорганизмов отражает их длительные коэволюционные взаимоотношения с хозяевами, в процессе которых переход микробов к паразитизму обусловлен отбором, происходившим под влиянием организма хозяина.


В соответствии с этим теория саморегуляции паразитарных систем, выдвинутая академиком АМН СССР В.Д.Беляковым, постулирует синхронизированность изменений паразита и хозяина как основу фазности развития паразитарных систем. Смена развития паразитарных систем обусловлена самоперестройкой популяции паразита при взаимодействии с популяцией хозяина, то есть взаимодействием неоднородных и динамически изменяющихся популяций паразита и хозяина. «Количественной мерой, определяющей переход эпидемического процесса из одной фазы к другой, является степень гетерогенности взаимодействующих популяций». Различают 4 фазы: резервацию, эпидемическое преобразование, эпидемическое распространение и резервационное преобразование. Каждая из фаз характеризуется определенным состоянием системы паразит-хозяин и может быть рассмотрена с позиций обоих компонентов системы.


Одной из целевых функций внутренней организации всех надорганизменных живых систем, в том числе и популяции паразитов, является не максимальное, а оптимальное самовоспроизведение, представляющее собой не некую среднюю величину, а величину, адекватно меняющуюся по ряду параметров.


Различные внутренние и внешние факторы ведут к постоянным изменениям качественной и количественной характеристики паразитов. Однако популяция паразита продолжает существовать на основе динамических эволюционно сложившихся взаимоотношений с популяцией хозяина.


В процессе эволюции наибольшие шансы для выживания, а, следовательно, и сохранения вида, имеют микроорганизмы, которые не приводят к гибели своих естественных хозяев и не причиняют им существенного вреда. Высоковирулентные возбудители, способные вызвать уничтожение всей популяции хозяев, тем самым создают предпосылки для исчезновения собственного вида. В связи с этим в природе существует ряд механизмов сохранения патогенных микробов как видов, в частности, феномен персистенции.


Персистенция – это важнейший биологический механизм, обеспечивающий сохранение микроорганизмов в организме отдельных хозяев в межэпидемический (межэпизоотический) период (фаза резервации), когда иммунологический фон неблагоприятен для их распространения. Сохранение возбудителя в персистентном состоянии обеспечивается тонкими механизмами саморегуляции паразитарных систем, среди которых ведущее место принадлежит изменчивости. Концепция стимулированной направленной самоперестройки популяции микроорганизмов, базирующаяся на генотипической и фенотипической гетерогенности популяций возбудителя и хозяина, варьирующими признаками, имеющими наибольшее значение для развития паразитарных систем, определяет вирулентность и антигенность. Смена состава популяций микроорганизмов по указанным признакам проявляется в генерации высоковирулентных штаммов возбудителя посредством биологической перестройки под действием условий среды. «Движущей силой изменчивости вирулентности популяций является то, что в организме восприимчивых лиц накапливаются из гетерогенной популяции возбудителя высоковирулентные штаммы, а в организме иммунных – маловирулентные». В иммунном организме микроб, подвергаясь действию иммунологического пресса, вынужден адаптироваться к новым условиям существования. Процесс адаптации реализуется посредством молекулярно-генетических механизмов изменчивости популяций патогенных микроорганизмов. Своеобразной формой изменчивости возбудителей в таких условиях выступает процесс L-трансформации.


Обладая значительной функциональной мобильностью и пластичностью, микроорганизмы способны в короткий срок приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды. Разнообразные физические, химические и биологические воздействия на бактериальные клетки вызывают различные по своей биологической природе ответные реакции. Одни из них проявляются в виде возникновения инволюционных, дегенирирующих форм. Другие могут рассматриваться как приспособительные реакции, обеспечивающие сохранение микроорганизмов в изменившихся условиях существования (формирование гетероморфных форм, образование сферо - и протопластов, L-форм бактерий). Пребывание бактерий в виде этих форм рассматривается как явление, связующее отдельные этапы в единый процесс L-трансформации: фаз сбалансированного и несбалансированного роста, L-фазу. К фазе сбалансированного роста относятся исходные бактериальные клетки в морфологически типичной форме (гомеоморфный рост); к фазе несбалансированного роста – сферо - и протопласты и незавершенные L-формы (гетероморфный рост). L-фаза характеризуется наличием нестабильных, стабильных и условно стабильных L-форм бактерий.


Отличительной чертой форм несбалансированного роста как начального и легко обратимого этапа L-трансформации является изменение размера и формы клеток, что не влияет на структуру колоний и способ репродукции.


В отличие от них, сферо - и протопласты, L-формы образуются лишь при действии факторов, блокирующих синтез клеточной стенки. Количественные и качественные нарушения синтеза клеточной стенки находят свое отражение в морфологии, структурной организации и физиологии бактерий. Так, сферопласты представляют собой клетки, частично лишенные клеточной стенки, имеющие шаровидную форму, чувствительные к осмотическому шоку и способные в соответствующих условиях реверсировать в бактериальную форму. Более глубокая деградация клеточной стенки приводит к образованию протопластов – бактериальных форм, полностью лишенных клеточной стенки. По своей субмикроскопической структуре сферо - и протопласты мало чем отличаются друг от друга. Характерной особенностью названных форм несбалансированного роста является их способность к реверсии и потенциальная способность к размножению (отсутствие способности к длительному пассированию на питательных средах).


Особое место среди микроорганизмов с дефектом клеточной стенки занимают L-формы бактерий. Они отличаются от вышеназванных групп тем, что обладают устойчивостью к трансформирующим агентам, способностью выживать и давать жизнеспособное потомство в изменившихся условиях существования. К специфическим признакам, отличающим L-формы от других форм с дефектом клеточной стенки, можно отнести морфологию колоний, характер роста на питательных средах, способность к стабилизации и реверсии, своеобразие антигенных и биохимических свойств, особенности ультраструктуры клеток и способ их репродукции.


Изменчивость микробной популяции по пути L-трансформации, как и другие формы изменчивости, должна «обеспечивать, во-первых, способность в условиях дифференциальной гибели быстро уходить из-под влияния иммунитета хозяина и формировать резервационный штамм при сохранении достаточной численности и гетерогенности; во-вторых, образовывать в условиях дифференцированного выживания эпидемический штамм для завязывания инфекционного процесса при встрече с чувствительным организмом».


Реализация указанных функций L-формами бактерий будет рассмотрена ниже на примере ряда особо опасных инфекций с внутриклеточной локализацией возбудителя в свете положений теории саморегуляции паразитарных систем.


Фаза резервации, сущность которой составляет персистенция измененного возбудителя в целях самосохранения, механизмы существования микроба в эту фазу, таким образом, закономерно универсальны для всех паразитарных систем, не исключая, однако, своеобразия их проявления в каждой из систем. Так, для большинства непатогенных паразитов персистентное состояние является естественным, а болезнь представляется как эпизод. И, наоборот, для паразитов с выраженной патогенностью персистенция – эпизодическое явление. Основным фактором, определяющим эти явления, выступает генотипическая и фенотипическая гетерогенность взаимодействующих видов живых существ: паразита и хозяина.


Помимо этой распространенной точки зрения, в научной литературе в последнее время появились сообщения о преадаптивном происхождении возбудителей природноочаговых зоонозов. Суть этой точки зрения сводится к тому, что для возбудителей природноочаговых инфекций организм человека – это новая и необычная среда обитания. Ее освоение возможно при наличии у микроорганизмов особенностей, позволяющих им размножаться в этой среде. Такие особенности возникают преадаптивно в прежней среде обитания как случайный, побочный результат эволюционных изменений. Наличие определенных преадаптивных свойств микроорганизмов делает возможным начало становления в дальнейшем их коадаптивных взаимоотношений с членистоногими и позвоночными.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Микроорганизмы и человек:

Роль микробов и микроорганизмов в жизни человека

Большинство микроорганизмов играют полезную роль для человека. Многие микробы и бактерии свободно разлагают трупы живо...

Ученые сделали «перепись» микробов

Ученые провели исследование, которое касалось более детального изучении микрофлоры сельских и городских жителей. То ес...

ДДТ

Проблема развития устойчивости возникла и в борь­бе человека с врагами, более крупными по размеру, чем бакте­рии, - на...

Иммунитет:

Продукты: иммунитет повышается целенаправленно

Наш организм часто подвержен негативным погодным влияниям, экологическим, стрессам, но именно в межсезонье он особенно у...

Иммунитет собак

В любом животном организме иммунитет обеспечивает его защиту от любых вирусов, бактерий, чужеродных веществ, патогенных ...

Чрезмерная защита

Десятки лет тому назад казалось, что мы побороли такие инфекционные заболевания как туберкулез и теперь мы наблюдаем ...