Author: Воробьев А.А.
Tags: физиология сравнительная физиология микробиология общая патология биология
ISBN: 5-225-04208-2
Year: 1999
Text
Учебная литература
для студентов факультета высшего
сестринского образования
МИКРОБИОЛОГИЯ
И ИММУНОЛОГИЯ
Под редакцией
академика РАМН
А. А. Воробьева
Рекомендован Управлением учебных заведений
Министерства здравоохранения Российской
Федерации в качестве учебника для студентов-
высшего сестринского образования
Москва
"Медицина"
1999
УДК 612.017.1+579(075.8)
ББК 52.5
М59
Рецензент Е.В.ГАРАСЬКО — доцент, зав. курсом микро-
биологии Ивановской государственной медицинской академии
Микробиология и иммунология: Учебник/Под ред.
М59 А.А.Воробьева.—М.: Медицина, 1999.— 464 с.: ил. — (Учеб,
лит. Для студентов высш.сестр.образов.).—ISBN 5-225 04208-2
Учебник состоит из двух частей — общая и специальная мик-
робиология. Описаны классификация, морфология, физиоло-
гия и генетика микробов; противомикробные препараты. При-
ведено учение об инфекции и иммунитете. Рассказано об им-
мунопрофилактике и иммунотерапии. Описаны возбудители
инфекций человека.
Для студентов факультетов высшего сестринского образо-
вания медицинских вузов, учащихся медицинских училищ и кол-
леджей.
ISBN 5-225-04208-2
ББК 52.5
© Издательство «Медицина»,
Москва 1999
Учебник
Микробиология и иммунология
Зав. редакцией Т.П.Осокина. Нзучный редактор Е~А)Гоголина. Художествен-
ный редактор С.М.Лымина. Художник А.М.Юркевич. |Технический редактор
Т.Н.Жильцова. Корректор Л.В.Петрова. ’
ЛР № 010215 от 29.04.97. Сдано в набор 12.02.99. Подписано к печати 28.04.99.
Формат бумаги 60x90'/.. Бумага офс. № 1. Гарнитура тайме. Уч.-изд. л. 29.15.
Тираж 20 000 экз. Заказ № 239.
Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Медицина». 101000,
Москва, Петроверигский пер., 6/8.
ОАО «Ярославский полиграфкомбинат». 150049, Ярославль, ул. Свободы, 97.
Все права авторов защищены. Ни одна часть этого издания не может быть
занесена в память компьютера либо воспроизведена любым способом без пред-
варительного письменного разрешения издателя.
АВТОРЫ УЧЕБНИКА — сотрудники кафедры микробиологии
с вирусологией и иммунологией Мос-
ковской медицинской академии им.
И.М.Сеченова:
А.А.ВОРОББЕВ
•
А.С.БЫКОВ
МН.БОЙЧЕНКО
С.А.ДРАТВИН
Ю.В.НЕСВИЖСКИЙ
Н.Г.ОЖЕРЕЛЬЕВА
Е.П.ПАШКОВ
А.Ю.МИРОНОВ
Д.Н.НЕЧАЕВ
А.М.РЫБАКОВА
— академик РАМН, профессор, доктор
медицинских наук
— профессор, доктор медицинских наук
— профессор, доктор биологических
наук
— профессор, доктор медицинских наук
— профессор, доктор медицинских наук
— кандидат медицинских наук, доцент
— кандидат медицинских наук, доцент
— кандидат медицинских наук, доцент
— кандидат медицинских наук, доцент
— кандидат медицинских наук, доцент
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВИЧ — вирус иммунодефицита человека
ГЗТ — гиперчувствительность замедленного типа
ГНТ — гиперчувствительность немедленного типа
И К — иммунный комплекс
ЖКТ — желудочно-кишечный тракт
ИФА — иммуноферментный анализ
ИЭМ — иммунная электронная микроскопия
ЛПС — липополисахарид
ПЦР — полимеразная цепная реакция
РГА — реакция гемагглютинации
РИА — радиоиммунный анализ
РИФ — реакция иммунофлюоресценции
РИГА — реакция непрямой гемагглютинации
РИГА — реакция пассивной гемагглютинации
РРГ — реакция радиального гемолиза
РСК — реакция связывания комплемента
РТГА — реакция торможения гемагглютинации
ПРЕДИСЛОВИЕ
В высших медицинских учебных заведениях России начиная с
1991 г. организовано и функционирует более 15 факультетов
высшего сестринского образования. Потребность в таких факуль-
тетах обосновывается необходимостью подготовки медицинских
сестер с высшим образованием для работы в клиниках и раз-
личных медико-профилактических и лечебных учреждениях в
качестве административных работников, преподавателей меди-
цинских колледжей, менеджеров и т.д. Подготовка таких спе-
циалистов имеет свою специфику и регламентируется учебными
программами по фундаментальным, клиническим и профилак-
тическим дисциплинам, в том числе по микробиологии и
иммунологии.
Кафедрой микробиологии с вирусологией и иммунологией
Московской медицинской академии им.И.М.Сеченова в 1993 г.
создана первая в нашей стране программа по микробиологии и
иммунологии для факультета подготовки сестер с высшим об-
разованием. Эта программа одобрена центральной учебно-мето-
дической комиссией по преподаванию микробиологии М3 РФ
и утверждена этим министерством.
Такая программа, учитывая количество часов, отведенных на
преподавание микробиологии и иммунологии, включает основ-
ные разделы этих дисциплин с учетом специфики, профиля и
особенностей профессиональной подготовки сестер с высшим
образованием. В программе особое внимание уделено общей мик-
робиологии и иммунологии, экологической и санитарной мик-
робиологии, правилам работы и технике безопасности в мик-
робиологических лабораториях, основам специфической профи-
лактики и лечения инфекционных болезней с помощью анти-
биотиков, химиопрепаратов, иммунобиологических препаратов,
а также основам клинической иммунологии и клинической мик-
робиологии. Частный раздел программы по медицинской мик-
робиологии предусматривает изучение биологии бактерий, ви-
русов, грибов, простейших, патогенеза, клиники, специфичес-
кого лечения, а также специфической диагностики и профи-
лактики вызываемых ими болезней.
В соответствии со структурой программы авторами написан
учебник по микробиологии и иммунологии, ориентированный
5
на студентов факультета подготовки сестер с высшим образо-
ванием. Подобный учебник издается впервые. При написании
учебника авторы стремились дать как можно больше современ-
ной информации с учетом базовой подготовки студентов фа-
культета и важности для их профессиональной подготовки тех
или иных сведений из области микробиологии и иммунологии.
Мы полагаем, что содержащийся в учебнике материал по
своему объему и уровню изложения может быть также исполь-
зован при преподавании микробиологии и иммунологии не только
на факультете высшего сестринского образования, но и на других
факультетах медицинских вузов, а отдельные разделы учебника
доступны для учащихся медицинских колледжей. При написа-
нии учебника учитывался опыт преподавания микробиологии и
иммунологии на кафедре микробиологии с вирусологией и им-
мунологией Московской медицинской академии им.И.М.Сече-
нова.
В написании своими советами и пожеланиями авторам помо-
гали многие сотрудники кафедры, за что авторы выражают им
свою признательность. Но особую благодарность авторы хотят
выразить кандидату биологических наук JI.И.Петровой за тот
вклад, который она внесла в подготовку учебника.
Конечно, мы понимаем, что учебник не лишен недостатков,
и будем благодарны читателям за критические замечания в наш
адрес.
Заслуженный деятель науки
Российской Федерации, академик РАМН,
профессор А.А.ВОРОБЬЕВ
Часть I
ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
Глава 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ МЕДИЦИНСКОЙ
МИКРОБИОЛОГИИ И ИММУНОЛОГИИ
1.1. Мир микробов. Общие сведения
Вселенная состоит из живой и неживой материи. Наша планета
Земля населена огромным количеством разнообразных живых су-
ществ, которые совместно с продуктами своей жизнедеятельно-
сти составляют биосферу. Представителей живой природы, на-
чиная от сложных организмов — человека и млекопитающих
животных — и кончая простейшими формами жизни — мик-
робами, условно можно разделить на две большие группы:
макромир и микромир. К макромиру относятся все те предста-
вители живой материи, которых мы видим невооруженным глазом.
Это все виды животных, птиц, растений, насекомых, гельмин-
тов и т.д. К микромиру относятся многочисленные микроорга-
низмы, а также более просто устроенные формы живой мате-
рии, такие как вирусы и прионы, которые невидимы нево-
оруженным глазом, но которых можно наблюдать с помощью
оптических приборов — микроскопов. По сложности организа-
ции и процессов жизнедеятельности микромир подразделяется
на большие группы (царства).
Так, к микромиру относятся бактерии, грибы, простейшие,
вирусы и прионы. Они различаются по размерам и сложности
строения, по биологической организации, физиологии, биохи-
мии и генетике; по паразитизму и экологии, т.е. распространен-
ности в природе и среде обитания, а также по патогенности (т.е.
болезнетворности) для человека, животных и растений и по
ряду других специальных свойств. Одни из них представляют
собой одноклеточные сложно устроенные организмы. Это бак-
терии, грибы, простейшие. К этим представителям микромира
применим термин «микроорганизмы», так как они представля-
ют собой самостоятельные, способные к автономному существо-
ванию организмы. Микроорганизмы различаются по сложности
строения и проявлению жизненных функций. Так, ядро бакте-
рии не имеет ядерной оболочки, поэтому их называют прока-
7
риотами (от греч. кагуоп — ядро); другие (грибы, простейшие)
имеют очерченное ядро, поэтому их называют эукариотами. К
микроорганизмам относятся не только микробы животного
(простейшие), но и растительного (бактерии, грибы) проис-
хождения.
Более простые представители микромира вирусы и прионы
по существу — это частицы (вирусы) и инфекционные мак-
ромолекулы (прионы) или нуклеиновые кислоты (инфекцион-
ные ДНК и РНК). Они не являются организмами в полном
смысле этого слова, так как не имеют свойственных клеткам
структур (органелл), не обладают собственным обменом веществ,
а живут и размножаются в клетках животных, человека, рас-
тений, бактерий, используя для своей жизнедеятельности ре-
сурсы и обменные процессы этих клеток. Поэтому они являются
внутриклеточными паразитами и не способны существовать вне
живой клетки. В связи с этим вирусы, прионы и инфекционные
нуклеиновые кислоты нельзя называть микроорганизмами,
правильнее их именовать микробами.
Таким образом, к микромиру относятся как сложно устро-
енные одноклеточные организмы (бактерии, грибы, простей-
шие), так и простейшие формы жизни (вирусы, прионы, ин-
фекционные нуклеиновые кислоты), не являющиеся организ-
мами в полном смысле этого слова. Следовательно, объединя-
ющим термином для всех живых форм микромира (бактерий,
грибов, простейших, вирусов, прионов) будет термин «мик-
робы».
В табл. 1.1 приведены основные молекулярно-биологические
характеристики микробов. Из табл. 1.1 видно, что к микробам
относятся клеточные и доклеточные формы, прокариоты и эука-
риоты, прионы (инфекционные белки), инфекционные нукле-
иновые кислоты — РНК и ДНК (вироиды), вирусы, бактерии,
грибы и простейшие. Все микробы различаются по размерам —
от 0,01 до 50 мкм, имеют различный вид (макромолекула в
виде цепочки, сложные частицы, клетки в форме палочек,
запятых, извитые, сферические формы), различное число генов
(от 10 до 10 000). Это свидетельствует о значительных различиях
в биологической организации и жизнедеятельности микробов.
Микробы обитают, т.е. распространены, в различных объектах
внешней среды, в животном и растительном мире и отличаются
друг от друга по патогенности (болезнетворности) для челове-
ка, животных и растений.
На нашей планете обитает огромное количество микробов,
исчисляемое астрономическими цифрами. Только бактерий, не
считая грибов, вирусов, простейших, населяющих природу (по-
чву, водоемы, атмосферу) и обитающих в организме человека,
животных, птиц, растений и насекомых, насчитывается не менее
8
Таблица 1.1. Мир микробов
Представители Уровень орга- низации Размер, мкм Число генов Распростране- ние в природе
Прионы (инфекцион- ные белки) Вироиды (ДНК, РНК) Вирусы Док Макромоле- кулы Макромоле- кулы Частицы л е т о ч н ы 0,1-0,3 1-100 0,01-0,4 1 (хозяина) До 100 До 100 Только в жи- вом организме (внутрикле- точные паразиты)
Клеточные
Бактерии Прокариоты 1-10 До 5000 В живой и не-
Грибы Эукариоты 1-30 До 5000 живой при-
Простейшие Эукариоты 10-50 До 10 000 роде
10м. В организме каждого человека проживает не менее 1014 бак-
терий, а в популяции людей на планете их насчитывается около
1024. Уже на основании только этих данных можно судить о той
роли, которую играют микробы в жизни человека. Число других
представителей микробов (грибов, вирусов, простейших), оби-
тающих на нашей планете, трудно поддается учету.
Все микробы в связи с разнообразием их морфологических,
биологических и других свойств, а также численностью, в со-
ответствии с международной классификацией по Берги, разде-
лены на царства, отделы, классы, семейства, виды, подвиды.
Число известных видов микробов огромно. Только бактерий
насчитывается около 100 000 видов. Детально классификация
(таксономия) микробов будет приведена в главе 2.
Естественно, что микробы как биологические существа жи-
вут, размножаются и осуществляют свои функции в благопри-
ятных для них экологических условиях. В то же время в процессе
своей жизнедеятельности микробы оказывают существенное вли-
яние на неживую и живую природу. Хорошо известно, что бак-
терии обеспечивают круговорот веществ и энергии в природе,
плодородие почв, поддержание газового состава атмосферы и
других природных процессов. Многие из микробов болезнетвор-
ны, т.е. патогенны для человека, животных, птиц, насекомых
и растений. Это связано с их паразитизмом, т.е. эволюционно
сложившимся способом существования микробов с определен-
ными представителями животного и растительного мира. Боль-
шинство микробов не болезнетворны и обитают в неживой
9
природе (почве, воде, атмосфере и т.д.). В связи с этим мик-
робы (бактерии, вирусы, простейшие) делят на патогенные, т.е.
болезнетворные (от греч. pathos — болезнь), и непатогенные.
Последние называют сапрофитами (от греч.sapros — гнилой и
phyton — растение).
Однако имеется большая группа непатогенных микробов, ко-
торые при определенных условиях (ослабленный организм, фак-
торы, активизирующие жизнедеятельность микроба) вызывают
болезни. Такие микробы называют условно-патогенными. Так,
из 500 видов непатогенных бактерий (кишечная палочка, ста-
филококк, лактобациллы и др.), обитающих в организме чело-
века, практически все при определенных условиях могут выз-
вать болезнь, т.е. стать условно-патогенными.
1.2. Микробиология — наука о микробах
Весь многообразный мир микробов изучает наука
микробиология (от греч.micros — малый, bios —
жизнь, logos — учение). Микробиологию можно
определить как науку, изучающую строение, био-
логию, экологию микробов — мельчайших форм
жизни животного и растительного происхождения,
невидимых невооруженным глазом.
Она делится на ряд разделов и дисциплин, прежде всего на
общую и частную. Общая микробиология по методам познания
делится на анатомию (строение), физиологию, биохимию, ге-
нетику, экологию и эволюцию микробов. Частная микробиоло-
гия по объектам изучения делится на медицинскую, ветеринар-
ную, сельскохозяйственную, морскую, космическую, техничес-
кую.
Медицинская микробиология изучает микробов, патогенных
для человека; ветеринарная — болезнетворных для животных;
сельскохозяйственная — вызывающих заболевания у растений.
Морская и космическая микробиология изучают микробов, со-
ответственно обитающих в морях и океанах, водных бассейнах
или в космическом пространстве.
Техническая микробиология изучает и реализует в практике
возможности и свойства микробов синтезировать и производить
в процессе своей жизнедеятельности ценные для человека про-
дукты, например сахара, спирты, углеводы, белки, в том числе
ферменты, кислоты и т.д. На базе технической микробиологии
возникла биотехнология (см. главу 6).
В соответствии с объектами изучения микробиология подраз-
деляется на ряд дисциплин: бактериологию, микологию, виру-
сологию, протозоологию, изучающих соответственно бактерии,
грибы, вирусы и простейшие.
10
Медицинская микробиология изучает строение микробов, спо-
собных вызвать у человека болезни, их жизнедеятельность (фи-
зиологию), генетику, экологию, патогенез (механизм болезнет-
ворности), основные клинические проявления инфекционных
болезней, специфическую диагностику, профилактику и лече-
ние инфекционных болезней, а также их эпидемиологические
особенности.
В недрах микробиологии родилась самостоятельная наука —
иммунология.
1.3. Иммунология — наука об иммунитете
Иммунитет (от лат. immunitas — освобождение от
чего-либо, неприкосновенность) — это способ
защиты организма от генетически чужеродных
веществ (в том числе микробов) с целью сохра-
нения структурной и функциональной целостности
организма и биологической индивидуальности, т.е.
так называемого гомеостаза.
Генетически чужеродными веществами, т.е. веществами, генети-
чески отличающимися от структур собственного организма и
способными нарушить нормальные присущие организму биоло-
гические процессы, являются не только микробы (бактерии,
вирусы, грибы, простейшие), но и макромолекулы раститель-
ного и животного происхождения (белки, нуклеиновые кисло-
ты, полисахариды и их комплексы), а также чужеродные клет-
ки (злокачественных опухолей, клетки и ткани другого чело-
века или животных). Все эти генетически чужеродные вещества
называются антигенами.
Защиту от антигенов осуществляет иммунная система орга-
низма, анатомически представляющая собой лимфоидную ткань,
в которой функциональными клетками являются Т- и 5-лим-
фоциты и фагоциты. Основной функцией иммунной системы
являются распознавание антигена (т.е. его генетической чуже-
родности) и уничтожение, нейтрализация, обезвреживание ан-
тигена. Эту функцию иммунная система осуществляет комплек-
сом специфических и неспецифических реакций, таких как об-
разование антител, фагоцитоз, цитотоксическая киллерная
функция лимфоцитов и др. (см. главу 9). Таким образом, им-
мунная система выполняет основную роль в защите организма
от микробов, а также других генетических чужеродных антиге-
нов.
Иммунитет, т.е. способы и механизмы защиты организма от
генетически чужеродных веществ — антигенов, изучает самосто-
ятельная наука иммунология, которая относится к числу фун-
даментальных медицинских и общебиологических дисциплин, так
11
как имеет свои специфические способы и методы, а также объек-
ты изучения, касающиеся многих жизненно важных биологи-
ческих процессов в норме и при различных заболеваниях.
Иммунология как фундаментальная наука пользуется методами
молекулярной биологии, генетики, физико-химическими, био-
химическими, гистологическими и другими методами.
1.4. Связь микробиологии с иммунологией
В диагностике инфекционных заболеваний и в эпидемиологии
решающую роль играют микробиологические исследования, так
как с их помощью определяется этиология заболевания или при-
чина развития эпидемий т.е. вызвавший их микроб.
В то же время микробиологические исследования включают
комплекс иммунологических методов (иммунные реакции in vitro
и in vivo), которые применяют для индикации и идентифика-
ции микробов. Кроме того, микробиология пользуется иммуно-
логическими методами для получения и стандартизации имму-
нореагентов (специфических сывороток, антигенов, вакцин), а
иммунология, точнее иммунобиотехнология, использует микро-
организмы как сырье для получения многих медицинских пре-
паратов (вакцин, антибиотиков, адъювантов, пробиотиков и др.).
Рекомбинантные штаммы бактерий и вирусов применяют для
получения генно-инженерным способом не только вакцин, но
и гормонов, интерферонов, интерлейкинов и других медицин-
ских препаратов.
1.5. История развития микробиологии и иммунологии
Микробиология является довольно древней наукой, прошедшей
длительный путь развития. Этот путь целесообразно разбить на
5 этапов, в зависимости от уровня и методов познания мира
микробов: эвристический, морфологический, физиологический,
иммунологический, молекулярно-генетический.
Эвристический этап связан с неожиданными находками и до-
гадками (эврика — неожиданная находка) о существовании на
Земле каких-то невидимых живых существ, вызывающих болез-
ни.
Как известно, микробы существовали на нашей планете за-
долго до появления животных и человека. Об этом свидетель-
ствует обнаружение антигенов патогенных микробов, в частно-
сти возбудителя чумы, в останках древних захоронений чело-
века. О существовании микробов догадывались уже древние
мыслители и ученые. Еще в Ш—IV вв. до нашей эры основопо-
ложник медицины Гиппократ считал, что болезни человека
вызываются какими-то невидимыми частицами, которые он
12
называл неживыми миазма-
ми, выделяемыми в болоти-
стых и других местностях. О
живой природе этих частиц
начали догадываться только в
III—IV вв. Поэт Веррон уж
определенно писал о живой
сущности миазмов.
В XIV—XV вв. итальянский
врач Д.Фракасторо (1478—
1553), изучая заболевания,
передающиеся от человека к
человеку, считал, что они
вызываются «живыми кон-
тагиями». Д.Фракасторо
впервые описал принципы
борьбы с контагиозными бо-
лезнями и стал, таким об-
разом, основоположником
эпидемиологии.
Однако впервые человек
увидел микробов своими
глазами лишь в XVII в. Это стало возможным благодаря изоб-
ретению микроскопа. В XVI—XVII вв. широкое распространение
в Европе (особенно в Голландии) получило шлифование стекол.
Этим, в частности, занимался голландский коммерсант, торго-
вец сукном Антони ван Левенгук (1632—1723), проживавший
в Дерпте. Он сконструировал на основе увеличительных стекол
микроскоп с высокой разрешающей способностью, увеличивав-
ший предметы в 300 раз. Будучи по своей природе пытливым
и любознательным, А.Левенгук начал рассматривать под мик-
роскопом все, что его интересовало: налет с зубов, кровь,
слюну, сперму, пищевые продукты и т.д. К его удивлению, он
обнаружил живые микроскопические существа, которые разли-
чались по форме и размерам. Он назвал их «анималькулюсами»
(«зверьки»). Свои наблюдения, зарисовки «анималькулюсов» и
их описания А.Левенгук направлял в виде писем (всего 120)
в Британское королевское научное общество, а затем издал в
виде отдельного труда. Все зарисовки и описания А.Левенгука
были настолько точны, что сохранили свое значение и до наших
дней. Первым россиянином, кто увидел микробов в микроскоп,
был Петр I, работавший в те времена в Голландии на корабель-
ных верфях; он увез в Россию первый микроскоп.
С момента открытия А.Левенгуком микробов начался мор-
фологический период в развитии микробиологии. Он продолжа-
ется и до наших дней, так как наука открывает все новые и
13
новые микробы. После откры-
тия А.Левенгука было описа-
но множество патогенных для
человека и животных микро-
бов. Однако необходимо было
выяснить роль микробов в
природе, их жизнедеятель-
ность, биологические свойства
и этиологическую роль в воз-
никновении болезней челове-
ка и животных. Большое зна-
чение в изучении этиологии
микробов сыграли работы
русского эпидемиолога Д.Са-
мойловича, его героический
опыт по самозаражению чу-
мой. Подобные эксперименты
на себе для выявления болез-
нетворное™ микробов прове-
ли затем многие ученые:
М.Петтенкоффер, И.И.Меч-
ников, Н.Ф.Гамалея, И.Г.Сав-
ченко, Д.К.Заболотный, М.С.Балоян и многие другие. Эти ученые,
рискуя своей жизнью, выполнили свой долг перед человече-
ством. Таким образом родилась наука деонтология — наука о
долге. И в наши дни многие ученые — авторы разработанных
новых микробиологических, иммунобиологических, фармацев-
тических препаратов, руководствуясь долгом, испытывают эти
препараты прежде всего на себе.
Этиологическую роль микробов в возникновении болезней
изучали также на модельных животных. Ф.Генле разработал, а
выдающийся немецкий микробиолог Р.Кох (1843—1910) затем
четко сформулировал получившую название триаду Генле—Коха,
по которой можно судить об этиологической роли микроба в
возникновении болезни. Эта триада сводится к необходимости:
1) обнаружения микроба только при данной болезни и ни при
какой другой; 2) выделения чистой культуры микроба; 3) до-
казательства в эксперименте способности чистой культуры воз-
будителя вызывать специфическую болезнь. Р.Кох внес боль-
шой вклад в развитие микробиологии, разработав способ полу-
чения чистых культур микроорганизмов, метод их окраски, мик-
рофотосъемки, открыв возбудителей холеры (запятая Коха) и
туберкулеза (палочка Коха).
Открытие все новых возбудителей болезней продолжалось на
протяжении XVII—XX вв. и осуществляется и в наши дни.
За это время открыто и описано более 2000 видов бактерий
14
Д.И.Ивановский (1864—1920)
Л.Пастер (1822-1895)
и грибов — возбудителей болезней человека. Выдающимся было
обнаружение в 1892 г. вирусов — нового царства микробов,
примитивно устроенных, не имеющих клеточного строения,
паразитирующих только в животных, растительных и бактери-
альных клетках. Честь открытия вирусов принадлежит русско-
му ученому, ботанику Санкт-Петербургского университета
Д.И.Ивановскому (1864—1920). Со времени открытия Д.И.Ива-
новским первого вируса, вызывающего мозаичную болезнь та-
бака, было обнаружено более 1000 вирусов, вызывающих бо-
лезни у человека, и огромное число вирусов, поражающих
животных, птиц, членистоногих, растений и бактерий. Возник-
ла новая дисциплина — вирусология, основоположником кото-
рой и стал Д.И.Ивановский.
В конце XIX в. было обнаружено, что болезни человека и
животных могут вызывать не только бактерии, но и простей-
шие: амебы, лейшмании, плазмодии малярии и др. Возникла
протозоология — учение о болезнях, вызываемых простейшими
Основоположниками протозоологии были русские исследовате-
ли Ф.А.Леш, открывший амебиаз, П.Ф.Боровский, открывший
лейшманиоз, и французский врач Лаверан, описавший возбу-
дителя малярии.
Открытие возбудителей болезней сопровождалось изучением
их биологических свойств, разработкой номенклатуры и их клас-
сификации. Данный этап в развитии микробиологии можно на-
15
звать физиологическим. В этот период были изучены процессы и
характеристики обмена веществ у бактерий: дыхание, потреб-
ность в органических и минеральных веществах, ферментатив-
ная активность, размножение и рост, культивирование на ис-
кусственных питательных средах и т.д.
Огромное значение для развития микробиологии в этот пе-
риод имели открытия гениального французского ученого Луи
Пастера (1822—1895). Он не только обосновал этиологическую
роль микробов в возникновении болезней, но и открыл фер-
ментативную природу брожения — анаэробиоз (т.е. дыхание в
отсутствие кислорода), опроверг положение о самозарождении
бактерий, обосновал процессы дезинфекции и стерилизации, а
также открыл и обосновал на примере бешенства и других
инфекций принципы вакцинации, т.е. предохранительных при-
вивок против микробов.
С Л.Пастера начинается четвертый, иммунологический, период
в развитии микробиологии. Ученый в блестящих экспериментах
на животных, использовав в качестве модели холеру кур, си-
бирскую язву и бешенство, разработал принципы создания спе-
цифической невосприимчивости к микробам путем вакцинации
ослабленными, а также убитыми микробами. Он разработал
способ апипенуации, т.е. ослабление (снижение) вирулентности
микробов путем многократных пассажей через организм живот-
ных, а также путем выращивания их на искусственных пита-
тельных средах в неблагоприятных условиях. Введение живот-
ным штаммов с пониженной вирулентностью обеспечивало
впоследствии защиту от заболеваний, вызываемых вирулентны-
ми микробами. Эффективность вакцинации аттенуированными
штаммами микробов была блестяще подтверждена Л.Пастером
при спасении людей, зараженных вирусом бешенства.
До Л.Пастера была известна возможность предохранительных
прививок против натуральной оспы людей путем нанесения на
кожу содержимого пустул (оспин), взятых от коров, больных
коровьей оспой. Это впервые более 200 лет назад осуществил
английский врач Э.Дженнер (1749—1823). Человечество с бла-
годарностью отмечает это событие. Так, 1996 г., когда испол-
нилось 200 лет со дня оспопрививания, во всем мире был
объявлен годом Дженнера. Однако вакцинации против оспы
человека материалом, содержащим возбудителя оспы коров,
носили чисто эмпирический характер и не привели к разработке
общих научных принципов вакцинопрофилактики. Это было
сделано Л.Пастером, который с большим уважением относился
к Э.Дженнеру и в его честь предложил называть препараты,
использующиеся для прививок, вакцинами (от фр. vaca — ко-
рова).
Л.Пастер разработал не только принцип вакцинации, но и
16
способ приготовления вакцин,
который не потерял своей ак-
туальности и в наши дни.
Следовательно, Л.Пастер яв-
ляется основоположником не
только микробиологии и им-
мунологии, но и иммунобио-
технологии.
Развитие иммунологии в
конце XIX—начале XX вв.
связано с именами двух вы-
дающихся ученых — русско-
го зоолога И.И.Мечникова
(1845—1916) и немецкого хи-
мика П.Эрлиха (1854—1915).
Оба этих ученых, а также
Л.Пастер являются основопо-
ложниками иммунологии.
И.И.Мечников, окончивший
Харьковский университет и
ставший профессором в 26
лет, более 28 лет работал
И.И.Мечников (1845—1916)
рядом с Л.Пастером, являясь заместителем по науке Парижс-
кого пастеровского института, возглавляемого самим Л.Пасте-
ром. Этот институт был создан в 1888 г. на пожертвования как
простых людей, так и правительств различных стран. Самое щедрое
пожертвование сделал российский император Александр III. Па-
стеровский институт и в наши дни является одним из ведущих
институтов мира. Не случайно именно в этом институте в 1983 г.
Л.Монтанье открыл вирус иммунодефицита человека.
И.И.Мечников разработал фагоцитарную теорию иммуните-
та, т.е. заложил основы клеточной иммунологии, за что ему
была присуждена Нобелевская премия. Одновременно эта же
премия была присуждена и П.Эрлиху за разработку гумораль-
ной теории иммунитета, объяснявшей механизмы защиты с
помощью антител. Подтверждением гуморальной теории П.Эр-
лиха послужили работы Э.Беринга и С.Китазато, впервые
приготовивших антитоксические дифтерийные сыворотки путем
иммунизации лошадей дифтерийным токсином.
Наряду с разработкой вакцин и сывороток развивалось на-
правление поиска химических противобактериальных препара-
тов, оказывающих бактериостатическое и бактерицидное дей-
ствие. Основоположником этого направления был П.Эрлих,
искавший «волшебную пулю» против микробов. Им впервые был
создан препарат «Сальварсан» (препарат 606), губительно дей-
ствующий на спирохеты — возбудителя сифилиса. Это направ-
17
ление химиотерапии и химиопрофилактики интенсивно разви-
вается и в настоящее время, имеет множество достижений, венцом
которых является создание антибиотиков, открытых английс-
ким врачом А.Флемингом.
Иммунологический период развития микробиологии заложил
прочную основу для выделения в качестве самостоятельной дис-
циплины иммунологии, а также обогатил микробиологию но-
выми иммунологическими методами исследования, что позво-
лило поднять микробиологию на более высокий научный и прак-
тический уровень. Этому способствовали также успехи в области
биохимии, молекулярной биологии, генетики, а впоследствии
генной инженерии и биотехнологии. Начиная с 40—50-х годов
XX в. микробиология и иммунология вступили в молекулярно-
генетический этап развития. Этот этап характеризуется расцве-
том молекулярной биологии, открывшей универсальность гене-
тического кода человека, животных, растений и бактерий; мо-
лекулярные механизмы биологических процессов. Были расшиф-
рованы химические структуры жизненно важных биологически
активных веществ, таких как гормоны, ферменты и др.; осу-
ществлен химический синтез биологически активных веществ.
Расшифрованы, клонированы и синтезированы отдельные гены,
созданы рекомбинантные ДНК; в практику внедряются генно-
инженерные способы получения сложных биологически актив-
ных веществ и т.д.
1.6. Достижения современных микробиологии и иммунологии
Открытия в молекулярной биологии, генетике и генной инже-
нерии не могли не сказаться на общем уровне развития мик-
робиологии и иммунологии. Перечислим только основные, наи-
более существенные и современные достижения микробиологии
и иммунологии.
• Расшифровка на молекулярном уровне биологических про-
цессов микробных клеток, обеспечивающих их жизнедея-
тельность.
• Выявление факторов патогенности микробов и процессов
патогенеза инфекционных болезней.
• Расшифровка антигенной структуры бактерий и создание
более чувствительных и информативных методов индика-
ции и идентификации микробов. Осуществление химичес-
кого и генно-инженерного синтеза многих антигенов.
• Установление химической структуры антител (иммуногло-
булинов) и синтез антител в биологических системах. Раз-
работка способа получения моноклональных антител гиб-
ридомной техникой.
18
• Расшифровка генома многих бактерий и вирусов, в том
числе таких как ВИЧ, вируса гепатита В, оспы и др.
• Создание рекомбинантных штаммов бактерий и вирусов,
не существовавших ранее в природе.
• Использование рекомбинантных штаммов бактерий и ви-
русов для получения в промышленных условиях разнооб-
разных биологически активных веществ (антибиотиков,
гормонов, ферментов, иммуномодуляторов, антигенов и
др.), а также для разрушения (деградации) с помощью
микробов веществ, загрязняющих окружающую среду.
• Разработка диагностических систем, основанных на имму-
нологических и генетических принципах, для клинической
микробиологии и иммунологии.
• Разработка принципиально новых молекулярных и генно-
инженерных противобактериальных и противовирусных вак-
цин.
• Развитие учения об иммунитете как способе зашиты орга-
низма от генетически чужеродных веществ инфекционной
и неинфекционной природы. Расшифровка строения и
основных принципов функционирования иммунной систе-
мы, основанных на кооперации Т-, В- и Л-клеток.
• Открытие основных форм реагирования иммунной системы
и принципов ее регуляции с помощью иммуноцитокинов.
• Создание современных теорий иммунитета: клонально-се-
лекционной (Ф.Бернет) и молекулярно-генетической (С.То-
негава). Открытие явления иммунологической толерантно-
сти (П.Медовар и М.Гашек) и иммунологической памяти
(Ф. Бернет).
• Развитие клинической иммунологии. Разработка комплекса
методов для оценки нормального состояния иммунной си-
стемы (иммунный статус) и отклонений в ее функциони-
ровании (первичные и вторичные иммунодефициты). Раз-
работка способов коррекции работы иммунной системы с
помощью иммуномодуляторов.
• Генодиагностика и генотерапия иммунодефицитов.
Перечисленные основные достижения микробиологии и им-
мунологии имели огромное значение для профилактической и
клинической медицины. Свидетельством этому является присуж-
дение Нобелевской премии за более чем 20 работ в области
микробиологии и иммунологии: И.И.Мечникову, П.Эрлиху,
Р.Коху, Ф.Бернету, П.Медовару и М.Гашеку, Д.Эдельману и
Р.Портеру, Д.Келлеру и У.Мильштейну, С.Тонегаве и др. Во
времена Л.Пастера эта премия еще не была учреждена, поэтому
этот гениальный ученый ее не получил.
Достижения фундаментальной микробиологии и иммуноло-
гии дали «толчок» к быстрому и интенсивному развитию био-
технологии и ее раздела иммунобиотехнологии. Современная био-
19
технология широко использует микробы, как природные, так
и рекомбинантные штаммы для получения в промышленных ус-
ловиях антибиотиков, ферментов, вакцин, гормонов, антиге-
нов, иммуномодуляторов (интерфероны, интерлейкины, факто-
ры роста и активации и др.), диагностических препаратов, им-
муноглобулинов и других иммунореагентов. В настоящее время
с помощью иммунобиотехнологических методов разработаны и
произведены более тысячи иммунобиологических препаратов,
применяющихся для диагностики, профилактики и лечения ин-
фекционных и неинфекционных болезней. Успехи микробиоло-
гии и иммунологии последних десятилетий позволили резко
снизить уровень инфекционных болезней, предотвратить разви-
тие обширных угрожающих эпидемий, а некоторые болезни
полностью ликвидировать. Благодаря вакцинации исчезла нату-
ральная оспа, практически ликвидированы эпидемии полиоми-
елита, резко снижена заболеваемость корью, коклюшем, диф-
терией, столбняком, туляремией, сибирской язвой и другими
опасными болезнями. Большие надежды на иммунопрофилакти-
ку возлагаются в системе борьбы с ВИЧ-инфекцией, вирусны-
ми гепатитами, краснухой, паротитом и др.
Наша страна всегда на протяжении всех этапов развития мик-
робиологии и иммунологии занимала передовые позиции и вне-
сла большой вклад в становление и развитие этих наук.
Рядом с именем основоположника микробиологии и имму-
нологии Л.Пастера мы вправе поставить имя И.И.Мечникова —
творца фагоцитарной теории иммунитета. С Л.Пастером тесно
сотрудничали наши соотечественники А.М.Безредка и Н.Ф.Га-
малея. Основоположником вирусологии стал отечественный
ученый Д.И.Ивановский. Много сделали для развития микро-
биологии и иммунологии Г.Н.Габричевский — основатель пер-
вого в России бактериологического института и первой кафед-
ры микробиологии в Московском государственном университете
(ныне кафедра микробиологии с вирусологией и иммунологией
Московской медицинской академии им.И.М.Сеченова), Л.А.Та-
расевич, Д.К.Заболотный, И.Г.Савченко и др. Академик акаде-
мии медицинских наук СССР Л.А.Зильбер является одним из
основоположников иммуноонкологии, академик АМН СССР
П.Ф.Здродовский внес фундаментальный вклад в разработку
проблемы физиологии иммунитета, а также в риккетсиологию
(создание вакцин против сыпного тифа и Ку-лихорадки) и
учение о бруцеллезе. Академик АМН СССР В.Д.Тимаков и его
ученики внесли существенный вклад в проблему изучения
L-форм бактерий. Академики АМН СССР М.П.Чумаков и
А.А.Смородинцев решили проблему вакцинопрофилактики по-
лиомиелита. Академики АМН СССР В.М.Жданов и О.Г.Анджа-
паридзе, профессор С.С.Маренникова внесли огромный вклад
20
в глобальную ликвидацию натуральной оспы в мире. В нашей
стране и во всем мире известны также имена микробиологов и
иммунологов Г.В.Выгодчикова, П.Н.Косякова, 3.В.Ермольевой,
С.В.Прозоровского, Р.В.Петрова, И.Н.Блохиной, С.Г.Дроздо-
ва, В.Ф.Семенова, Д.К.Львова, Р.М.Хаитова и др.
В нашей стране существует «сеть» научно-исследовательских
институтов, занимающихся фундаментальными и прикладными
проблемами бактериологии, вирусологии, протозоологии и им-
мунологии. Всему миру известны входящие в состав РАМН Ин-
ститут эпидемиологии и микробиологии им.Н.Ф.Гамалеи, Ин-
ститут вирусологии им.Д.И.Ивановского, Институт полиомие-
лита и вирусных энцефалитов им.М.П.Чумакова, Институт грип-
па, Институт вирусных препаратов им. О.Г. Анджапаридзе,
Институт вакцин и сывороток им.И.И.Мечникова. В России со-
здана мощная научно-производственная база по выпуску широ-
кого ассортимента иммунобиологических препаратов. Этой про-
блемой занимаются такие крупные научно-производственные
объединения, как Государственный концерн «Биопрепарат», АО
«Иммуноген», Томское, Пермское, Электро горе кое (Московс-
кая обл.) предприятия и др. Производство и качество выпус-
каемых иммунобиологических препаратов постоянно контроли-
руются Государственным институтом контроля и стандартиза-
ции медицинских биологических препаратов им.Л.А.Тарасевича.
В России создана противочумная система, включающая на-
учно-исследовательские институты и лаборатории, постоянно ве-
дущие наблюдения и проводящие профилактические противо-
эпизоотические и противоэпидемические мероприятия в возмож-
ных очагах чумы. В противочумную систему России входят Са-
ратовский, Волгоградский, Ростовский, Ставропольский, Ир-
кутский и другие противочумные институты.
Микробиология находится на стыке фундаментальных теоре-
тических и клинических дисциплин, а иммунология относится
к общемедицинским наукам. Поэтому знание этих дисциплин
необходимо каждому врачу и медицинскому работнику незави-
симо от его специальности.
Во-первых, инфекционные болезни занимают ведущее место
среди болезней человека. Каждый второй — третий больной,
обращающийся к врачу, — инфекционный больной. Следова-
тельно, врач любой специальности при обращении к нему
больного должен прежде всего установить, с чем он имеет дело —
с инфекционным или неинфекционным заболеванием, так как
за этим следует соответствующая тактика медицинских мероп-
риятий.
Во-вторых, практически во всех неинфекционных клиниках
(особенно хирургического профиля) врачам приходится сталки-
ваться с гнойно-воспалительными заболеваниями и осложнени-
21
ями, вызываемыми условно-патогенными бактериями, т.е. с так
называемыми внутрибольничными инфекциями. В связи с этим
врач любой профессии должен знать тактику диагностики, про-
филактики и лечения внутрибольничных инфекций.
В-третьих, санитарное благополучие населения во многом за
висит от экологии микробов, их распространения и жизнеде-
ятельности в окружающей среде, а это предмет уже экологи-
ческой микробиологии.
В-четвертых, для диагностики, профилактики и лечения ин-
фекционных и неинфекционных болезней применяют большой
арсенал иммунобиологических препаратов, знание которых обя-
зательно для каждого медицинского работника, как и знание
противобактериальных и противовирусных препаратов.
В-пятых, практически во всех клиниках применяют имму-
нологические методы оценки иммунного статуса больного с
целью выявления иммунодефицитов, влияющих на течение
основного заболевания или являющихся причиной болезни.
В-шестых, широкое распространение аллергических заболева-
ний и болезней с иммунологическим механизмом обязывает ме-
дицинских работников знать основные особенности патогенеза,
диагностики, профилактики и специфического лечения этих бо-
лезней.
Следовательно, каждый будущий врач, каждый будущий ме-
дицинский работник должен знать основные сведения из обла-
сти микробиологии и иммунологии независимо от той специ-
альности, которую он выберет.
Глава 2. КЛАССИФИКАЦИЯ И МОРФОЛОГИЯ
МИКРОБОВ
2.1. Систематика и номенклатура микробов
Микробы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы) системати-
зированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям меж-
ду собой. Этим занимается специальная наука — систематика
микроорганизмов. Раздел систематики, изучающий принципы
классификации, называется таксономией (от греч. taxis — рас-
положение, порядок). В основу таксономии микроорганизмов по-
ложены их морфологические, физиологические, биохимические
и молекулярно-биологические свойства. Различают следующие
таксономические категории: царство, подцарство, отдел, класс,
порядок, семейство, род, вид, подвид и др. В рамках той или
иной таксономической категории выделяют таксоны — группы
организмов, объединенные по определенным однородным свой-
22
ствам. Названия микроорганизмов регламентируются Междуна-
родным кодексом номенклатуры (зоологической, ботанической
номенклатуры бактерий, вирусов).
К царству прокариот относят бактерии, царству vira —
вирусы. Более сложно устроенные микроорганизмы — грибы
и простейшие — являются эукариотами.
Одной из основных таксономических категорий является вид
(species). Вид — это совокупность особей, объединенных по близ-
ким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.
Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на пи-
тательной среде, характеризующаяся сходными морфологичес-
кими, тинкториальными (отношение к красителям), культу-
ральными, биохимическими и антигенными свойствами, на-
зывается чистой культурой. Чистая культура микроорганизмов,
выделенных из определенного источника и отличающихся от
других представителей вида, называется штаммом. Штамм —
более узкое понятие, чем вид или подвид. Близким к понятию
штамма является понятие клона. Клон представляет собой со-
вокупность потомков, выращенных из единственной микроб-
ной клетки.
Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов,
отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суф-
фикс var (разновидность) вместо ранее применявшегося type.
Поэтому микроорганизмы в зависимости от характера различий
обозначают как морфовары (отличие по морфологии), резистен-
товары (отличие по устойчивости к антибиотикам), серовары
(отличие по антигенам), фаговары (отличие по чувствительности
к бактериофагам), биовары (отличие по биологическим свой-
ствам), хемовары (отличие по биохимическим свойствам) и т.д.
2.2. Классификация и морфология бактерий
Решением Международного кодекса для бактерий рекомендова-
ны следующие таксономические категории: класс, отдел, поря-
док, семейство, род, вид. Название вида соответствует бинарной
номенклатуре, т.е. состоит из двух слов. Например, возбудитель
брюшного тифа пишется как Salmonella typhi. Первое слово —
название рода начинается с прописной буквы, второе слово
обозначает вид и пишется со строчной буквы. При повторном
написании вида родовое название сокращается до начальной бук-
вы, например S.typhi.
23
Бактерии относятся к прокариотам, т.е. доядерным орга-
низмам, поскольку у них имеется примитивное ядро без
оболочки, ядрышка, гистонов, а в цитоплазме отсутству-
ют высокоорганизованные органеллы (митохондрии, ап-
парат Гольджи, лизосомы и др.).
По классификации Берджи бактерии делятся на 4 отдела:
грациликуты (Gracilicutes) — бактерии с тонкой клеточной
стенкой, грамотрицательные; фирмикуты (Firmicutes) — бакте-
рии с толстой клеточной стенкой, грамположительные; тене-
рикуты (Tenericutes) — бактерии «мягкие», «нежные» без ригид-
ной клеточной стенки, включающие микоплазмы; мендозикуты
(Mendosicuies), так называемые архебактерии, отличающиеся де-
фектной клеточной стенкой, особенностями строения рибосом,
мембран и рибосомных РНК (рРНК). Впервые термин «архебак-
терии» появился в 1977 г. Это одна из древних форм жизни,
что означает приставка «архе». Среди них нет возбудителей ин-
фекционных болезней.
Подразделение бактерий (главным образом по особенностям
строения клеточной стенки) связано с возможной вариабель-
ностью их окраски в тот или иной цвет по методу Грама. Согласно
этому методу, предложенному в 1884 г. датским ученым X.Гра-
мом, в зависимости от результатов окраски бактерии делятся на
грамположительные, окрашиваемые в сине-фиолетовый цвет, и
грамотрицательные, красящиеся в красный цвет. Однако оказа-
лось, что бактерии с так называемым грамположительным типом
клеточной стенки (более толстой, чем у грамотрицательных бак-
терий), например, некоторые спорообразующие бактерии, вме-
сто обычного грамположительного типа окраски имеют грамот-
рицательную окраску. Поэтому для таксономии бактерий более
важное значение, чем окраска по Граму, имеют особенности
строения и химического состава клеточных стенок.
Среди грациликутных, т.е. тонкостенных, грамотрицательных
бактерий различают извитые формы — спирохеты и спириллы,
разнообразные палочковидные и шаровидные (гонококки и ме-
нингококки) бактерии, в том числе риккетсии и хламидии. К
фирмикутным, т.е. толстостенным, грамположительным бакте-
риям относят большинство шаровидных (стафилококки, стреп-
тококки и др.) бактерий и разнообразные палочковидные бак-
терии, а также актиномицеты (ветвящиеся бактерии), корине-
бактерии (булавовидные бактерии), микобактерии и бифидо-
бактерии (рис.2.1). Подробнее эти формы бактерий будут опи-
саны в разделе 2.2.1.
24
Грациликутные бактерии
(тонкостенные, грамотрицательные)
Фирмикутиые бактерии
(толстостенные, грамположительные)
Менингококки <> и
Гонококки
Палочки
Вибрионы
Пневмококки
Стрептококки
Стафилококки
Палочки
Бациллы
Д___ 3
Клостридии ЯСИв
Кампилобактерии
Спириллы
Спирохеты
Риккетсии
Коринебактерии
Хламидии
Микобактерии
Бифидобактерии
Актиномицеты
Рис. 2.1. Основные формы грациликутных и фирмикутных бактерий.
Расположение спор: 1 — центральное, 2 — субтерминальное, 3 — терминальное.
2.2.1. Формы бактерий
Различают несколько основных форм бактерий — кокковид-
ные, палочковидные, извитые и ветвящиеся (рис.2.2).
Кокковидные бактерии (кокки) — шаровидные клет-
ки размером 0,5—1,0 мкм*, которые в зависимости
от взаимного расположения делятся на микрококки,
диплококки, стрептококки, тетракокки, сардины и
стафилококки.
Микрококки представляют собой отдельно расположенные
клетки.
Диплококки, или парные кокки, располагаются парами (пнев-
мококк, гонококк, менингококк), так как клетки после деле-
ния не расходятся. Пневмококк (возбудитель пневмонии) имеет
с противоположных сторон ланцетовидную форму, а гонококк
(возбудитель гонореи) и менингококк (возбудитель эпидеми-
ческого менингита) имеют форму кофейных зерен, обращен-
* Размеры бактерий измеряются в микрометрах (мкм). Один микро-
метр равен 1000 нанометров (нм). В нанометрах выражают размеры
отдельных компонентов бактерий.
25
Рис. 2.2. Основные формы бактерий.
1 — стафилококки; 2 — стрептококки; 3 — сарцины: 4 — гонококки; 5 —
пневмококки; 6 — капсула пневмококков; 7 — коринебактерии дифтерии;
8 — клостридии; 9 — бациллы; 10 — вибрионы; 11 — спириллы; 12 — трепонемы;
13 — бореллии; 14 — лептоспиры; 15 — актиномицеты; 16 — расположение
жгутиков: а — монотрих, б — лофотрих, в — амфитрих, г — перитрих.
ных вогнутой поверхностью друг к другу. Стрептококки (от греч.
streptos — цепочка) — клетки округлой или вытянутой формы,
составляющие цепочку вследствие деления клеток в одной
плоскости и сохранения связи между ними в месте деления.
Сарцины (от лат. sarcina — связка, тюк) располагаются в виде
пакетов из 8 и более кокков, так как они образуются при
делении клетки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.
26
Стафилококки (от греч. staphyle — виноградная гроздь) пред-
ставляют собой кокки, расположенные в виде грозди винограда
в результате деления в разных плоскостях.
Палочковидные бактерии (палочки) различаются по
размерам, форме концов клетки и взаимному распо-
ложению клеток.
Длина клеток варьирует от 1,0 до 8,0 мкм, толщина — от 0,5
до 2,0 мкм. Палочки могут быть правильной (кишечная палочка
и др.) и неправильной (коринебактерии и др.) формы, в том
числе ветвящиеся, например у актиномицетов. К наиболее мел-
ким палочковидным бактериям относятся риккетсии. Концы
палочек могут быть как бы обрезанными (сибиреязвенная ба-
цилла), закругленными (кишечная палочка), заостренными
(фузобактерии) или в виде утолщения и тогда палочка похожа
на булаву (коринебактерии дифтерии).
Слегка изогнутые палочки называются вибрионами (холер-
ный вибрион). Большинство палочковидных бактерий распола-
гается беспорядочно, так как после деления клетки расходятся.
Если после деления клетки остаются связанными общими фраг-
ментами клеточной стенки и не расходятся, то они располага-
ются под углом друг к другу (коринебактерии дифтерии) или
образуют цепочку (сибиреязвенная бацилла).
Извитые формы — спиралевидные бактерии, напри-
мер спириллы, имеющие вид штопорообразно изви-
тых клеток.
К патогенным спириллам относится возбудитель содоку (болезнь
укуса крыс). К извитым также относятся кампилобактеры, име-
ющие изгибы как у крыла летящей чайки; близки к ним и
такие бактерии, как спирохеты.
Спирохеты — тонкие, длинные, извитые (спирале-
видной формы) бактерии, отличающиеся от спирилл
подвижностью, обусловленной сгибательными измене-
ниями клеток.
Спирохеты состоят из наружной мембраны (клеточной стенки),
окружающей протоплазматический цилиндр с цитоплазматичес-
кой мембраной и аксиальной нитью (аксистиль). Аксиальная нить
находится под наружной мембраной клеточной стенки и как бы
закручивается вокруг протоплазматического цилиндра спирохе-
ты, придавая ей винтообразную форму (первичные завитки
спирохет). Аксиальная нить состоит из фибрилл — аналогов
жгутиков бактерий и представляет собой сократительный белок
флагеллин. Фибриллы прикреплены к концам клетки и направ-
лены навстречу друг другу. Другой конец фибрилл свободен. Число
27
и расположение фибрилл варьируют у разных видов. Фибриллы
участвуют в передвижении спирохет, придавая клеткам враща-
тельное, сгибательное и поступательное движение. При этом
спирохеты образуют петли, завитки, изгибы, которые названы
вторичными завитками. Спирохеты плохо воспринимают краси-
тели. Обычно их окрашивают по методу Романовского—Гимзы
или серебрением. В живом виде их исследуют с помощью фа-
зово-контрастной или темнопольной микроскопии.
Спирохеты представлены 3 родами, патогенными для чело-
века: Treponema, Borrelia, Leptospira. Спирохеты рода Treponema
имеют 8—12 равномерных мелких завитков. Патогенными пред-
ставителями являются T.pallidum — возбудитель сифилиса и
T.pertenue — возбудитель тропической болезни — фрамбезии.
Имеются и сапрофиты — обитатели полости рта и ила водоемов.
Спирохеты рода Borrelia более длинные, имеют по 3—8 крупных
завитков. К ним относится возбудитель возвратного тифа
B.recurrentis. Спирохеты рода Leptospira имеют завитки неглу-
бокие и частые — в виде закрученной веревки. Концы этих
нитевидных спирохет изогнуты наподобие крючков с утолще-
ниями на концах. Образуя вторичные завитки, они приобретают
вид букв 5 или С. Патогенный представитель L.interrogans
вызывает лептоспироз. Патогенные лептоспиры попадают в
организм с водой или пищей, приводя к развитию кровоиз-
лияний и желтухи. Сапрофитные представители обитают в воде.
Риккетсии — мелкие грамотрицательные палочко-
видные бактерии размером 0,35—2,0 мкм, облигат-
ные внутриклеточные паразиты.
Обитают в членистоногих, которые являются их хозяевами или
переносчиками. Свое название риккетсии получили в честь
Х.Т.Риккетса — американского ученого, впервые описавшего
одного из возбудителей (пятнистая лихорадка Скалистых гор).
Форма и размер риккетсии могут меняться (клетки неправиль-
ной формы, нитевидные) в зависимости от условий роста. Рик-
кетсии, как и большинство бактерий, размножаются бинарным
делением. Структура риккетсии не отличается от таковой грам-
отрицательных бактерий. Большинство риккетсий не может раз-
виваться вне живой клетки, их выращивают в желточных мешках
куриного эмбриона, переживающих культурах клеток и тканях
животного. Риккетсии обладают независимым от клетки хозяина
метаболизмом, однако, возможно, они получают от клетки-хо-
зяина макроэргические соединения для своего размножения. В
мазках и тканях их окрашивают по методу Романовского—Гимзы
или по Здродовскому. У человека риккетсии вызывают эпиде-
мический сыпной тиф {Rickettsia prowazekii), Ку-лихорадку
(Coxulla burned), клещевой риккетсиоз (R.sibirica), лихорадку
28
цуцугамуши (R.tsutsugamushi), пятнистую лихорадку Скалистых
гор (R.rickettsii) и др.
Хламидии, или гальпровии, относятся к облигатным
внутриклеточным кокковидным грамотрицательным
бактериям.
Геном хламидий содержит в 4 раза меньше генетической инфор-
мации, чем геном кишечной палочки. Хламидии размножаются
только в живых клетках: их рассматривают как энергетических
паразитов. По-видимому, у хламидий отсутствует система реге-
нерации АТФ. Вне клеток хламидии имеют сферическую форму
(0,3 мкм), являясь элементарными тельцами. Внутри клеток они
превращаются в делящиеся ретикулярные тельца, образуя скоп-
ления (включения). У человека хламидии вызывают такие за-
болевания, как трахому, орнитоз, пневмонии, поражения уро-
генитального тракта и др.
Микоплазмы — мелкие бактерии, окруженные цито-
плазматической мембраной и не имеющие клеточной
стенки.
Они относятся к отделу тенерикутов, классу Mollicutes («мяг-
кокожие»). Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы
осмотически чувствительны и имеют разнообразную форму:
кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны
при фазово-контрастной микроскопии чистых культур микоп-
лазм. На плотной питательной среде микоплазмы образуют
колонии, напоминающие яичницу-глазунью: непрозрачная цен-
тральная часть, погруженная в среду и просвечивающая пери-
ферия в виде круга. Патогенные микоплазмы вызывают хрони-
ческие инфекции, например, Mycoplasma pneumoniae вызывает
у человека заболевание, протекающее по типу острой респира-
торной инфекции. Микоплазмы вызывают заболевания не толь-
ко у животных, но и растений. Достаточно широко распрост-
ранены и непатогенные представители.
Актиномицеты — ветвящиеся грамположительные
бактерии.
Свое название (от греч. actis — луч, mykes — гриб) они по-
лучили в связи с образованием в пораженных тканях друз —
гранул из плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходя-
щих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями.
Актиномицеты, как и грибы, образуют мицелий — нитевидные
переплетающиеся клетки (гифы). Они формируют субстратный
мицелий, образующийся в результате врастания клеток в пи-
тательную среду, и воздушный, растущий на поверхности сре-
ды. Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия
29
на палочковидные или сферические клетки, похожие на палоч-
ковидные и кокковидные бактерии. На воздушных гифах акти-
номицетов могут образовываться споры, служащие для размно-
жения. Споры актиномицетов обычно нетермостойки.
Общую филогенетическую ветвь с актиномицетами образуют
так называемые нокардиоподобные (нокардиоформные) актино-
мицеты — собирательная группа палочковидных, неправильной
формы бактерий. Их отдельные представители образуют ветвя-
щиеся формы. К ним относят бактерии родов Corynebacterium,
Mycobacterium, Nocardia и др. Нокардиоподобные актиномицеты
отличаются наличием в клеточной стенке сахаров арабинозы,
галактозы, а также миколовых кислот и больших количеств жир-
ных кислот. Миколовые кислоты и липиды клеточных стенок
обусловливают кислотоустойчивость бактерий, в частности
патогенных микобактерий. Патогенные актиномицеты вызывают
актиномикоз, нокардии — нокардиоз, микобактерии — тубер-
кулез, коринебактерии — дифтерию.
Сапрофитные формы актиномицетов и нокардиеподобных ак-
тиномицетов широко распространены в почве, многие из них
являются продуцентами антибиотиков.
2.2.2. Структура бактериальной клетки
Структура бактерий хорошо изучена с помощью
электронной микроскопии целых клеток и их
ультратонких срезов. Бактериальная клетка состоит
из клеточной стенки, цитоплазматической мембра-
ны, цитоплазмы с включениями и ядра, называ-
емого нуклеоидом. Имеются дополнительные струк-
туры: капсула, микрокапсула, слизь, жгутики, пили
(рис.2.3); некоторые бактерии в неблагоприятных
условиях способны образовывать споры.
Клеточная стенка — прочная, упругая структура, придающая
бактерии определенную форму и вместе с подлежащей цитоплаз-
матической мембраной «сдерживающая» высокое осмотическое
давление в бактериальной клетке. Она участвует в процессе де-
ления клетки и транспорте метаболитов. Наиболее толстая клеточ-
ная стенка у грамположительных бактерий (рис.2.4). Так, если
толщина клеточной стенки грамотрицательных бактерий около
15—20 нм, то у грамположительных она может достигать 50 нм
и более. В клеточной стенке грамположительных бактерий содер-
жится небольшое количество полисахаридов, липидов, белков.
Основным компонентом клеточной стенки этих бак-
терий является многослойный пептидогликан (муре-
ин, мукопептид), составляющий 40—90 % массы
клеточной стенки.
30
Жгутик
Цитоплазм ическая
| Рибосомы
Волютин
Пили
Мезосома
Нуклеоид
Рис. 2.3. Строение бактериальной клетки.
С пептидогликаном клеточной стенки грамположительных бак-
терий ковалентно связаны тейхоевые кислоты (от греч. teichos —
стенка), молекулы которых представляют собой цепи из 8—50
остатков глицерола и рибитола, соединенных фосфатными
мостиками. Форму и прочность бактериям придает жесткая
волокнистая структура многослойного с поперечными пептид-
ными сшивками пептидогликана. Пептидогликан представлен па-
раллельно расположенными молекулами гликана, состоящего из
повторяющихся остатков УУ-ацетилглюкозамина и TV-ацетилму-
рамовой кислоты, соединенных гликозидной связью типа
Р (1 -> 4). Лизоцим, являясь ацетил мурамидазой, разрывает эти
связи. Гликановые молекулы связаны поперечной пептидной
связью. Отсюда и название этого полимера — пептидогли-
кан. Основу пептидной связи пептидогликана грамотрицатель-
ных бактерий составляют тетрапептиды, состоящие из чере-
дующихся L- и D-аминокислот, например, L-аланин — D-глута-
миновая кислота — мезодиаминопимелиновая кислота — D-ала-
нин.
У E.coli пептидные цепи соединены друг с другом через D-
31
Фосфолипид
Тейхоевые кислоты
Липид А
Ядро ЛПС
Пептидогликан
Липопротеин
Рис. 2.4. Строение поверхностных структур грамположительных (грам+)
и грамотрицательных (грам-) бактерий.
аланин одной цепи и мезодиаминопимелиновую кислоту дру-
гой. Состав и строение пептидной части пептидогликана у грам-
отрицательных бактерий стабильны в отличие от пептидогли-
кана грамположительных бактерий, аминокислоты которого
могут отличаться по составу и последовательности. Тетрапеп-
тиды здесь соединены друг с другом полипептидными цепоч-
ками из 5 остатков глицина. У грамположительных бактерий
вместо мезодиаминопимелиновой кислоты часто содержится
лизин.
Элементы гликана (ацетилглюкозамин и ацетилмурамовая кис-
лота) и аминокислоты тетрапептида (мезодиаминопимелиновая
32
и D-глутаминовая кислоты, D-аланин) являются отличительной
особенностью бактерий, поскольку они и D-изомеры амино-
кислот отсутствуют у животных и человека.
Способность грамположительных бактерий при
окраске по Граму удерживать генциановый фиоле-
товый в комплексе с йодом (сине-фиолетовая
окраска бактерий) связана со свойством многослой-
ного пептидогликана взаимодействовать с красите-
лем. Кроме этого, последующая обработка мазка
бактерий спиртом вызывает суживание пор в пеп-
тидогликане и тем самым задержку красителя в
клеточной стенке. Грамотрицательные бактерии после
воздействия спиртом утрачивают краситель, обес-
цвечиваются и при обработке фуксином окраши-
ваются в красный цвет. Это обусловлено меньшим
количеством пептидогликана (5—10 % массы кле-
точной стенки).
В состав клеточной стенки грамотрицательных бактерий входит
наружная мембрана, связанная посредством липопротеина с
подлежащим слоем пептидогликана (см. рис.2.4). Наружная мем-
брана представляет собой волнообразную трехслойную структу-
ру, сходную с внутренней мембраной, которую называют ци-
топлазматической. Основным компонентом этих мембран служит
бимолекулярный (двойной) слой липидов.
Наружная мембрана является асимметричной моза-
ичной структурой, представленной липополисахари-
дами, фосфолипидами и белками. С ее внешней сто-
роны расположен липополисахарид (ЛПС), состоя-
щий из трех компонентов: липида Д стержневой части,
или ядра (лат. core — ядро), и О-специфической цепи
полисахарида, образованной повторяющимися оли-
госахаридными последовательностями.
Липополисахарид «заякорен» в наружной мембране липидом А,
обусловливающим токсичность Л ПС, отождествляемому поэто-
му с эндотоксином. Разрушение бактерий антибиотиками при-
водит к освобождению большого количества эндотоксина, что
может привести к эндотоксическому шоку больного.
От липида А отходит ядро, или стержневая часть Л ПС. Наи-
более постоянной частью ядра Л ПС является кетодезоксиоктоно-
вая кислота (3-деокси-£)-манно-2-октулосоновая кислота). О-спе-
цифическая цепь, отходящая от стержневой части молекулы
ЛПС, обусловливает серогруппу, серовар (разновидность бакте-
рий, выявляемая с помощью иммунной сыворотки) определен-
ного штамма бактерий. Таким образом, с понятием ЛПС —
2—239
33
связаны представления об О-антигене, по которому можно диф-
ференцировать бактерии. Генетические изменения могут приве-
сти к изменениям в биосинтезе компонентов Л ПС бактерий и
к появлению в результате этого 7?-форм.
Белки матрикса наружной мембраны пронизывают ее таким
образом, что молекулы белка, называемые поринами, окаймля-
ют гидрофильные поры, через которые проходят вода и мелкие
молекулы с относительной массой до 700. Между наружной и
цитоплазматической мембранами находится периплазматическое
пространство, или периплазма, содержащая ферменты. При на-
рушении синтеза клеточной стенки бактерий под влиянием
лизоцима, пенициллина, защитных факторов организма и дру-
гих соединений образуются клетки с измененной (часто шаро-
видной) формой: протопласты — бактерии, полностью лишен-
ные клеточной стенки; сферопласты — бактерии с частично со-
хранившейся клеточной стенкой. После удаления ингибитора кле-
точной стенки такие измененные бактерии могут реверсировать,
т.е. приобретать полноценную клеточную стенку и восстанавли-
вать исходную форму.
Бактерии сферо- или протопластного типа, утратившие спо-
собность к синтезу пептидогликана под влиянием антибиотиков
или других факторов и способные размножаться, называются
L-формами (от названия института им. Листера). Л-формы могут
возникать и в результате мутаций. Они представляют собой ос-
мотически чувствительные, шаровидные, колбовидные клетки
различной величины, в том числе и проходящие через бакте-
риальные фильтры. Некоторые Л-формы (нестабильные) при
удалении фактора, приведшего к изменениям бактерий, могут
реверсировать, «возвращаясь» в исходную бактериальную клет-
ку. L формы могут образовывать многие возбудители инфекци-
онных болезней.
Цитоплазматическая мембрана при электронной микроско-
пии ультратонких срезов представляет собой трехслойную мем-
брану, окружающую наружную часть цитоплазмы бактерий. По
структуре она похожа на плазмалемму клеток животных и состоит
из двойного слоя липидов, главным образом фосфолипидов с
внедренными поверхностными, а также интегральными белка-
ми, как бы пронизывающими насквозь структуру мембраны.
Некоторые из них являются пермеазами, участвующими в транс-
порте веществ. Цитоплазматическая мембрана является динами-
ческой структурой с подвижными компонентами, поэтому ее
представляют как мобильную текучую структуру. Она участвует
в регуляции осмотического давления, транспорте веществ и
энергетическом метаболизме клетки (за счет ферментов цепи
переноса электронов, аденозинтрифосфатазы и др.). При избы-
точном росте (по сравнению с ростом клеточной стенки) ци-
34
топлазматическая мембрана образует инвагинаты — впячивания
в виде сложно закрученных мембранных структур, называемые
мезосомами. Менее сложно закрученные структуры называются
внутрицитоплазматическими мембранами. Роль мезосом и внут-
рицитоплазматических мембран до конца не выяснена. Предпо-
лагают даже, что они являются артефактом, возникающим после
приготовления (фиксации) препарата для электронной микро-
скопии. Тем не менее считают, что производные цитоплазмати-
ческой мембраны участвуют в делении клетки, обеспечивая
энергией синтез клеточной стенки, принимают участие в сек-
реции веществ, спорообразовании, т.е. в процессах с высокой
затратой энергии.
Цитоплазма занимает основной объем бактериальной клетки
и состоит из растворимых белков, рибонуклеиновых кислот,
включений и многочисленных мелких гранул — рибосом, ответ-
ственных за синтез (трансляцию) белков. Рибосомы бактерий
имеют размер около 20 нм и коэффициент седиментации 705,
в отличие от 805-рибосом, характерных для эукариотических
клеток. Поэтому некоторые антибиотики, связываясь с рибосо-
мами бактерий, подавляют синтез бактериального белка, не влияя
на синтез белка эукариотических клеток. Рибосомы бактерий
могут диссоциировать на две субъединицы — 505 и 305. В ци-
топлазме имеются различные включения в виде гранул глико-
гена, полисахаридов, поли-р-масляной кислоты и полифосфа-
тов (волютин). Они накапливаются при избытке питательных
веществ в окружающей среде и выполняют роль запасных ве-
ществ для питания и энергетических потребностей. Волютин
обладает сродством к основным красителям, обладает метахро-
мазией и легко выявляется с помощью специальных методов
окраски. Характерное расположение зерен волютина выявляется
у дифтерийной палочки в виде интенсивно прокрашивающихся
полюсов клетки.
Нуклеоид — эквивалент ядра у бактерий. Он расположен в
центральной зоне бактерий в виде двунитчатой ДНК, замкну-
той в кольцо и плотно уложенной наподобие клубка. В отличие
от эукариот ядро бактерий не имеет ядерной оболочки, ядрыш-
ка и основных белков (гистонов). Обычно в бактериальной клетке
содержится одна хромосома, представленная замкнутой в кольцо
молекулой ДНК. При нарушении деления в ней может находить-
ся 4 и более хромосом. Нуклеоид выявляется в световом микро-
скопе после окраски специфическими для ДНК методами: по
Фельгену или по Романовскому—Гимзе. На электронограммах
ультрагонких срезов бактерий нуклеоид имеет вид светлых зон
с фибриллярными, нитевидными структурами ДНК, связанной
определенными участками с цитоплазматической мембраной или
мезосомой, участвующими в репликации хромосомы.
2*
35
Кроме нуклеоида, представленного одной хромосомой, в бак-
териальной клетке имеются внехромосомные факторы наслед-
ственности — плазмиды (см.главу 5), представляющие собой ко-
валентно замкнутые кольца ДНК.
Капсула — слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, проч-
но связанная с клеточной стенкой бактерий и имеющая четко
очерченные внешние границы. Капсула различима в мазках-
отпечатках из патологического материала. В чистых культурах бак-
терий капсула образуется реже. Она выявляется при специаль-
ных методах окраски по Бурри—Гинсу, создающих негативное
контрастирование веществ капсулы.
Обычно капсула состоит из полисахаридов (экзопо-
лисахаридов), иногда из полипептидов, например у
сибиреязвенной бациллы. Капсула гидрофильна, она
препятствует фагоцитозу бактерий.
Многие бактерии образуют микрокапсулу — слизистое образова-
ние толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электрон-
ной микроскопии. От капсулы следует отличать слизь — муко-
идные экзополисахариды, не имеющие четких внешних границ.
Мукоидные экзополисахариды характерны для мукоидных штам-
мов синегнойной палочки, часто встречающихся в мокроте
больных с кистозным фиброзом. Бактериальные экзополисаха-
риды участвуют в адгезии (прилипании к субстратам), их еще
называют гликокаликсом. Кроме синтеза экзополисахаридов бак-
териями, существует и другой механизм их образования: путем
действия внеклеточных ферментов бактерий на дисахариды. В
результате этого образуются декстраны и леваны. Капсула и слизь
предохраняют бактерии от повреждений, высыхания, так как,
являясь гидрофильными, хорошо связывают воду, препятству-
ют действию защитных факторов макроорганизма и бактерио-
фагов.
Жгутики бактерий определяют подвижность бактериальной
клетки. Жгутики представляют собой тонкие нити, берущие на-
чало от цитоплазматической мембраны, имеют большую длину,
чем сама клетка (рис.2.5). Толщина жгутиков 12—20 нм, длина
3—12 мкм. Число жгутиков у бактерий различных видов варь-
ирует от одного (монотрих) у холерного вибриона до десятка
и сотен жгутиков, отходящих по периметру бактерии (пери-
трих) у кишечной палочки, протея и др. Лофотрихи имеют пучок
жгутиков на одном из концов клетки. Амфитрихи имеют по
одному Ж1угику или пучку жгутиков на противоположных концах
клетки. Жгутики прикреплены к цитоплазматической мембране
и клеточной стенке специальными дисками. Жгутики состоят из
белка — флагеллина (от лат.flagellum — жгутик), обладающего
антигенной специфичностью. Субъединицы флагеллина закруче-
36
Рис. 2.5. Кишечная палочка. Электронограмма (препарат В.С.Тюрина).
1 — жгутики, 2 — ворсинки, 3 — F-пили.
ны в виде спирали. Жгутики выявляют с помощью электронной
микроскопии препаратов, напыленных тяжелыми металлами, или
в световом микроскопе после обработки специальными метода-
ми, основанными на протравливании и адсорбции различных
веществ, приводящих к увеличению толщины жгутиков (напри-
мер, после серебрения).
Ворсинки, или пили (фимбрии), — нитевидные образования (см.
рис.2.5), более тонкие и короткие (3—10 нм х 0,3—10 мкм),
чем жгутики. Пили отходят от поверхности клетки и состоят
из белка пилина. Они обладают антигенной активностью. Сре-
ди пилей выделяются: пили, ответственные за адгезию, т.е. за
прикрепление бактерий к поражаемой клетке (пили 1-го типа,
или общего типа — common pili)\ пили, ответственные за пи-
тание, водно-солевой обмен; половые {F-пили), или конъюга-
ционные пили (пили 2-го типа). Пили общего типа многочис-
ленны — несколько сотен на клетку. Половые пили образуются
так называемыми «мужскими» клетками-донорами, содержа-
щими трансмиссивные плазмиды {F, R, Col). Их обычно бывает
1—3 на клетку. Отличительной особенностью половых пилей
является взаимодействие с особыми «мужскими» сферически-
37
ми бактериофагами, которые интенсивно адсорбируются на по-
ловых пилях.
Споры — своеобразная форма покоящихся фирмикутных бак-
терий, т.е. бактерий с грамположительным типом строения кле-
точной стенки (см. рис.2.1).
Споры образуются при неблагоприятных условиях су-
ществования бактерий (высушивание, дефицит пита-
тельных веществ и др.). При этом внутри одной бак-
терии образуется одна спора. Образование спор
способствует сохранению вида и не является спосо-
бом размножения, как у грибов.
Спорообразующие аэробные бактерии, у которых размер споры
не превышает диаметр клетки, иногда называются бациллами.
Спорообразующие анаэробные бактерии, у которых размер спо-
ры превышает диаметр клетки, и поэтому они принимают фор-
му веретена, называются клостридиями (лат. Clostridium — вере-
тено).
Процесс спорообразования (споруляция) проходит ряд ста-
дий, в течение которых часть цитоплазмы и хромосома отде-
ляются, окружаясь цитоплазматической мембраной; образуется
проспора, затем формируется многослойная плохо проницаемая
оболочка. Спорообразование сопровождается интенсивным потреб-
лением проспорой, а затем формирующейся оболочкой споры
дипиколиновой кислоты и ионов кальция. После формирования
всех структур спора приобретает термоустойчивость, которую свя-
зывают с наличием дипиколината кальция. Спорообразование,
форма и расположение спор в клетке (вегетативной) являются
видовым свойством бактерий, что позволяет отличать их друг
от друга. Форма спор может быть овальной, шаровидной, рас-
положение в клетке — терминальное, т.е. на конце палочки
(возбудитель столбняка), субтерминальное — ближе к концу
палочки (возбудители ботулизма, газовой гангрены) и цент-
ральное (сибиреязвенная бацилла).
Специфические элементы споры, включая многослойную обо-
лочку и дипиколинат кальция обусловливают ее свойства: спора
долго может сохраняться (в почве, например, возбудители си-
бирской язвы и столбняка Moiyr сохраняться десятки лет). В бла-
гоприятных условиях споры прорастают, проходя три последо-
вательные стадии: активацию, инициацию, вырастание. При этом
из одной споры образуется одна бактерия. Активация — это го-
товность к прорастанию. При температуре 60—80 °C спора ак-
тивируется для прорастания. Инициация прорастания длится не-
сколько минут. Стадия вырастания характеризуется быстрым ро-
стом, сопровождающимся разрушением оболочки и выходом про-
ростка.
38
Рис. 2.6. Типы бесполого спорообразования у грибов,
а — Мисог, б — Aspergillus, в — Penlcillium.
2.3. Строение и классификация грибов
Грибы {Fungi, Mycetes) относятся к царству Fungi.
Это разнородные нефотосинтезирующие (бесхлоро-
фильные) эукариотические микроорганизмы.
Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с орга-
неллами, цитоплазматическую мембрану и мощную клеточную
стенку, состоящую из нескольких типов полисахаридов (ман-
нанов, глюканов, целлюлозы, хитина), а также белка, липидов
и др. Цитоплазматическая мембрана содержит фосфолипиды и
стеролы. Грибы состоят из длинных тонких нитей (гиф), спле-
тающихся в грибницу или мицелий.
Гифы низших грибов не имеют перегородок. У выс-
ших грибов гифы разделены перегородками.
Грибы размножаются спорами — половым (телеоморфы) и
бесполым (анаморфы) способами, половым путем с образова-
нием гамет и других форм, а также вегетативным путем (поч-
кованием или фрагментацией гиф).
Грибы, размножающиеся половым и бесполым
путем, относятся к совершенным. Несовершенными
называются грибы, у которых отсутствует или еще
не описан половой путь размножения.
Бесполое размножение осуществляется с помощью эндогенных
спор, созревающих внутри круглой структуры, — спорангия
(рис.2.6,а) и экзогенных спор — конидии, формирующихся на
кончиках плодоносящих гиф (рис.2.6,б,в). Различают два основ-
ных типа конидий: артроконидии (артроспоры), или таллоко-
39
нидии (старое название — оидии, таллоспоры), образуются путем
равномерного септирования и расчленения гиф; бластоконидии
образуются в результате почкования. К бесполым формам отно-
сят также хламидоспоры (толстостенные клетки или комплекс
мелких клеток) и склероции — многоклеточные покоящиеся
органы грибов, способствующие их выживанию.
Грибы подразделяют на 7 классов: хитридиомицеты,
гифохитридиомицеты, оомицеты, игомицеты, аскоми
цсты, базидиомицеты, дейтеромицеты.
К низшим грибам относятся: хитридиомицеты, или водные
грибы, ведущие сапрофитический образ жизни или поражаю-
щие водоросли; гифохитридиомицеты, имеющие сходство с
хитридиомицетами и оомицетами; оомицеты — паразиты выс-
ших растений и водные плесени; зигомицеты, включающие
представителей рода Мисог, распространенные в почве и воздухе
и способные вызывать мукоромикоз легких, головного мозга и
других органов человека и животных. Половое размножение
(оогамия) у зигомицетов осуществляется путем образования
зигоспор, или ооспор. При бесполом размножении этих грибов
на плодоносящей гифе, спорангиеносце, образуется спорангий—
шаровидное утолщение с оболочкой, содержащее многочислен-
ные спорангиоспоры (см. рис.2.6,а).
Высшие грибы представлены аскомицетами и базидиомице-
тами (совершенными грибами), а также дейтеромицетами (не-
совершенными грибами). Аскомицеты (или сумчатые грибы)
имеют септированный мицелий (за исключением одноклеточ-
ных дрожжей). Свое название они получили от основного органа
плодоношения — сумки, или аска, содержащего 4 или 8 гап-
лоидных половых спор (аскоспор). К аскомицетам относятся
представители родов Aspergillus, Penicillium и др., отличающиеся
особенностями формирования плодоносящих гиф. У Aspergillus
(леечная плесень) на концах плодоносящих гиф, конидиенос-
цах, имеются утолщения — стеригмы, на которых образуются
цепочки спор — конидии. Некоторые виды аспергилл могут
вызывать аспергиллезы и афлатоксикозы. Плодоносящая гифа у
грибов рода Penicillium (кистевик) напоминает кисточку, так
как из нее (на конидиеносце) образуются утолщения, развет-
вляющиеся на более мелкие структуры — стеригмы, на которых
находятся цепочки конидий. Пенициллы могут вызывать забо-
левания — пенициллиозы.
Представителями аскомицетов являются и дрожжи — одно-
клеточные грибы, утратившие способность к образованию ис-
тинного мицелия. Дрожжи имеют овальную форму клеток с ди-
аметром 3—15 мкм. Они размножаются почкованием, бинарным
делением (делятся на две равные клетки) или половым путем
40
с образованием аскоспор.
Заболевания, вызываемые
некоторыми видами дрож-
жей, получили название
дрожжевых микозов. К ас-
комицетам относится и
возбудитель эрготизма
(спорынья Claviceps pur-
purea), паразитирующий на
злаках. Многие виды аско-
мицетов являются проду-
центами антибиотиков, ис-
пользуются в биотехноло-
гии.
Базидиомицеты — шля-
почные грибы с септиро-
ванным мицелием. Дейте-
ромицеты, несовершенные
грибы (Fungi /тperfecti), Рис. 2.7. Псевдогифы Candida albicans
являются условным клас-
сом грибов, который объединяет грибы с септированным ми-
целием, не имеющими полового размножения. Они размножа-
ются только бесполым путем, образуя конидии. К несовершен-
ным грибам относятся грибы рода Candida, поражающие кожу,
слизистые оболочки и внутренние органы (кандидоз). Они имеют
овальную форму (рис.2.7), диаметр 2—5 мкм, делятся почкова-
нием, образуют псевдогифы в виде удлиненных клеток, на концах
которых находятся хламидоспоры. Эти грибы называются дрож-
жеподобными в отличие от истинных дрожжей (аскомицеты),
образующих аскоспоры и не имеющих псевдогиф и хламидоспор.
Подавляющее большинство грибов, вызывающих заболевания у
человека (микозы), относится к несовершенным грибам.
2.4. Строение и классификация простейших
Простейшие — эукариотические одноклеточные микроорганиз-
мы, составляющие подцарство Protozoa царства животных
(Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых три типа
(Sarcomastigophora, Apicotnplexa, Ciliophora) имеют представите-
лей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших
колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.
Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) —
аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Они
имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, их цитоплазма
состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, ли-
зосом, многочисленных рибосом и др. Передвижение простей-
41
Рис. 2.8. Простейшие — возбудители болезней человека.
а — лсйшмания; б — трихомонада; в — дизентерийная амеба г — токсоплаз-
ма; д — плазмодий малярии (указано стрелкой) в эритроците.
ших осуществляется посредством жгутиков, ресничек и путем
образования псевдоподий. Некоторые простейшие имеют опор-
ные фибриллы. Простейшие могут питаться в результате фаго-
цитоза или образования особых структур. Многие из них при
неблагоприятных условиях образуют цисты — покоящиеся ста-
дии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др.
При окраске по Романовскому—Гимзе ядро простейших окра-
шивается в красный, а цитоплазма — в синий цвет.
Тип Sarcomastigophora. Подтип Mastigophora (жгутиконосцы)
включает следующие патогенные представители: трипаносома —
возбудитель африканского трипаносомоза (сонная болезнь); лей-
шмании — возбудители кожной и висцеральной форм лейшма-
ниозов; трихомонады — возбудителя трихомоноза; лямблию —
возбудителя лямблиоза. Эти простейшие характеризуются нали-
чием жгутиков: один — у лейшманий (рис.2.8,а), 4 свободных
жгутика и короткая ундулирующая мембрана — у трихомонад
(рис.2.8,б). К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизен-
терийная амеба (рис.2.8,в) — возбудитель амебной дизентерии
человека. Морфологически с ней сходна непатогенная кишечная
амеба. Эти простейшие передвигаются путем образования псев-
доподий, с помощью которых происходят захват и погружение
в цитоплазму клеток питательных веществ. Половой путь раз-
42
Нуклеиновая кислота
Суперкапсид
Нуклеокапсид
Гликопротеиновые шипики
б
Рис. 2.9. Строение сложных вирусов с кубическим (а) и спиральным
(б) нуклеокапсидом. У просто устроенных вирусов суперкапсид отсут-
ствует.
множения у амеб отсутствует. При неблагоприятных условиях
они образуют цисту.
Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa (споровики) патогенными
представителями являются возбудители токсоплазмозов (рис.2.8,г),
кокцидиозов, саркоцистозов, малярии (рис.2.8,д). Каждый из
этих представителей имеет сложное строение и свои особенности
жизненного цикла. Так, например, жизненный цикл возбуди-
теля малярии характеризуется чередованием полового размноже-
ния (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках
тканей и эритроцитах человека, где они размножаются путем
множественного деления). Токсоплазмы имеют форму полулу-
ний. Человек заражается ими от животных, возбудитель может
передаваться через плаценту, поражая центральную нервную
систему и глаза плода.
Тип Ciliophora. Патогенным представителем является возбуди-
тель балантидиаза, он поражает толстую кишку человека. Балан-
тидии подвижны, имеют многочисленные реснички.
2.5. Структура и классификация вирусов
Вирусы относятся к царству Vi га. Это мельчайшие
микробы, не имеющие клеточного строения, белок-
синтезирующей системы, содержащие только один
тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).
43
12
Рис. 2.10. Различные формы вирионов.
1 — вирус оспы; 2 — вирус герпеса; 3 — аденовирус; 4 — паповавирус; 5 —
гепаднавирус; 6 — парамиксовирус; 7 — вирус гриппа; 8 — коронавирус; 9 —
аренавирус; 10 — ретровирус; 11 — рсовирус; 12 — пикорнавирус; 13 — вирус
бешенства; 14 — тогавирус, флавивирус; 15 — буньявирус.
Они являются автономными генетическими структурами и от-
личаются особым разобщенным (дисъюнктивным) способом
размножения (репродукции): в клетке отдельно синтезируются
нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их
сборка в вирусные частицы. Вирусы, являясь облигатными
внутриклеточными паразитами, размножаются в цитоплазме или
ядре клетки. Сформированная вирусная частица называется ви-
рионом (рис.2.9).
Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью элек-
тронной микроскопии, так как их размеры малы и сравнимы
с толщиной оболочки бактерий. Форма вирионов может быть
различной (рис.2.10): палочковидной (вирус табачной мозаики),
пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полиоми-
елита, ВИЧ), в виде сперматозоида (многие бактериофаги). Раз-
меры вирусов определяют с помощью электронной микроско-
пии, методом ультрафильтрации через фильтры с известным
44
Таблица 2.1. Классификация и некоторые свойства основных вирусов
Семейство ви- русов Наличие суперкап- сида Размер вириона, нм Типовые представители
Аденовирусы Гепаднавирусы Герпесвирусы Паповавирусы Парвовирусы Поксвирусы ДНК-сс + + + • держано 70-90 45-50 200 45-55 18-26 130-350 I е вирусы Аденовирусы человека Вирус гепатита В Вирус простого герпеса, ци- томегалии и др. Вирусы папиломы, полиомы Аденоассоциированный вирус Вирус осповакцины, нату- ральной оспы
РНК-содержащие вирусы
Аренавирусы + 50-300 Вирусы Ласса, Мачупо
Буньявирусы + 90-100 Вирус лихорадки с почечным синдромом
Калицивирусы — 20-30 Калицивирусы человека
Коронавирусы + 80-130 Коронавирусы человека
Ортомиксови- русы + 80-120 Вирусы гриппа
Парамиксови- русы + 150-300 Вирусы кори, паротита, па- рагриппа, респираторно-син- цитиальный
Пикорнавирусы — 20-30 Вирусы полиомиелита, ECHO. Коксаки, гепатита А
Рабдовирусы + 70-175 Вирус бешенства
Реовирусы — 60-80 Реовирусы, ротавирусы
Ретровирусы + 80-100 Вирусы лейкоза человека, иммунодефицита человека
Тогавирусы + 30-90 Вирусы Синдбис, лошадиных энцефалитов, краснухи
Флавивирусы + 30-90 Вирус клещевого и японско- го энцефалитов, Денге, жел- той лихорадки
Филовирусы + 80-14 000 Вирус Марбург, Эбола
диаметром пор, методом ультрацентрифугирования. Один из са-
мых мелких вирусов — вирус полиомиелита (около 20 нм), самый
крупный — вирус натуральной оспы (около 350 нм).
Различают ДНК- и РНК-содержащие вирусы (табл.2.1). Они
обычно гаплоидны, т.е. имеют один набор генов. Исключением
являются ретровирусы, имеющие диплоидный геном. Геном ви-
русов содержит от 6 до нескольких сотен генов и представлен
различными видами нуклеиновых кислот: двунитевыми, одно-
нитевыми, линейными, кольцевыми, фрагментированными. Сре-
ди РНК-содержащих вирусов различают вирусы с положитель-
ным (плюс-нить РНК) геномом. Плюс-нить РНК этих вирусов
45
выполняет наследственную (геномную) функцию и функцию
информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержа-
щие вирусы с отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус-
нить РНК этих вирусов выполняет только наследственную фун-
кцию. Геном вирусов способен включаться в состав генетичес-
кого аппарата клетки в виде провируса, проявляя себя генети-
ческим паразитом клетки. Нуклеиновые кислоты некоторых
вирусов (вирусы герпеса и др.) могут находиться в цитоплазме
инфицированных клеток, напоминая плазмиды.
Различают просто устроенные (например, вирус полиомиели-
та) и сложно устроенные (например, вирусы гриппа, кори) ви-
русы. У просто устроенных вирусов нуклеиновая кислота связана
с белковой оболочкой, называемой капсидом (от лат. capsa — фут-
ляр). Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъе-
диниц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид взаимодей-
ствуют друг с другом и вместе называются нуклеокапсидом. У
сложно устроенных вирусов капсид окружен дополнительной ли-
попротеиновой оболочкой — суперкапсидом, или пеплосом (про-
изводное мембранных структур клетки-хозяина). На этой оболоч-
ке расположены «шипы», или «шипики» (пепломеры, или супер-
капсидные белки). Вирионы имеют спиральный, кубический и слож-
ный тип симметрии капсида. Спиральный тип симметрии обус-
ловлен винтообразной структурой нуклеокапсида. Кубический
(икосаэдрический) тип симметрии обусловлен образованием изо-
метрически полого тела из капсида, содержащего вирусную нук-
леиновую кислоту. Капсид и суперкапсид защищают вирионы от
воздействий окружающей среды, обусловливают избирательное
взаимодействие (адсорбцию) с определенными клетками, а так-
же антигенные и иммуногенные свойства вирионов.
Внутренние структуры вирусов называются сердцевиной. У аде-
новирусов сердцевина состоит из гистоноподобных белков, свя-
занных с ДНК, у реовирусов — из белков внутреннего капсида.
В вирусологии используют следующие токсономические ка-
тегории: семейство (название оканчивается на viridae), подсе-
мейство (название оканчивается на virinae), род (название окан-
чивается на virus). Однако названия родов и особенно подсе-
мейств даны не для всех вирусов. Вид вируса не получил би-
номинального названия, как у бактерий.
В основу классификации вирусов положены следую-
щие категории: тип нуклеиновой кислоты (ДНК или
РНК), ее структура, количество нитей (одна или две),
особенности воспроизводства вирусного генома, раз-
мер и морфология вирионов, количество капсомеров
и тип симметрии; наличие сунеркапсида; чувствитель-
ность к эфиру и дезоксихолату; место размножения
в клетке; антигенные свойства и др.
46
Вирусы поражают позвоночных и беспозвоночных животных, а
также растения и бактерии. Являясь основными возбудителями
инфекционных заболеваний человека, вирусы также участвую!
в процессах канцерогенеза, могут передаваться различными пу-
тями, в том числе через плаценту (вирус краснухи, цитомега-
ловирусы и др.), поражая плод человека. Они могут приводить
к постинфекционным осложнениям — развитию миокардитов,
панкреатитов, иммунодефицитов и др.
Кроме обычных вирусов, известны и так называемые нека-
нонические вирусы прионы — белковые инфекционные части-
цы, имеющие вид фибрилл размером 10—20x100—200 нм. При-
оны, по-видимому, являются одновременно индукторами и
продуктами автономного гена человека или животного и вызы-
вают у них энцефалопатии в условиях медленной вирусной ин-
фекции (болезнь Крейтцфельда—Якоба, куру и др.).
Другими необычными агентами, близкими к вирусам, явля-
ются вироиды — небольшие молекулы кольцевой, суперспира-
лизованной РНК, не содержащие белка и вызывающие забо-
левания растений.
2.6. Основные методы изучения морфологии микробов
Микробы — существа, размеры которых ниже разрешающей
способности глаза. Поэтому важными методами их исследования
являются микроскопические, позволяющие изучать морфологию
и структуру микробов. Среди микроскопических методов исполь-
зуют: 1) обычную световую микроскопию (светопольную), тем-
нопольную, фазово-контрастную, ультрафиолетовую (люминес-
центную); 2) электронную микроскопию и ее разновидности.
Световой микроскоп состоит из механической и оптической частей.
Механическая часть представлена ножкой (или башмаком), тубусо-
держателем, тубусом, предметным столиком. В нижней части тубу-
содержателя находятся макро- и микровинты для грубой и тонкой
подачи тубуса. Верхняя часть тубусодержателя снабжена головкой
крепления револьвера для объективов. Оптическая часть микроскопа
состоит из объектива, окуляра и осветительного аппарата. Объекти-
вы делятся на сухие и иммерсионные (погружные). Сухой объектив —
это такой объектив, между фронтальной линзой которого и рассмат-
риваемым препаратом находится воздух. Из-за разницы показателей
преломления предметного стекла и воздуха часть световых лучей не
попадает в глаз наблюдателя.
Особенность микроскопирования микробов — применение ис-
ключительно иммерсионной системы, состоящей из исследуемо-
го объекта, иммерсионных масла и объектива. Преимущество этой
системы заключается в том, что между объектом на предметном
стекле и фронтальной линзой объектива находится среда с
одинаковым показателем преломления (кедровое, вазелиновое
47
масло и др.). Благодаря этому достигается наилучшее освещение
объекта, так как лучи не преломляются и попадают в объектив.
При обычной световой микроскопии наблюдаемый объект
(в том числе и микробы) рассматриваются в проходящем све-
те. Поскольку микробы, как и другие биологические объекты,
малоконтрастны, то для лучшей видимости их окрашивают.
С целью расширения границы видимости применяют другие
виды световой микроскопии. Темнопольная микроскопия — метод
микроскопического исследования объектов, не поглощающих свет,
плохо видимых при методе светлого поля. При темнопольной мик-
роскопии объекты освещаются косыми лучами или боковым пуч-
ком света, что достигается при помощи специального конденсора
— так называемого конденсора темного поля. При этом в объек-
тив микроскопа попадают только лучи, рассеянные объектами,
находящимися в поле зрения. Поэтому наблюдатель видит эти
объекты ярко светящимися на темном фоне. Темнопольную мик-
роскопию применяют для прижизненного изучения трепонем,
лептоспир, боррелий, жгутикового аппарата бактерий.
Фазово-контрастная микроскопия — метод микроскопичес-
кого наблюдения прозрачных, неокрашенных, не поглощаю-
щих света объектов, основанный на усилении контраста изоб-
ражения. Прозрачные неокрашенные объекты (в том числе живые
микроорганизмы) отличаются от окружающей среды по пока-
зателю преломления, не поглощают свет, но изменяют его фазу.
Эти изменения не улавливаются глазом. При фазово-контрас-
тной микроскопии свет, не поглощенный объектом, проходит
через так называемое фазовое кольцо, нанесенное на одну из
линз объектива. Фазовое кольцо смещает фазу этого проходя-
щего света на четверть длины волны и снижает его интенсив-
ность. Прохождение прямого, не поглощенного объектом света
через фазовое кольцо обеспечивается кольцевой диафрагмой
конденсора. Лучи, даже немного отклоненные (рассеянные) в
препарате, не попадают в фазовое кольцо и не претерпевают
сдвига фазы. В результате разность фаз между отклоненными
и неотклоненными лучами усиливается, давая контрастное изоб-
ражение структуры препарата. Фазово-контрастную микроско-
пию используют для прижизненного изучения бактерий, гри-
бов, простейших, клеток растений и животных.
Люминесцентная микроскопия (флюоресцентная микроско-
пия) — метод световой микроскопии, позволяющий наблюдать
первичную или вторичную люминесценцию микроорганизмов.
Люминесценция (от лат. lumen, luminis — свет) — особый вид
свечения, которое возбуждается коротковолновой частью види-
мого света либо ультрафиолетовыми лучами.
Для люминесцентной микроскопии применяют либо специ-
альные люминесцентные микроскопы, либо приставки к обыч-
48
ным «биологическим» микроскопам. Люминесцентная микроско-
пия нашла широкое применение в микробиологической диагно-
стике, помогает проводить ускоренную идентификацию микро-
бов. Первичная (собственная) люминесценция характерна для ряда
биологически активных веществ (ароматические аминокислоты,
порфирины, хлорофилл, витамины А и В2, тетрациклины и др.).
Вторичная (или наведенная) люминесценция возникает в резуль-
тате обработки исследуемого объекта светящимися красителями —
флюорохромами (акридиновый оранжевый, ФИТЦ, бромид эти-
дия и др.). Среди различных видов люминесцентной микроско-
пии наиболее распространены прямое флюорохромирование —
окрашивание флюорохромами и иммунофлюоресценция (РИФ).
Люминесцентная микроскопия окрашенных флюорохромами
фиксированных препаратов используется для обнаружения мико-
бактерий, гонококков, возбудителя дифтерии, малярии в мазках
крови и др. Этот метод более чувствителен по сравнению с обычны-
ми методами окраски (например, окраски по Цилю—Нельсену).
Иммунофлюоресценция (метод Кунса) — сочетание микроско-
пического метода с иммунологическим (см.раздел 9.11.4).
Электронная микроскопия — метод морфологического анали-
за с помощью потока электронов. Роль оптических линз выпол-
няют электрические и магнитные поля. Использование в каче-
стве источника излучения потока электронов повышает разре-
шающую способность микроскопа, измеряемую в нанометрах.
Такая высокая разрешающая способность позволяет изучать
структуру этих объектов (в том числе и микробов) на субкле-
точном и макромолекулярном уровне. Электронная микроскопия
применяется для изучения субмикроскопической анатомии ви-
русов, бактерий, грибов, простейших. Метод используется для
выявления вирусов с диагностической целью, например рота-
вирусов в фильтратах фекалий. Использование электронной
микроскопии в сочетании с иммунологическими методами
обусловило развитие иммуно-электронной микроскопии. Иммун-
ная электронная микроскопия сыграла большую роль при ис-
следовании гепатитов А и В, вирусных гастроэнтеритов.
Глава 3. ФИЗИОЛОГИЯ МИКРОБОВ
Физиология микробов — раздел микробиологии,
изучающий жизнедеятельность микробов, процес-
сы их питания, обмена, дыхания, роста, размно-
жения, закономерности взаимодействия с окружа-
ющей средой.
49
Выяснение физиологии микробов важно для понимания пато-
генеза, постановки микробиологического диагноза, проведения
лечения и профилактики инфекционных заболеваний, регуля-
ции взаимоотношений человека с окружающей средой
и т.д.
3.1. Физиология бактерий
Бактерии отличаются своеобразным химическим составом, раз-
нообразными типами питания, способами получения энергии,
быстрым размножением, высокой приспособляемостью и устой-
чивостью ко многим факторам окружающей среды.
3.1.1. Химический состав бактерий
В состав бактерий, как и других микробов, входят вода, белки,
нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, минеральные веще-
ства.
Вода — основной компонент бактериальной клетки, состав-
ляющий около 80 % ее массы. В спорах количество воды умень-
шается до 18—20 %. Вода является растворителем для многих
веществ, а также выполняет механическую роль в обеспечении
тургора. При плазмолизе — потере клеткой воды в гипертони-
ческом растворе — происходит отслоение протоплазмы от кле-
точной оболочки. Удаление воды из клетки (высушивание) при-
останавливает процессы метаболизма. Большинство бактерий
хорошо переносит высушивание, но при недостатке воды они
не размножаются. Высушивание в вакууме из замороженного
состояния (лиофилизация) также прекращает размножение и
способствует длительному сохранению бактерий.
Белки составляют 40—80 % сухой массы бактерий. Они оп-
ределяют важнейшие биологические свойства бактерий. Молеку-
лы этих белков обычно состоят из сочетаний 20 остатков обыч-
ных аминокислот. Кроме того, в состав бактерий входит диа-
минопимелиновая кислота (ДАП), отсутствующая в клетках
человека и животных. Бактерии содержат более 2000 различных
белков, находящихся в структурных компонентах и участвую-
щих в процессах метаболизма. Большая часть белков обладает
ферментативной активностью. Белки бактериальной клетки обус-
ловливают антигенность и иммуногенность, вирулентность,
видовую принадлежность бактерий.
Нуклеиновые кислоты бактерий выполняют функции, анало-
гичные таковым нуклеиновых кислот эукариотических клеток:
молекула ДНК в виде хромосомы обусловливает наследствен-
ность, РНК (информационная, или матричная, транспортная и
рибосомная) участвуют в биосинтезе белка.
50
Бактерии можно характеризовать (таксономически) по со-
держанию суммы гуанина и цитозина (Г и Ц) в молярных про-
центах (М%) от общего количества оснований ДНК. Более точной
характеристикой микроорганизмов является гибридизация их
ДНК. Основой метода гибридизации ДНК является способность
денатурированной (однонитевой), «расплетенной» ДНК ренату-
рироваться, т.е. соединяться с комплементарной нитью ДНК и
образовывать двухцепочечную молекулу ДНК.
Углеводы бактерий представлены простыми веществами (моно-
и дисахаридами) и комплексными соединениями. Полисахариды
часто входят в состав капсул. Некоторые внутриклеточные по-
лисахариды (крахмал, гликоген и др.) являются запасными пи-
тательными веществами клетки.
Липиды входят в состав цитоплазматической мембраны и ее
производных, а также клеточной стенки бактерий, например
наружной мембраны, где, кроме бимолекулярного слоя липи-
дов, имеется Л ПС. Липиды могут выполнять в цитоплазме роль
запасных питательных веществ. Липиды бактерий представлены
фосфолипидами, жирными кислотами и глицеридами. Наиболь-
шее количество липидов (до 40 %) содержат микобактерии ту-
беркулеза.
Минеральные вещества бактерий обнаруживают в золе после
сжигания клеток. В большом количестве выявляются фосфор,
калий, натрий, сера, железо, кальций, магний, а также мик-
роэлементы (цинк, медь, кобальт, барий, марганец и др.). Они
участвуют в регуляции осмотического давления, pH среды, окис-
лительно-восстановительного потенциала, активируют фермен-
ты, входят в состав ферментов, витаминов и структурных ком-
понентов микробной клетки. Например, железо входит в состав
ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных ре-
акциях; магний — в состав рибосом.
3.1.2. Питание бактерий
Питательные субстраты поступают внутрь бактериальной клетки
через всю ее поверхность, обеспечивая высокую скорость про-
цессов метаболизма и адаптацию к меняющимся условиям ок-
ружающей среды.
Типы питания. Широкому распространению бактерий способ-
ствует разнообразие типов их питания. Микроорганизмы нуж-
даются в углероде, азоте, сере, фосфоре, калии и других эле-
ментах. По источникам углерода для питания бактерии делят на
аутотрофы (от греч. autos — сам, trophe — пища), использу-
ющие для построения своих клеток диоксид углерода СО2 и
другие неорганические соединения, и гетеротрофы (от греч.
heteros — другой, trophe — пища), питающиеся за счет готовых
51
органических соединений. Аутотрофными бактериями являются
нитрифицирующие бактерии, находящиеся в почве, серобакте-
рии, обитающие в воде с сероводородом, железобактерии,
живущие в воде с закисным железом и др. Гетеротрофы, ути-
лизирующие органические остатки отмерших организмов в
окружающей среде, называются сапрофитами. Гетеротрофы,
вызывающие заболевания у человека или животных, относят к
патогенным и условно-патогенным. Среди патогенных микробов
встречаются облигатные и факультативные паразиты (от греч.
parasites — нахлебник). Облигатные внутриклеточные паразиты
способны существовать только внутри клетки (например, рик-
кетсии, вирусы и некоторые простейшие).
В зависимости от окисляемого субстрата, называемого доно-
ром электронов или водорода, микробы делят на две группы.
Микробы, использующие в качестве доноров водорода неорга-
нические соединения, называют литотрофными (от греч. lithos —
камень), а микроорганизмы, использующие в качестве доноров
водорода органические соединения, — органотрофами. По ис-
точнику энергии бактерии делятся на фототрофы, т.е. фотосин-
тезирующие (например, сине-зеленые водоросли, использующие
энергию света), и хемотрофы, нуждающиеся в химических
источниках энергии.
Факторы роста. Для роста микробов на питательных средах
необходимы определенные дополнительные компоненты, соеди-
нения, которые сами микробы синтезировать не могут, поэтому
эти вещества надо добавлять в питательные среды. Такие соеди-
нения называются факторами роста. К факторам роста относят:
аминокислоты, необходимые для построения молекул белков,
пурины и пиримидины — для образования нуклеиновых кис-
лот, витамины, входящие в состав некоторых ферментов. По
отношению к факторам роста различают ауксотрофы и прото-
трофы. Ауксотрофы нуждаются в одном или нескольких фак-
торах роста, прототрофы могут сами синтезировать нужные для
роста соединения из глюкозы и солей аммония.
Механизмы питания. Проникновение различных веществ в бак-
териальную клетку зависит от величины и растворимости их
молекул в липидах или воде, pH среды, их концентрации,
проницаемости мембран и др. Клеточная стенка пропускает
небольшие молекулы и ионы, задерживая макромолекулы с
относительной молекулярной массой более 600. Основным регу-
лятором поступления веществ в клетку является цитоплазмати-
ческая мембрана. Условно можно выделить 4 механизма проник-
новения питательных веществ в бактериальную клетку: простая
диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт, транс-
локация групп.
Простая диффузия — наиболее простой механизм поступле-
52
ния веществ в клетку: перемещение веществ происходит вслед-
ствие разницы их концентрации по обе стороны цитоплазмати-
ческой мембраны. Вещества проходят в основном через липид-
ную часть цитоплазматической мембраны (органические моле-
кулы, лекарственные препараты) и реже по заполненным водой
каналам и цитоплазматической мембране. Пассивная диффузия
осуществляется без затраты энергии.
Облегченная диффузия происходит также в результате разни-
цы концентрации веществ по обе стороны цитоплазматической
мембраны. Однако этот процесс осуществляется с помощью мо-
лекул-переносчиков, локализующихся в цитоплазматической мем-
бране и обладающих определенной специфичностью. Каждый пе-
реносчик транспортирует через мембрану соответствующее ве-
щество или передает его другому компоненту цитоплазматичес-
кой мембраны — собственно переносчику. Белками-переносчи-
ками могут быть пермеазы, место синтеза которых — цитоплаз-
матическая мембрана. Облегченная диффузия протекает без зат-
раты энергии, вещества перемещаются в направлении от более
высокой концентрации к более низкой.
Активный транспорт происходит с помощью пермеаз и на-
правлен на перенос веществ в направлении от меньшей кон-
центрации в сторону большей, т.е. как бы против «течения»,
поэтому этот процесс сопровождается затратой метаболической
энергии — АТФ, образующегося в результате окислительно-вос-
становительных реакций в клетке.
Перенос (транслокация) групп сходен с активным транспор-
том, отличаясь тем, что переносимая молекула видоизменяется
в процессе переноса, например фосфорилируется.
Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии
и при участии транспортных систем.
3.1.3. Ферменты бактерий
Ферменты — белки, участвующие в процессах анаболизма (син-
теза) и катаболизма (распада), т.е. в метаболизме. Ферменты
распознают соответствующие им метаболиты (субстраты), всту-
пают с ними во взаимодействие и ускоряют химические ре-
акции.
Известно более 2000 ферментов. Они объединены в 6 клас-
сов: 1) оксидоредуктазы — окислительно-восстановительные фер-
менты (к ним относят дегидрогеназы, оксидазы и др.); 2) транс-
феразы, переносящие отдельные радикалы и атомы от одних
соединений к другим; 3) гидролазы, ускоряющие реакции
гидролиза, т.е. расщепление веществ на более простые с при-
соединением молекулы воды (эстеразы, фосфатазы, глюкозида-
зы и др.); 4) лиазы, отщепляющие от субстратов химические
53
группы негидролитическим путем (карбоксилазы и др.); 5) изо-
меразы, превращающие органические соединения в их изомеры
(фосфогексоизомераза и др.); 6) лигазы, или синтетазы, уско-
ряющие синтез сложных соединений из более простых (аспара-
гинсинтетаза, глутаминсинтетаза и др.).
Многие ферменты взаимосвязаны со стр ктурами микробной
клетки. Например, в цитоплазматической мембране имеются окис-
лительно-восстановительные ферменты, участвующие в дыха-
нии и делении клетки, ферменты, обеспечивающие питание
клетки, и др. Окислительно-восстановительные ферменты ци-
топлазматической мембраны и ее производных обеспечивают
энергией интенсивные процессы биосинтеза различных струк-
тур, в том числе клеточной стенки. Ферменты, связанные с
делением и аутолизом клетки, обнаруживаются в клеточной
стенке. Так называемые эндоферменты катализируют метаболизм,
проходящий внутри клетки. Экзоферменты выделяются клеткой
в окружающую среду, расщепляя макромолекулы питательных
субстратов до простых соединений, которые усваиваются клет-
кой в качестве источников энергии, углерода и др. Некоторые
экзоферменты инактивируют антибиотики (пенициллиназа и др.),
выполняя защитную функцию.
Различают конститутивные и индуцибельные ферменты. К кон-
ститутивным ферментам относят ферменты, которые синтези-
руются клеткой непрерывно, независимо от наличия в пита-
тельной среде соответствующего субстрата. Индуцибельные (адап-
тивные) ферменты синтезируются бактериальной клеткой толь-
ко при наличии в среде субстрата данного фермента. Например,
р-галактозидаза кишечной палочкой на среде с глюкозой прак-
тически не образуется, но ее синтез резко увеличивается при
выращивании палочек на среде с лактозой или другим галак-
тозидом.
Некоторые ферменты (так называемые ферменты агрессии)
разрушают ткань и клетки, обусловливая широкое распростра-
нение в инфицированной ткани микробов и их токсинов. К
таким ферментам относят гиалуронидазу, коллагеназу, ДНКа-
зу, нейраминидазу, лецитовителлазу и др. Так, гиалуронидаза
стрептококков, расщепляя гиалуроновую кислоту соединитель-
ной ткани, способствует распространению стрептококков и их
токсинов.
Ферменты микроорганизмов используют в генетической ин-
женерии (рестриктазы, лигазы и др.) для получения различных
биологически активных веществ, а также важных продуктов в
легкой, пищевой и других отраслях промышленности, медици-
не, ветеринарии и сельском хозяйстве. Ферменты применяют в
качестве биодобавок в стиральные порошки для уничтожения
органических загрязнений.
54
Различия в ферментном составе используют для идентифи-
кации бактерий, поскольку они обусловливают различные био-
химические свойства бактерий: сахаролитические (расщепление
сахаров), протеолитические (разложение белков) и другие, вы-
являемые по конечным продуктам расщепления (образование ще-
лочей, кислот, сероводорода, аммиака и др.). Сахаролитические
свойства определяют на дифференциально-диагностических пи-
тательных средах Гисса, Эндо, Левина, Плоскирева и др. Среды
Гисса (пестрый ряд) состоят из мясопептонного бульона или
полужидкого мясопептонного агара с добавлением какого-либо
углевода (лактозы, маннита и др.) и индикатора, меняющего
цвет при расщеплении углевода с кислотообразованием. Если
бактерии расщепляют углевод с образованием кислоты и газа,
цвет среды изменяется, появляются пузырьки газа. Набор сред
Гисса применяют для идентификации возбудителей.
Среды Эндо и Левина представляют собой мясопептонный агар
с лактозой и индикатором pH. Среду разливают в чашки Петри.
Бактерии, расщепляющие лактозу с кислотообразо-
ванием (лактозоположительные), образуют колонии,
окрашенные в красный цвет с металлическим блес-
ком на среде Эндо или в темно-синий на среде Левина
в зависимости от характера индикатора. Бактерии,
не расщепляющие лактозу (сальмонеллы, дизентерий-
ные палочки), на этих средах образуют неокрашен-
ные (лактозонегативные) колонии.
Протеолитические свойства бактерий определяют по разжиже-
нию желатина и продуктам разложения белка (в мясопептонном
бульоне и др.) — индола, сероводорода, аммиака. С этой целью
делают посев «уколом» в столбик желатина и в мясопептонный
бульон с индикаторами продуктов расщепления белка.
3.1.4. Дыхание бактерий
Дыхание, или биологическое окисление, основано на окисли-
тельно-восстановительных реакциях, идущих с образованием
АТФ — универсального аккумулятора химической энергии. Энер-
гия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности.
При дыхании происходят процессы окисления и восстановле-
ния: окисление — отдача донорами (молекулами или атомами)
водорода или электронов; восстановление — присоединение
водорода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или
электронов может быть молекулярный кислород — такое ды-
хание называется аэробным, а если акцептором служат нитрат,
сульфат, фумарат, то такое дыхание называется анаэробным
(нитратным, сульфатным, фумаратным). Анаэробиоз (от греч.
55
отрицательная приставка — ап + aeros — воздух + bios —
жизнь) — жизнедеятельность, протекающая при отсутствии
свободного кислорода.
Если донорами и акцепторами водорода являются
органические соединения, то такой процесс называ-
ется брожением. При брожении происходит фермен-
тативное расщепление органических соединений (пре-
имущественно углеводов) в анаэробных условиях. По
конечному продукту расщепления углеводов различа-
ют спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и дру-
гие виды брожения.
По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно
разделить на 3 основные группы: облигатные, т.е. обязательные
аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы. Об-
лигатные аэробы могут расти только при наличии кислорода.
Облигатные анаэробы (клостридии ботулизма, газовой гангре-
ны, столбняка, бактероиды и др.) растут на среде без кисло-
рода, который для них токсичен. При наличии кислорода бак-
терии образуют перекисные радикалы кислорода, в том числе
перекись водорода и супероксид-анион кислорода, токсичные
для анаэробных бактерий, поскольку они не образуют соответ-
ствующие инактивирующие ферменты или эти ферменты не
активны. Аэробные бактерии инактивируют перекись водорода
и супероксид-анион соответствующими ферментами (каталазой,
пероксидазой и супероксиддисмутазой). Факультативные анаэро-
бы могут расти как при наличии, так и отсутствии кислорода,
поскольку они способны переключаться с дыхания в присут-
ствии молекулярного кислорода на брожение в отсутствие мо-
лекулярного кислорода. Факультативные анаэробы способны к
анаэробному дыханию, называемому нитратным: нитрат, явля-
ющийся акцептором водорода, восстанавливается до молекуляр-
ного азота и аммиака.
Среди облигатных анаэробов выделяют аэротолерантные бак-
терии, которые растут при наличии молекулярного кислорода,
но не используют его.
Для выращивания анаэробов используют анаэростаты — спе-
циальные емкости, в которых воздух заменяется смесью газов, не
содержащих кислорода. Воздух можно удалять из питательных сред
путем кипячения, с помощью химических адсорбентов кислорода,
помещаемых в анаэростаты или другие емкости с посевами.
3.1.5. Рост и размножение бактерий
Жизнедеятельность бактерий характеризуется ростом — форми-
рованием структурно-функциональных компонентов клетки и
56
Рис. 3.1. Ультратонкие срезы делящихся бактерий. Электронограмма.
а — врастание перегородки деления у стафилококка, б — образование перетяжки
у кишечной палочки (указано стрелками).
увеличением самой бактериальной клетки и размножением —
самовоспроизведением, приводящим к увеличению количества
бактериальных клеток в популяции.
Бактерии размножаются бинарным делением пополам, реже
почкованием. Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться'
спорами. Актиномицеты, являясь ветвящимися бактериями,
размножаются также путем фрагментации нитевидных клеток.
Грамположительные бактерии делятся путем врастания синтези-
рующихся перегородок деления внутрь клетки, а грамотрица-
тельные — путем перетяжки в результате образования гантеле-
видных фигур, из которых затем образуются две одинаковые
клетки (рис.3.1).
Делению клеток предшествует репликация бактериальной хро-
мосомы по полуконсервативному типу: двунитевая цепь ДНК
раскрывается и каждая нить достраивается комплементарной
нитью. Это приводит к удвоению молекул ДНК бактериального
ядра - нуклеоида. Репликация хромосомной ДНК осуществля-
ется от начальной точки ori (от англ, origin — начало). Хромосома
бактериальной клетки связана в области ori с цитоплазматичес-
кой мембраной. Репликация ДНК катализируется ДНК-полиме-
разами. Сначала происходит раскручивание (деспирализация)
двойной цепи (нити) ДНК, в результате чего образуется реп-
ликативная вилка (разветвленные цепи): одна из цепей, дост-
раиваясь, связывает нуклеотиды от 5'- к З’-концу, другая до-
страивается посегментно.
Репликация ДНК осуществляется в 3 этапа: инициация, элон-
гация (рост цепи) и терминация. Образовавшиеся в результате
репликации две хромосомы расходятся, чему способствует уве-
личение размеров растущей клетки: прикрепленные к цитоплаз-
матической мембране или ее производным (например, мезосо-
57
Рис. 3.2. Фазы размножения бактерий.
мам) хромосомы по мере увеличения объема клетки удаляются
друг от друга. Окончательное их обособление завершается обра-
зованием перетяжки (или перегородки) деления. Клетки с
перегородкой деления расходятся в результате действия аутоли-
тических ферментов, разрушающих сердцевину перегородки.
Аутолиз при этом может происходить неравномерно: делящиеся
клетки на одном участке остаются связанными частью клеточ-
ной стенки в области перегородки деления. Такие клетки рас-
полагаются под углом друг к другу, что характерно для диф-
терийных коринебактерий.
Размножение бактерий в жидкой питательной среде. Бактерии,
засеянные в определенный, но не изменяющийся объем жидкой
питательной среды, размножаясь, потребляют питательные эле-
менты, что в дальнейшем приводит к истощению питательной
среды и прекращению роста бактерий. Культивирование бакте-
рий в такой системе называют периодическим, а культуру —
периодической. Если же условия культивирования поддерживают-
ся путем непрерывной подачи свежей питательной среды и от-
тока такого же объема культуральной жидкости, то такое куль-
тивирование называется непрерывным, а культура — непрерывной.
При выращивании бактерий на жидкой питательной среде
наблюдается придонный, диффузный или поверхностный (в виде
пленки) рост культуры.
Рост периодической культуры бактерий подразделя-
ют на несколько фаз, или периодов: 1) лаг-фаза;
2) фаза логарифмического роста; 3) фаза стационар-
ного роста, или максимальной концентрации бакте-
рий; 4) фаза гибели бактерий.
Эти фазы можно изобразить графически в виде отрезков кри-
вой размножения бактерий, отражающей зависимость логариф-
ма числа живых клеток от времени их культивирования (рис.3.2).
58
Лаг-фаза (от англ, lag — запаздывание) — период между по-
севом бактерий и началом их размножения. Продолжительность
лаг-фазы составляет в среднем 4—5 ч. Бактерии при этом уве-
личиваются в размерах и готовятся к делению, повышается
количество нуклеиновых кислот, белка и других компонентов
клетки. Фаза логарифмического (экспоненциального) роста явля-
ется периодом интенсивного деления бактерий продолжительно-
стью около 5—6 ч. При оптимальных условиях роста бактерии
могут делиться каждые 20—40 мин (время генерации — интер-
вал между делениями клетки). Во время этой фазы бактерии
наиболее ранимы, что объясняется высокой чувствительностью
интенсивно растущей клетки к ингибиторам синтеза белка,
нуклеиновых кислот и др. Затем наступает фаза стационарного
роста, при которой количество жизнеспособных клеток остает-
ся без изменений, составляя максимальный уровень (М-кон-
центрация). Ее продолжительность выражается в часах и колеб-
лется в зависимости от вида бактерий, особенностей их куль-
тивирования. Рост бактерий завершается фазой гибели, характе-
ризующейся отмиранием клеток в условиях истощения источ-
ников питательной среды и накопления в ней продуктов ме-
таболизма бактерий. Продолжительность этой фазы колеблется
от десятков часов до нескольких недель. Интенсивность роста и
размножения бактерий зависит от многих факторов, в том числе
от оптимального состава питательной среды, окислительно-вос-
становительного потенциала, pH, температуры и др.
Если к бактериям постоянно добавлять питательную среду и
одновременно удалять продукты обмена, можно поддерживать
бактериальную культуру в логарифмической фазе роста. Для этого
применяют хемостат.
Размножение бактерий на плотной питательной среде. Бакте-
рии, растущие на плотных питательных средах, образуют изо-
лированные колонии округлой формы с ровными или неров-
ными краями различной консистенции и цвета, зависящего от
пигмента бактерий.
Пигменты, растворимые в воде, диффундируют в питатель-
ную среду и окрашивают ее, например синегнойная палочка
(Pseudomonas aeruginosa) окрашивает среду в синий цвет. Другая
группа пигментов нерастворима в воде, но растворима в орга-
нических растворителях. Так, колонии «чудесной палочки» имеют
кроваво-красный пигмент, растворимый в спирте. И, наконец,
существуют пигменты, нерастворимые ни в воде, ни в органи-
ческих соединениях.
Наиболее распространены среди бактерий такие пигменты,
как каротины, ксантофиллы и меланины. Меланины являются
нерастворимыми пигментами черного, коричневого или красно-
го цвета, они синтезируются из фенольных соединений. Мела-
59
нины наряду с каталазой, супероксиддисмутазой и пероксида-
зой защищают микробы от воздействия токсичных перекисных
радикалов кислорода. Многие пигменты обладают антимикроб-
ным, антибиотикоподобным действием.
Вид, форму, цвет и другие особенности колоний на плотной
питательной среде (культуральные свойства) учитывают при
идентификации бактерий, а также отборе колоний для получе-
ния чистых культур.
В промышленных условиях при получении биомассы микро-
организмов с целью приготовления антибиотиков, вакцин,
диагностических препаратов и эубиотиков культивирование в
основном осуществляют в ферментерах при строгом соблюдении
оптимальных параметров для роста и размножения культур (см.
главу 6).
3.1.6. Культивирование бактерий
Бактерии выращивают на естественных и искусственных пита-
тельных средах. Естественные среды (молоко, сусло-агар, сиро-
пы и др.) имеют несбалансированное соотношение компонен-
тов, их состав полностью не изучен. Искусственные питатель-
ные среды включают вещества в строго определенных соотно-
шениях с учетом потребностей данного вида в питательных
веществах, ростовых добавках, солях и т.п.
Питательные среды должны быть стерильными и иметь,
помимо необходимых для роста бактерий компонентов, опти-
мальные значения pH, окислительно-восстановительного потен-
циала, осмотического давления и т.д. Среды различаются в
зависимости от консистенции, состава и назначения: по кон-
систенции — плотные, полужидкие и жидкие; по составу —
простые, сложные органические и синтетические (искусствен-
ные); по назначению — специальные, элективные и дифферен-
циально-диагностические.
Основой плотной питательной среды являются гелеобразные
вещества: агар-агар (2—3 %), желатин (10—15 %) и др. Эти
компоненты добавляют к жидким питательным средам, напри-
мер, к мясопептонному бульону (МПБ), получая таким образом
мясопептонный агар (МПА). Эти простые питательные среды
применяют для выращивания многих бактерий. Сложные пита-
тельные среды включают дополнительные компоненты — сы-
воротку крови (сывороточный агар), кровь (кровяной агар), сахар
(сахарный бульон) и т.д. Их используют для выявления свойств
бактерий, т.е. это специальные питательные среды. Например,
на кровяном агаре бактерии, продуцирующие гемолизин, обра-
зуют колонии с зоной гемолиза.
Определенные виды бактерий выделяют, используя электив-
60
ные (избирательные) среды. Например, элективной средой для
стафилококков является желточно-солевой агар (ЖСА), для
холерного вибриона — щелочный МПА, для дифтерийной
палочки — свернутая сыворотка
Для выделения некоторых бактерий, рост которых может
подавляться сопутствующими микробами, используют среды
обогащения. Так, для выделения сальмонелл и шигелл из фе-
калий применяют селенитовый бульон, подавляющий рост
сопутствующей микрофлоры — кишечной палочки.
Дифференциально-диагностические среды (Гисса, Эндо,
Левина, Плоскирева и др.) предназначаются для дифференци-
рования бактерий. Они содержат индикатор, меняющий свой
цвет при изменении pH в результате расщепления ферментами
углеводов питательных сред.
Имеются питательные среды, сочетающие свойства диффе-
ренциально-диагностических и других питательных сред. Так, с
помощью среды Плоскирева (как и среды Эндо) можно отли-
чить кишечную палочку от дизентерийной по их действию на
лактозу. Кишечная палочка, расщепляя лактозу с кислотообра-
зованием, при росте дает колонии красного цвета (цвет инди-
катора) в отличие от дизентерийной палочки, не расщепляю-
щей лактозу. Наличие же в среде Плоскирева солей желчных
кислот способствует преимущественному росту дизентерийной
палочки, а бриллиантового зеленого — ведет к подавлению
сопутствующих грамположительных бактерий.
Большинство патогенных и условно-патогенных бактерий
растет в термостате при температуре 37 °C. Рост на питательных
средах обычно учитывают через сутки после посева. Рост неко-
торых возбудителей (туберкулеза, бруцеллеза) становится види-
мым через 15—30 дней. Скорость роста бактерий зависит от их
биологических свойств и условий культивирования (температу-
ра, наличие или отсутствие кислорода, углекислого газа, дав-
ление и др.). Аэрация способствует ускоренному росту аэробов.
С этой целью используют шюттель-аппараты (<встряхиватели»).
Для культивирования анаэробов применяют специальные пита-
тельные среды (среда Китта—Тароцци, тиогликолевая среда,
связывающие кислород), которые перед посевом кипятят для
удаления растворенного кислорода.
Применяют также физические, химические и биологичес-
кие методы культивирования анаэробов. Физический метод зак-
лючается в удалении из аппарата или эксикатора воздуха и
замене его газовой бескислородной смесью. Химический метод
основан на применении химических поглотителей кислорода.
Биологический метод Фортнера предусматривает одновремен-
ный посев на одну половину чашки Петри аэробных и на
другую половину — анаэробных бактерий, после чего чашку с
61
посевом герметизируют парафином. При этом аэробы, исполь-
зуя при своем росте кислород, создают условия для дальней-
шего роста анаэробов.
Выросшие на питательных средах бактерии идентифицируют
по типу колоний на твердых питательных средах и характеру
роста на жидких питательных средах. На жидких средах бактерии
образуют пленку на поверхности среды, наблюдается придон-
ный рост или равномерное помутнение среды.
Принципы промышленного культивирования бактерий изло-
жены в главе 6.
3.1.7. Особенности культивирования риккетсий и хламидий
Риккетсии и хламидии — грамотрицательные мелкие бактерии,
являющиеся, как и вирусы, облигатными внутриклеточными
паразитами; размножаются в цитоплазме и ядре инфицирован-
ных клеток. Они не растут на искусственных питательных сре-
дах, используемых для культивирования обычных бактерий.
Для культивирования риккетсий и хламидий применяют
куриные эмбрионы, культуры клеток с пониженным метабо-
лизмом, а также чувствительных животных. Риккетсии можно
культивировать путем инфицирования ими переносчиков воз-
будителей инфекций — вшей, блох, клещей.
3.1.8. Выделение чистых культур бактерий
Объекты окружающей среды, включая и материал от больного
(гной, мокрота, фекалии и др.), обычно содержат смесь раз-
личных микробов. С целью их обнаружения и определения видовой
принадлежности (идентификация) применяют бактериологичес-
кое исследование (бактериологический метод), которое заключа-
ется в посеве проб исследуемого материала на питательные среды
для получения (выделения) чистой культуры.
Для выделения чистой культуры, которое производят по-
этапно в течение нескольких дней, в начале его используют
механическое разобщение бактерий на плотных питательных средах
(посев штрихом, шпателем на несколько чашек Петри и др.). На
следующий день получают отдельные изолированные колонии.
Колония — скопление бактерий, ведущее начало от одной клет-
ки, а поэтому представляющее собой чистую культуру.
После описания культуральных свойств различных типов
колонии (размер, цвет, форма, края и др.), выросших на чашке
с плотной питательной средой, делают пересев из каждого типа
колоний на скошенный агар для накопления чистой культуры.
Выросшую на 3-й день чистую культуру (после проверки ее
чистоты путем микроскопирования) начинают идснтифициро-
62
вать по различным свойствам — морфологическим, тинктори-
альным, ферментативным, антигенным и др.
Существуют способы выделения чистых культур, основанные
на обработке исследуемого материала с помощью физических или
химических факторов, обладающих избирательным действием на
определенные бактерии. Для выделения чистых культур исполь-
зуют также способность некоторых бактерий быстро размножать-
ся в организме восприимчивых к ним лабораторных животных.
При выделении чистых культур анаэробов посевы исследуе-
мого материала производят в анаэробных условиях на специаль-
ные среды с пониженным редокс-потенциалом, а также исполь-
зуют специальные аппараты (например, анаэростаты), исключа-
ющие доступ свободного кислорода к растущей культуре.
3.2. Особенности физиологии грибов и простейших
Грибы по типу питания — гетеротрофы, по отношению к
кислороду — аэробы и факультативные анаэробы. Растут в
широких диапазонах температур (оптимальная температура 25—
30 °C), имеют половой и бесполый способы размножения.
Поэтому грибы широко распространены в окружающей среде,
особенно в почве. Грибы вместе с сине-зелеными водорослями
образуют симбиоз в виде лишайника. В этом симбиозе грибы
поглощают воду и растворимые в ней вещества, а сине зеленые
водоросли поставляют грибам органические соединения. Другой
вид взаимоотношений — микориза — симбиоз грибов и корней
высших растений.
Грибы культивируют в течение нескольких суток на сусле-
агаре или жидком сусле, среде Сабуро, Чапека и др. Для этой
цели можно использовать лабораторных животных.
Некоторые грибы обладают диморфизмом, т.е. способностью
образовывать нитчатые и дрожжевые формы в зависимости от
условий роста. Дрожжеподобные формы часто образуются in vivo,
т.е. при инфицировании человека грибами.
Простейшие имеют органы движения (жгутики, реснички,
псевдоподии), питания (пищеварительные вакуоли) и выделе-
ния (сократительные вакуоли). По типу питания они могут быть
гетеротрофами или аутотрофами. Размножаются бесполым и по-
ловым путем. Некоторые простейшие имеют сложный жизнен-
ный цикл, сопровождающийся сменой форм развития, полово-
го и бесполого размножения, образуют цисты.
Многие простейшие (дизентерийная амеба, лямблии, трихо-
монады, лейшмании, балантидии) могут расти на питательных
средах, содержащих нативные белки и аминокислоты. Для их
культивирования используются также культуры клеток, кури-
ные эмбрионы и лабораторных животных.
63
3.3. Физиология вирусов
Вирусы — облигатные внутриклеточные паразиты. В вирусинфи-
цированной клетке вирус может воспроизводиться в виде
многочисленных вирионов или находиться в интегрированном
состоянии с хромосомой клетки, или быть в цитоплазме в виде
кольцевых нуклеиновых кислот, напоминающих плазмиды бак-
терий. Поэтому диапазон нарушений, которые вызывает вирус,
весьма широк: от выраженной продуктивной инфекции, завер-
шающейся гибелью клетки, до продолжительного взаимодей-
ствия вируса с клеткой, выражающегося в виде латентной
инфекции или злокачественной трансформации клетки.
3.3.1. Культивирование и индикация вирусов
Вирусы культивируют на биологических моделях:
в организме лабораторных животных, в развиваю-
щихся куриных эмбрионах и культурах клеток
(тканей).
Лабораторных животных (взрослых и новорожденных белых
мышей, хомяков, кроликов, обезьян и др.) заражают иссле-
дуемым вируссодержащим материалом различными способами.
Индикацию, т.е. обнаружение факта размножения вирусов, ус-
танавливают на основании развития типичных признаков забо-
левания, патоморфологических изменений органов и тканей
животных или положительной реакции гемагглютинации (РГА).
РГА основана на способности некоторых вирусов вызывать
агглютинацию (склеивание) эритроцитов различных видов
животных, птиц и человека за счет имеющегося на поверхности
вириона особого белка гемагглютинина. Реакцию проводят вне
организма — в пробирках (in vitro), по сути она не является
иммунологической реакцией. Использование животных для куль-
тивирования вирусов в диагностических целях в настоящее время
весьма ограничено.
Развивающиеся 5—12-дневные куриные эмбрионы заражают
путем введения исследуемого материала в различные полости и
ткани зародыша (рис.3.3). Индикацию вирусов осуществляют на
основании специфических поражений оболочек и тела эмбриона
(оспины, кровоизлияния), а также в РГА. Методику культиви-
рования вирусов в развивающихся эмбрионах птиц широко
используют при промышленном выращивании вирусов.
Наиболее часто для культивирования вирусов применяют куль-
туру клеток (тканей). Клетки, полученные из различных орга-
нов и тканей человека, животных, птиц и других биологичес-
ких объектов, способны размножаться вне организма на искусст-
венных питательных средах в специальной лабораторной посуде
64
1
Хорионаллантоисная оболочка
Воздушный
мешок
Аллантоисная
полость
Амниотическая
полость
Белок
Скорлупа
Желточный мешок
Рис. 3.3. Строение куриного эмбриона и способы его заражения.
1 — в амнион; 2 — в аллантоисную полость; 3 — в желточный мешок
(«матрасы», флаконы, пробирки и др.). Большое распростране-
ние получили культуры клеток из эмбриональных и опухолевых
(злокачественно перерожденных) тканей, обладающих более ак-
тивной по сравнению с нормальными клетками взрослого орга-
низма способностью к росту и размножению.
В зависимости от техники приготовления различают сле-
дующие культуры клеток: 1) однослойные — клетки способ-
ны прикрепляться и размножаться на поверхности химически
нейтрального стекла лабораторной посуды в виде монослоя
(рис.3.4,а); 2) суспензионные — клетки размножаются во всем
объеме питательной среды при постоянном ее перемешивании;
3) органные — цельные кусочки органов и тканей, сохраня-
ющие исходную структуру вне организма (применяются огра-
ниченно).
По числу жизнеспособных генераций культуры клеток под-
разделяют на: 1) первичные, способные размножаться только в
первых генерациях, т.е. в нескольких пассажах после выделения
из тканей; 2) перевиваемые, или стабильные, способные раз-
множаться в лабораторных условиях неопределенно длительный
срок (десятки лет) посредством постоянного пассирования;
3) полуперививаемые, имеющие ограниченную продолжительность
жизни (40—50 пассажей). Первичные культуры клеток получают
путем разрушения протеолитическими ферментами межклеточ-
ных связей в тканях и органах до образования изолированных
клеток. Многие первичные культуры (в основном опухолевые
3—239
65
Рис. 3.4. Однослойная культура клеток,
а — незаряженная; б — зараженная (ЦПЭ).
Рис. 3.5. Типы вирусных включений,
а — цитоплазматические, б — ядерные.
Рис. 3.6. Бляшкообразование в
культуре клеток.
или эмбриональные) в дальнейшем сохраняют стабильную жиз-
неспособность при многократном пассировании в лабораторных
условиях — это перевиваемые или полуперевиваемые культуры
клеток.
Выращенные культуры клеток (главным образом однослой-
ные) заражают вируссодержащим материалом.
Индикацию вирусов в культуре клеток проводят на
основании следующих феноменов: цитопатогенного
действия (ЦПД) вирусов, или цитопатического эф-
фекта (ЦПЭ), образования внутриклеточных вклю-
чений, образования бляшек, гемадсорбции или «цвет-
ной» реакции.
ЦПД, или ЦПЭ — видимые под микроскопом морфологические
изменения клеток, вплоть до их отторжения от стекла, которые
возникают в результате внутриклеточной репродукции вирусов
(рис.3.4,б). Включения — скопление вирусных частиц или от-
дельных компонентов вирусов в цитоплазме или ядре клеток,
выявляемые под микроскопом при специальном окрашивании
(рис.3.5). Вирус натуральной оспы образует цитоплазматические
включения — тельца Гварниери; вирусы герпеса и аденовиру-
сы — внутриядерные включения.
Бляшки, или «негативные» колонии — ограниченные участки
разрушенных вирусами клеток, культивируемых на питательной
среде под агаровым покрытием, видимые невооруженным гла-
з*
67
зом как светлые пятна на фоне окрашенных живых клеток
(рис.3.6). Один вирион образует потомство в виде одной бляшки.
«Негативные» колонии разных вирусов отличаются по размеру,
форме, поэтому метод бляшек используют для дифференциа-
ции вирусов, а также для определения их концентрации в
исследуемом материале.
Реакция гемадсорбции — способность культур клеток, инфи-
цированных вирусами, адсорбировать на своей поверхности
эритроциты. «Цветная» реакция оценивается по изменению цвета
индикатора, находящегося в питательной среде культивирова-
ния. Если вирусы не размножаются в культуре клеток то живые
клетки в процессе своего метаболизма выделяют кислые про-
дукты, что ведет к изменению pH среды и соответственно цвета
индикатора. При продукции вирусов нормальный метаболизм
клеток нарушается (клетки гибнут), и среда сохраняет свой
первоначальный цвет.
3.3.2. Репродукция вирусов
Различают три типа взаимодействия вируса с клет-
кой: 1) продуктивный, или цитоцидный тип, при
котором в зараженных клетках образуется новое
поколение вирионов (рис.3.7); 2) абортивный тип,
характеризующийся прерыванием инфекционного
процесса в клетке, поэтому новые вирионы не
образуются; 3) интегративный тип, или вироге-
ния, заключающийся в интеграции, т.е. встраива-
нии вирусной ДНК в виде провируса в хромосому
клетки и их совместном сосуществовании.
Продуктивный тип взаимодействия вируса с клеткой осуществ-
ляется в результате размножения, т.е. репродукции вируса (от
англ, reproduce — воспроизводить). Репродукция вируса проходит
несколько стадий: 1) адсорбция вирионов на клетке; 2) про-
никновение вирусов в клетку; 3) «раздевание» и высвобожде-
ние вирусного генома (депротеинизация вирусов); 4) биосинтез
компонентов вируса; 5) формирование вирусов — «сборка»; 6)
выход вирионов из клетки. У различных вирусов эти стадии
отличаются.
Адсорбция вирионов. Первая стадия заражения клетки начи-
нается с адсорбции, т.е. с прикрепления вириона к поверхности
клетки. Вирусы избирательно поражают определенные клетки,
проявляя так называемый тропизм (греч. tropos — поворот,
направление). Например, вирусы, репродуцирующиеся (размно-
жающиеся) преимущественно в клетках печени, называются
гепатотропными, а в нервных клетках — нейротропными и т.д.
68
1
Рис. 3.7. Стадии репродукции вирусов.
1 — адсорбция вириона на клетке; 2 — проникновение вириона в клетку
путем виропексиса; 3 — вирус внутри вакуоли клетки; 4— “раздевание” вируса;
5 — репликация вирусной нуклеиновой кислоты в ядре (а) или цитоплазме
(б) клетки; 6 — синтез вирусных белков на рибосомах клетки; 7 — формирование
вириона; 8 — выход вириона из клетки путем почкования.
Адсорбция обеспечивается взаимодействием прикрепительных
белков поверхностных структур вирионов со специфическими
рецепторами чувствительных клеток. Такими рецепторами для
миксовирусов являются мукопротеиды клеток, а для арбовиру-
сов — липидные структуры клеток.
Проникновение в клетку. Вирусы проникают в клетку путем
или виропексиса, или слияния оболочки вируса с клеточной мем-
браной, или же в результате сочетания этих двух механизмов.
При виропексисе (рецепторном эндоцитозе) вирус захватывает-
ся, как бы заглатывается клеткой, происходят впячивание кле-
точной мембраны, поглощение вириона и образование внутри-
клеточной вакуоли, содержащей вирус. Вирионы, имеющие белок
слияния, проникают в клетку через плазматическую мембрану в
результате слияния с ней поверхностных структур вириона.
«Раздевание» вириона. Оно происходит в процессе проникно-
вения вириона в клетку. В результате депротеинизации удаляют-
ся поверхностные структуры вируса и высвобождается его внут-
ренний компонент, способный вызывать инфекционный про-
цесс. «Раздевание» вириона происходит с участием ферментов
69
клетки. Конечными продуктами «раздевания» являются сердце-
вина, нуклеокапсид и нуклеиновая кислота вириона.
Биосинтез компонентов вируса. Следующей стадией репродук-
ции является биосинтез белков и нуклеиновых кислот вируса,
который разобщен во времени и пространстве. Биосинтез осу-
ществляется в разных частях клетки, поэтому такой способ
размножения вирусов называется дисъюнктивным (от лат.
disjunctus — разобщенный). Белки вируса синтезируются в ре-
зультате транскрипции^ т.е. «переписывания» информации с генома
вируса на информационную РНК (иРНК) и последующей транс-
ляции (считывание иРНК. на рибосомах) с образованием белка
вируса. Транскрипция осуществляется с помощью полимераз
(транскриптаз) — ферментов вируса или клетки.
Биосинтез белков вируса различен у ДНК- и РНК-содержа-
щих вирусов и проходит через следующие стадии:
• для ДНК-содержащих вирусов: ДНК вируса -> транскрип-
ция иРНК -> трансляция белка вируса;
• для РНК-содержащих минус-нитевых вирусов (минус-ге-
номных): РНК вируса —> транскрипция иРНК —> транс-
ляция белка вируса;
• для РНК-содержащих плюс-нитевых вирусов (плюс-геном-
ных): РНК вируса —> трансляция белка вируса;
• для РНК-содержащих ретровирусов: РНК вируса —> комп-
лементарная ДНК -> транскрипция иРНК —> трансляция
белка вируса.
Нуклеиновая кислота вируса кодирует синтез неструктурных
и структурных белков. Неструктурные белки являются фермен-
тами, обеспечивающими репродукцию вируса. Структурные белки
входят в состав вириона: геномные (связанные с геномом ви-
руса), капсидные и суперкапсидные белки.
Одновременно в клетке происходит и репликация (от лат.
replicatio — повторение), т.е. синтез вирусных нуклеиновых кислот,
являющихся копией исходных вирусных геномов. Способ реп-
ликации генома зависит от способности вирусов индуцировать
образование полимераз в клетке или от наличия полимераз в
составе вириона.
Формирование вирионов. Вирионы формируются путем само-
сборки: составные части вириона транспортируются в места сборки
вируса — участки ядра или цитоплазмы клетки. Соединение
компонентов вириона обусловлено наличием гидрофобных,
ионных, водородных связей и стерического соответствия. В ре-
зультате самосборки капсомеров, образовавшихся из полипеп-
тидов вируса, и взаимодействия их с нуклеиновыми кислотами
вируса образуются нуклеокапсиды (нуклеопротеиды) просто
устроенных вирусов.
70
Сложно устроенные вирусы содержат нуклеокапсид, или
сердцевину, которые окружаются видоизмененными мембрана-
ми клетки (суперкапсидом). Таким образом, сложноорганизо-
ванный вирион включает в свой состав суперкапсидную обо-
лочку, содержащую, кроме вирусспецифических белков, ком-
поненты мембран клетки.
Выход вирионов из клетки. Процесс репродукции вирусов
заканчивается высвобождением их из клетки. Это обязательный
этап продуктивной вирусной инфекции, который реализуется
двумя основными типами выхода вирионов из клетки. Первый
тип — взрывной: из погибающей клетки одновременно выходит
большое количество вирионов. По взрывному типу выходят из
клетки просто устроенные вирусы, не имеющие суперкапсида.
Второй тип — почкование (см. рис.3.7). Он присущ вирусам,
имеющим суперкапсид — оболочку, которая является производ-
ной от клеточных мембран. Сначала образовавшийся нуклеокап-
сид или сердцевина транспортируется к клеточным мембранам,
в которые уже встроены вирусспецифические белки. Затем
начинается выпячивание этих участков. Сформировавшаяся поч-
ка отделяется от клетки в виде сложно устроенного вируса. При
этом клетка способна длительно сохранять жизнеспособность и
продуцировать вирусное потомство.
Полный цикл репродукции вирусов завершается через 5—6 ч
(вирус гриппа и др.) или через несколько суток (вирус кори
и др.).
Кроме описанного выше продуктивного типа взаимодействия,
возможно взаимное сосуществование (вирогения) вируса и клетки
в виде интегративного типа взаимодействия. Вирогения характе-
ризуется интеграцией (встраиванием) нуклеиновой кислоты ви-
руса в геном клетки, а также репликацией и функционирова-
нием вирусного генома как составной части генома клетки.
Интегративный тип взаимодействия характерен для умерен-
ных (см. раздел 3.3.3) ДНК-содержащих бактериофагов, онко-
генных вирусов и некоторых инфекционных вирусов (вирусов
гепатита В, аденовирусов, ВИЧ и др.). Для интеграции с ге-
номом клетки необходимо возникновение кольцевой формы
двунитевой ДНК вируса. Встроенная в состав хромосомы клет-
ки ДНК вируса называется провирусом (ДНК-провирус). Про-
вирус реплицируется в составе хромосомы и переходит в ге-
ном дочерних клеток, т.е. состояние вирогении наследуется.
Однако под влиянием некоторых физических или химических
факторов провирус может исключаться из хромосомы клетки
и переходить в автономное состояние с развитием продуктив-
ного типа взаимодействия с клеткой. Дополнительная генети-
ческая информация провируса при вирогении сообщает клетке
новые свойства, что может быть причиной развития опухолей,
71
аутоиммунных и хронических заболеваний. На способности
вирусов к интеграции с геномом клетки основаны персистен-
ция вирусов в организме и развитие персистентных вирусных
инфекций.
3.3.3. Вирусы бактерий (бактериофаги)
Бактериофаги (от бактерии и греч. phagos — пожирающий, фаг) —
вирусы бактерий, специфически проникающие в бактериальные
клетки и поражающие их. В 1917 г. канадский микробиолог
Ф. д’Эрелль обнаружил в фильтрате испражнений больного
дизентерией литический агент, разрушающий возбудителя,
названный им бактериофагом. Бактериофаги выявлены у боль-
шинства бактерий, а также у других микроорганизмов, напри-
мер у грибов.
Морфология и химический с о ст а в. Строение бак-
териофагов изучают с помощью электронной микроскопии
образцов, контрастированных напылением металлов или фос-
форно-вольфрамовой кислотой. Они имеют форму сперматозо-
ида, кубическую (сферическую) или нитевидную форму, раз-
мер их колеблется от 20 до 800 нм (у нитевидных форм).
Бактериофаги, имеющие форму сперматозоида, достигают
длины до 200 нм и состоят из головки икосаэдрического типа,
содержащей нуклеиновую кислоту, и хвостового отростка (рис.3.8).
Капсид головки и чехол отростка состоят из полипептидных
субъединиц, уложенных по кубическому (головка) или спи-
ральному типу (отросток) симметрии. Хвостовой отросток имеет
внутри полую трубку (стержень), сообщающийся с головкой,
а снаружи — чехол отростка, заканчивающийся шестиугольной
базальной пластинкой с шипами, от которых отходят фибриллы
(нити).
Различают бактериофаги с длинным отростком, имеющие
сокращающийся или не сокращающийся чехол, а также бакте-
риофаги с короткими отростками, аналогами отростков, без от-
ростков и нитевидные.
Бактериофаги содержат ДНК или РНК. Большинство из них
содержат двунитевую ДНК, замкнутую в кольцо. Имеются также
одной итевые бактериофаги.
Кроме структурных белков, уложенных по спиральному или
кубическому типу, у бактериофагов имеются внутренние бел-
ки — геномные, связанные с нуклеиновой кислотой, а также
ферменты (лизоцим, АТФаза).
Резистентность. Бактериофаги по сравнению с вирусами
человека и бактериями более устойчивы к факторам окружаю-
щей среды. Этиловый спирт, фенол и эфир не оказывают на
них инактивирующего действия. К формалину и кислотам бак-
72
Прикрепление
Адсорбция—инъекция
ДНК
Пептидогликан
Периплазма
Цитоплазматическая
мембрана
Цитоплазма
Рис. 3.8. Начальная стадия взаимодействия бактериофага с оболочкой
бактерии.
териофаги высокочувствительны. Они длительно сохраняются при
низкой температуре и высушивании. Большинство бактериофа-
гов инактивируется при температуре 65—70° С.
Взаимодействие с бактериальной клеткой. По
механизму взаимодействия с бактериальной клеткой различают
вирулентные и умеренные бактериофаги.
Вирулентные бактериофаги, попав в бактерию, реплициру-
ются, формируя 200—300 фаговых частиц, и вызывают гибель
(лизис) бактериальной клетки. Взаимодействие бактериофага с
бактерией напоминает взаимодействие вирусов человека с клет-
кой хозяина (см. раздел 3.2.2). Некоторые особенности имеют
при этом бактериофаги с сокращающимся чехлом. Они адсор-
бируются на клеточной стенке с помощью фибрилл хвостового
отростка (см.рис.3.8). Чехол хвостового отростка сокращается, и
стержень с помощью ферментов (лизоцима) как бы просвер-
73
ливает оболочку клетки. При этом нуклеиновая кислота из
головки через канал трубки бактериофага инъецируется в клет-
ку, а капсид бактериофага остается снаружи бактерии. Инъеци-
рованная внутрь клетки нуклеиновая кислота подавляет биосин-
тез компонентов клетки, заставляя ее синтезировать нуклеино-
вую кислоту и белки бактериофага. Образовавшиеся в разных
частях клетки компоненты бактериофага собираются в фаговые
частицы путем заполнения фаговой нуклеиновой кислотой
пустотелых капсидов головки. Затем в результате лизиса клетки
бактериофаги выходят из нее. Весь цикл от адсорбции бакте-
риофага на мембране клетки до его выхода из нее занимает 20—
40 мин.
По специфичности взаимодействия с клетками различают
следующие бактериофаги: поливалентные, взаимодействующие с
родственными видами бактерий; моновалентные, взаимодейству-
ющие с бактериями одного вида; типовые, взаимодействующие
с отдельными вариантами бактерий данного вида.
Умеренные бактериофаги после проникновения в бактерию
не разрушают ее, так как ДНК фага встраивается в хромосому
бактерий и передается по наследству. Это интегративный тип
взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой. Встро-
енная в хромосому бактерии ДНК бактериофага называется
профагом, а бактерия — лизогенной. Такое сосуществование
бактерии и умеренного бактериофага называется лизогенией.
Феномен лизогении широко распространен среди бактерий.
Лизогенизация бактерий лежит в основе феномена лизогенной,
или фаговой, конверсии, который заключается в приобретении
лизогенными бактериями дополнительных свойств. Например,
наличие профага в дифтерийной палочке обусловливает ее
способность продуцировать экзотоксин. Под действием ультра-
фиолетового и ионизирующего излучения, химических и других
факторов профаг может превращаться в вирулентную форму,
что сопровождается репликацией бактериофагов и лизисом бак-
терий.
Бактериофаги применяют в лабораторной диагностике для
идентификации бактерий с целью выявления источника ин-
фекции (эпидемиологическое маркирование). Для этого исполь-
зуют фаготипирование: на чашку с питательной средой, засе-
янной чистой культурой возбудителя, наносят капли суспензий
различных диагностических бактериофагов. При наличии чув-
ствительности возбудителя к фагу на месте нанесенной капли
суспензии бактериофага образуется стерильное пятно (бляшка)
вследствие лизиса бактерий.
Кроме диагностических бактериофагов, имеются лечебно-
профилактические, применяемые для лечения и профилактики
заболеваний, вызываемых некоторыми бактериями.
74
Глава 4. ЭКОЛОГИЯ МИКРОБОВ
Экология (от греч. oikos — дом, место обитания)
микробов изучает взаимоотношения микробов друг
с другом и с окружающей средой. Микробы обна-
руживаются в почве, воде, воздухе, на растениях,
в организме человека и животных.
Микробы — составная часть биоценоза, т.е. совокупности жи-
вотных, растений и микроорганизмов, заселяющих участок суши
или водоема. Сообщество микробов, обитающих на определен-
ных участках среды, называется микробиоценозом.
4.1. Распространение микробов в окружающей среде
Многочисленные микробы окружающей среды участвуют в
процессах круговорота веществ в природе, уничтожают остатки
погибших животных и растений, повышают плодородие почвы,
поддерживают устойчивое равновесие в биосфере. В качестве нор-
мальной микрофлоры они выполняют ряд функций, полезных
для организма человека.
4.1.1. Микрофлора почвы
Почва заселена разнообразными микробами, которые участвуют
в процессах почвообразования и самоочищения почвы, круго-
оборота в природе азота, углерода и других элементов. В почве
обитают бактерии, грибы, лишайники (симбиоз грибов с ци-
анобактериями) и простейшие. Численность бактерий в почве
достигает 10 млрд клеток в 1 г.
На поверхности почвы микробов относительно мало, так как
на них губительно действуют ультрафиолетовые лучи, высуши-
вание и т.д. Наибольшее их число содержится в верхнем слое
почвы толщиной до 10 см. По мере углубления в почву коли-
чество микробов уменьшается, и на глубине 3—4 м они прак-
тически отсутствуют. Состав микрофлоры почвы зависит от ее
типа и состояния, состава растительности, температуры, влаж-
ности и т.д. Большинство почвенных микробов способны раз-
виваться при нейтральном значении pH, высокой относитель-
ной влажности, при температуре от 25—45 °C.
В почве живут азотфиксирующие бактерии, способные усва-
ивать молекулярный азот (Azotobacter, Azomonas, Mycobacterium
и др.). Азотфиксирующие разновидности цианобактерий, или
сине-зеленых водорослей, применяют для повышения плодоро-
дия рисовых полей.
Почва является местом обитания спорообразующих палочек
75
родов Bacillus и Clostridium Непатогенные бациллы {Вас.
megaterium, Bac.subtilis и др.) наряду с псевдомонадами, про-
теем и некоторыми другими бактериями являются аммонифи-
цирующими, составляя группу гнилостных бактерий, которые
осуществляют минерализацию органических веществ. Патоген-
ные спорообразующие палочки (возбудители сибирской язвы,
ботулизма, столбняка, газовой гангрены) способны длительно
сохраняться, а некоторые даже размножаться в почве.
Кишечные бактерии (сем. Enterobacteriaceae) — кишечная
палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизен-
терии — могут попадать в почву с фекалиями. Однако здесь
отсутствуют условия для их размножения и они постепенно
отмирают. В чистых почвах кишечная палочка и протей встре-
чаются редко; обнаружение их в значительных количествах
является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и
животных и свидетельствует об ее санитарно-эпидемиологичес-
ком неблагополучии в плане передачи возбудителей кишечных
инфекций.
В почве находятся также многочисленные грибы. Они уча-
ствуют в почвообразовательных процессах, превращениях соеди-
нений азота, выделяют биологически активные вещества, в том
числе антибиотики и токсины. Токсинообразующие грибы,
попадая в продукты питания человека, вызывают интоксика-
ции — мико- и афлатоксикозы.
Количество простейших в почве колеблется от 500 до 500 000
на 1 г. Питаясь бактериями и органическими остатками, про-
стейшие вызывают изменения в составе органических веществ
почвы.
4.1.2. Микрофлора воды
Микрофлора воды отражает микробный пейзаж почвы, так как
микроорганизмы в основном попадают в воду с частичками почвы.
Вместе с тем в воде формируются определенные биоценозы с
преобладанием микробов, адаптировавшихся к условиям место-
нахождения, т.е. к физико-химическим условиям, освещенно-
сти, степени растворимости кислорода и диоксида углерода,
содержанию органических и минеральных веществ и т.д.
В водах пресных водоемов обнаруживаются различные бакте-
рии: палочковидные (псевдомонады, аэромонады и др.), кок-
ковидные (микрококки) и извитые. Загрязнение воды органи-
ческими веществами сопровождается увеличением числа ана-
эробных и аэробных бактерий, а также грибов. Особенно много
анаэробов в иле, на дне водоемов.
Микрофлора воды выполняет роль активного фактора в
процессе самоочищения от органических отходов, которые ути-
76
лизируются микроорганизмами. Вместе с загрязненными ливне-
выми, талыми и сточными водами в озера и реки попадают
представители нормальной микрофлоры человека и животных
(кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки,
клостридии) и возбудители кишечных инфекций (брюшного
тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтерови-
русных инфекций и др.). Таким образом, вода является факто-
ром передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний.
Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде (холер-
ный вибрион, легионеллы).
Микрофлора воды океанов и морей также представлена
различными микроорганизмами, в том числе светящимися и
галофильными (солелюбивые). Например, галофильные вибри-
оны поражают моллюсков и рыб некоторых видов, при упот-
реблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфек-
ция.
Вода артезианских скважин практически не содержит мик-
роорганизмов, так как последние обычно задерживаются вер-
хними слоями почвы.
4.1.3. Микрофюра воздуха
С микрофлорой почвы и воды взаимосвязана микрофлора воз-
духа. В воздух также попадают микроорганизмы из дыхательных
путей и с каплями слюны человека и животных. Здесь обна-
руживаются кокко- и палочковидные бактерии, бациллы, кло-
стридии, актиномицеты, грибы и вирусы. Солнечные лучи и
другие факторы способствуют гибели микрофлоры воздуха. Боль-
шее количество микроорганизмов присутствует в воздухе круп-
ных городов, их меньше в воздухе сельской местности. Особен-
но мало микробов в воздухе над лесами, горами и морями. Много
микробов содержится в воздухе закрытых помещений, микроб-
ная обсемепенность которых зависит от условий уборки поме-
щения, уровня освещенности, количества людей в помещении,
частоты проветривания и др.
Для снижения микробной обсемененности воздуха проводят
влажную уборку помещения в сочетании с вентиляцией и
очисткой (фильтрацией) поступающего воздуха; применяют
лампы ультрафиолетового излучения.
Санитарно-гигиеническое состояние воздуха (особенно в
больничных и детских учреждениях) отражается в количестве
микроорганизмов в 1 м3 воздуха (так называемое микробное
число, или обсемененность воздуха). Косвенно о выделении
патогенных микроорганизмов (возбудителей туберкулеза, диф-
терии, коклюша, скарлатины, кори, гриппа и др.) при раз-
говоре, кашле, чиханье больных и носителей можно судить по
77
наличию санитарно-показательных бактерий (золотистого стафи-
лококка и стрептококков), так как последние являются пред-
ставителями микрофлоры верхних дыхательных путей и имеют
общий путь выделения с патогенными микробами, передающи-
мися воздушно-капельным путем.
4.1.4. Микрофлора продуктов питания
Пищевые продукты могут обсеменяться различными микробами.
В случае продуктов животного происхождения различают.пер-
вичное прижизненное загрязнение собственной микрофлорой
животного и вторичное — в результате попадания микробов при
забое животных, доении коров, отлове рыбы, при переработке
и хранении продуктов.
Прижизненное обсеменение органов и тканей животного
собственной микрофлорой и патогенными микробами происхо-
дит при заболевании животного, при травмах или неблагопри-
ятных условиях их содержания, что способствует нарушению
защитных барьеров организма и транслокации (переносу) мик-
робов в норме стерильные ткани и органы. В результате на
свежезабитых тушах животных выявляются стафилококки, эн-
терококки, кишечные палочки, протей, клостридии, сальмо-
неллы и др. Таким образом, например, происходят обсеменение
мяса сальмонеллами и клостридиями и другими бактериями, по-
падание при маститах в молоко стафилококков и стрептококков.
В случае вторичного обсеменения микробами пищевых про-
дуктов источником загрязнения являются окружающая среда и
люди — больные и бактерионосители. При низкой температуре
хранения туш и в замороженном мясе преобладают микробы,
способные к размножению в психрофильных (см. раздел 4.3)
условиях (псевдомонады, протей, аспергиллы, пенициллы и др.).
Микробы, обитающие в мясе, вызывают его ослизнение (про-
тей и др.). В мясе развиваются процессы брожения и гниения,
вызванные клостридиями, протеем, псевдомонадами и грибами.
Пищевые продукты, загрязненные микробами, могут выз-
вать самые разнообразные пищевые токсикоинфекции и инток-
сикации.
Мясные блюда (студни, салаты из мяса, блюда из мясного
фарша) могут послужить причиной заболеваний, связанных с
размножившимися в пище сальмонеллами, шигеллами, энтеро-
патогенными кишечными палочками, протеем, энтеротоксиген-
ными штаммами стафилококков, энтерококками, Clostridium
perfringens и Bacillus cercus.
Молоко и молочные продукты могут быть фактором пере-
дачи возбудителей бруцеллеза, туберкулеза и шигеллеза. Воз-
можно также развитие пищевых отравлений в результате раз-
78
множения в молочных продуктах сальмонелл, шигелл и стафи-
лококков.
Яйца, яичный порошок и меланж при эндогенном первич-
ном инфицировании сальмонеллами яиц, особенно утиных, яв-
ляются причиной сальмонеллезной токсикоинфекции.
Рыба и рыбные продукты чаще оказываются загрязненными
бактериями Clostridium botulinum и Vibrio parahaemolyticus —
возбудителями пищевых токсикоинфекций. Эти заболевания
наблюдаются и при употреблении рыбных продуктов, загряз-
ненных большим количеством сальмонелл, протея, Bacillus cereus,
Clostridium perfringens.
Овощи и фрукты обычно загрязняются и обсеменяются
шигеллами, энтеропатоген ними кишечными палочками, проте-
ем, энтеропатогенными штаммами стафилококков. Соленые
огурцы могут быть причиной токсикоинфекции, вызванной Vibrio
parahaemolyticus.
Злаковые культуры, орехи в условиях повышенной влажно-
сти могут загрязняться грибами (аспергиллами, пенициллами,
фузариум и др.), что служит причиной развития пищевых
микотоксикозов (см раздел 9.4.).
4.1.5. Роль микробов в круговороте веществ в природе
Органические соединения растительного и животного происхож-
дения минерализуются микробами до углерода, азота, серы,
фосфора, железа и других элементов.
Круговорот углерода. В круговороте углерода активно участву-
ют растения, водоросли и цианобактерии, фиксирующие СО2
в процессе фотосинтеза, а также микробы, разлагающие орга-
нические вещества отмерших растений и животных с выделе-
нием СО2. При аэробном разложении органических веществ
образуются СО2 и вода, а при анаэробном брожении — кис-
лоты, спирты, СО2. Так, при спиртовом брожении микробы
(дрожжи и др.) расщепляют углеводы до этилового спирта и
диоксида углерода. Молочнокислое брожение, вызываемое лак-
тобактериями, характеризуется выделением молочной и уксус-
ной кислот, диоксида углерода. Процессы пропионовокислого
(вызываемого пропионибактериями), маслянокислого, ацетоно-
бутилового (вызываемых клостридиями) и других видов броже-
ния сопровождаются образованием различных кислот и диокси-
да углерода.
Круговорот азота. Атмосферный азот связывают клубенько-
вые бактерии и свободноживующие микроорганизмы почвы. Орга-
нические соединения растительных, животных и микробных
остатков в почве подвергаются минерализации микроорганизма-
ми, превращаясь в соединения аммония. Образование аммиака
79
при разрушении белка микроорганизмами называется аммони-
фикацией, или минерализацией азота.
Белок разрушают псевдомонады, протей, бациллы и клост-
ридии. При аэробном распаде белков образуются аммиак, суль-
фаты, диоксид углерода и вода; при анаэробном — аммиак,
амины, диоксид углерода, органические кислоты, индол, ска-
тол, сероводород. Разложение мочевины, выделяющейся с мо-
чой, осуществляют уробактерии, которые расщепляют ее до ам-
миака, диоксида углерода и воды. Образующиеся аммонийные
соли в результате ферментации бактериями органических соеди-
нений могут использоваться высшими зелеными растениями.
Наиболее усвояемыми для растений являются нитраты —
азотнокислые соли. Эти соли образуются при распаде органичес-
ких веществ в процессе окисления аммиака до азотистой, а затем
азотной кислоты. Данный процесс называется нитрификацией, а
микроорганизмы, его вызывающие, — нитрифицирующими.
Нитрифицирующие бактерии выделил и описал русский уче-
ный С.Н.Виноградский (1890—1892). Нитрификация проходит в
две фазы: первую фазу осуществляют бактерии рода Nitrosomonas
и др., при этом аммиак окисляется до азотистой кислоты, об-
разуются нитриты; во второй фазе участвуют бактерии рода
Nitrobacter и др., при этом азотистая кислота окисляется до
азотной и превращается в нитраты.
Нитраты повышают плодородие почвы, однако существует и
обратный процесс: нитраты могут восстанавливаться в резуль-
тате процесса денитрификации до выделения свободного азота,
что обедняет запас азота в виде солей в почве, приводя к
снижению ее плодородия.
4.2. Микрофлора организма человека
Организм человека заселен (колонизирован) примерно 500
видами микроорганизмов, составляющими его нормальную
микрофлору, в виде сообщества микроорганизмов {микробиоце-
ноз). Они находятся в состоянии равновесия {эубиоз) друг с
другом и организмом человека. Микрофлора колонизирует по-
верхность тела и полости, сообщающиеся с окружающей средой.
В норме микроорганизмы отсутс вуют в легких, матке и во всех
внутренних органах. Различают нормальную микрофлору различ-
ных биотопов — кожи, слизистых оболочек рта, верхних ды-
хательных путей, пищеварительного тракта и мочеполовой си-
стемы.
В организме человека выделяют резидентную и транзиторную
микрофлору. Резидентная (постоянная, облигатная) микрофлора
представлена микробами, постоянно присутствующими в орга-
низме. Транзиторная (непостоянная) микрофлора не способна к
80
длительному существованию в организме. Организм человека и
его нормальная микрофлора составляют единую экологическую
систему.
Формирование микрофлоры новорожденных начинается с
попадания микроорганизмов в процессе родов на кожу и сли-
зистые оболочки. Дальнейшее формирование микрофлоры опре-
деляется санитарным состоянием среды, в которой проходили
роды, типом вскармливания и др. Нормальная микрофлора
становится устойчивой к 1—3 мес жизни и сходной с микро-
флорой взрослого. Количество микроорганизмов у взрослого
человека составляет около 1014, причем значительно преоблада-
ют облигатные анаэробы.
Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору,
заключены в высокогидратированный экзополисахари дно-му ци-
новый матрикс, образуя биологическую пленку, устойчивую к
различным воздействиям. На коже в ее более глубоких слоях
(волосяных мешочках, просветах сальных и потовых желез)
анаэробов в 2—10 раз больше, чем аэробов. Кожу колонизируют
пропионибактерии, коринеформные бактерии, стафилококки,
стрептококки, дрожжи, дрожжеподобные грибы Malassezia,
редко микрококки, Мус. fortuitum. В норме на 1 см2 кожи при-
ходится менее 80 000 микроорганизмов, и это количество не
увеличивается в результате действия бактерицидных стерилизу-
ющих факторов (в поте кожи обнаружены иммуноглобулины
классов А и G, трансферрин, лизоцим, органические кислоты
и другие противомикробные вещества). Процесс самоочищения
кожи усиливается на чисто вымытой коже. Усиленный рост мик-
роорганизмов происходит при загрязнении кожи; при снижении
сопротивляемости организма размножающиеся там микроорга-
низмы определяют запах тела. Через грязные руки происходит
контаминация (загрязнение) лекарственных средств микроорга-
низмами, что приводит к порче препаратов.
Микрофлора кожи имеет большое значение в распростране-
нии микроорганизмов в воздухе. В результате десквамации (ше-
лушения) кожи несколько миллионов чешуек, несущих каж-
дая по несколько микроорганизмов, загрязняют окружающую
среду.
В верхние дыхательные пути попадают пылевые частицы, «на-
груженные» микроорганизмами, большая часть которых задер-
живается в носо- и ротоглотке. Здесь обитают бактероиды, ко-
ринеформные бактерии, гемофильные палочки, пептококки, лак-
тобактерии, стафилококки, стрептококки, непатогенные нейс-
серии и др. Трахея и бронхи обычно стерильны.
Микрофлора пищеварительного тракта является наиболее
представительной по качественному и количественному составу.
Микроорганизмы свободно обитают в полости пищеварительно-
81
го тракта, а также колонизируют слизистые оболочки в виде
биологической пленки.
В полости рта анаэробов больше, чем аэробов, в 10 раз и
более. Здесь обитают бактероиды, бифидобактерии, эубактерии,
фузобактерии, лактобактерии, актиномицеты, гемофильные
палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки,
стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также грибы
рода Candida и простейшие. Ассоцианты нормальной микрофло-
ры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.
Микрофлора желудка представлена лактобактериями и дрож-
жами, единичными грамотрицательными бактериями. Здесь мик-
рофлора несколько беднее, чем, например, в кишечнике, так
как желудочный сок имеет низкое значение pH, неблагопри-
ятное для жизни многих микроорганизмов. При гастритах и яз-
венной болезни желудка обнаруживаются изогнутые формы бак-
терий, относящихся к роду Helicobacter, которые являются эти-
ологическими факторами многих патологических процессов.
В тонкой кишке микроорганизмов больше, чем в желудке.
Здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубакте-
рии, лактобактерии, анаэробные кокки. Наибольшее количество
микроорганизмов накапливается в толстой кишке. В 1 г фекалий
содержится до 250 млрд микробных клеток. Около 95 % всех
видов микроорганизмов составляют анаэробы. Основными пред-
ставителями микрофлоры толстой кишки являются: грамполо-
жительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобакте-
рии, эубактерии); грамположительные спорообразующие ана-
эробные палочки (клостридии перфрингенс и др.); энтерокок-
ки, грамотрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грам-
отрицательные факультативно-анаэробные палочки (кишечные
палочки и сходные с ними бактерии сем Enterobacteriaceae —
цитробактер, энтеробактер, клебсиеллы, протей и др.). В мень-
ших количествах обнаруживаются фузобактерии, пропионибак-
терии, вейлонеллы, пептококки, стафилококки, синегнойная
палочка, дрожжеподобные грибы, а также простейшие, вирусы,
включая фаги. На эпителии хорошо развиваются спирохеты.
Нормальная микрофлора влагалища включает бактероиды,
лактобактерии, пептострептококки, бифидобактерии и др.
Микрофлора организма человека служит своеобразным «эк-
стракорпоральным органом», играющим важную роль в жизне-
деятельности человека. Она является антагонистом гнилостной
микрофлоры, так как продуцирует молочную и уксусную
кислоты, антибиотики и др. Известна ее роль в водно-солевом
обмене, регуляции газового состава кишечника, обмене белков,
углеводов, жирных кислот, холестерина и нуклеиновых кислот,
а также в продукции биологически активных соединений — ан-
тибиотиков, витаминов, токсинов и др.
82
Микрофлора выполняет морфокинетическую роль в разви-
тии различных органов и систем организма; она участвует в
физиологическом воспалении слизистой оболочки и смене эпи-
телия; переваривании, детоксикации экзогенных субстратов и
метаболитов, что сравнимо с функцией печени. Нормальная мик-
рофлора выполняет также антимутагенную роль, разрушая кан-
церогенные вещества в кишечнике. В то же время некоторые
бактерии могут продуцировать сильные мутагены. Пристеночная
микрофлора кишечника колонизирует слизистую оболочку, об-
разуя своеобразную биологическую пленку состоящую из мик-
робных тел и экзополисахаридного матрикса. Экзополисахариды
микроорганизмов, называемые гликокаликсом, защищают мик-
робные клетки от разнообразных физико-химических и биоло-
гических воздействий. Слизистая оболочка кишечника также на-
ходится под защитой биологической пленки.
Микрофлора кишечника оказывает значительное влияние на
формирование и поддержание иммунитета. В кишечнике содер-
жится около 1,5 кг микроорганизмов, антигены которых сти-
мулируют иммунную систему. Естественным неспецифическим
стимулятором иммуногенеза является мурамилдипептид, образу-
ющийся из пептидогликана микрофлоры под влиянием лизоци-
ма и других литических ферментов, которые находятся в ки-
шечнике.
Важнейшей функцией нормальной микрофлоры является ее
участие в колонизационной резистентности, под которой пони-
мают совокупность защитных факторов организма и конкурен-
тных, антагонистических и других свойств анаэробов кишечни-
ка, придающих стабильность микрофлоре и предотвращающих
колонизацию слизистых оболочек посторонними микроорганизма-
ми. При снижении колонизационной резистентности увеличива-
ются количество и спектр аэробных условно-патогенных микро-
бов. Их транслокация через слизистые оболочки может привести
к развитию эндогенного гнойно-воспалительного процесса.
Для предотвращения инфекционных осложнений, при пони-
жении сопротивляемости организма и повышенном риске ауто-
инфекции, при обширных травмах, ожогах, иммунодепрессив-
ной терапии, трансплантации органов и тканей проводят мероп-
риятия, направленные на сохранение и восстановление колони-
зационной резистентности. Осуществляют селективную деконта-
минацию — избирательное удаление из пищеварительного тракта
аэробных бактерий и грибов для повышения сопротивляемости
организма к инфекционным агентам. Селективную деконтами-
нацию проводят путем назначения для приема внутрь малоад-
сорбируемых химиопрепаратов, подавляющих аэробную микро-
флору и не влияющих на анаэробы (например, комплексное
назначение ванкомицина, гентамицина и нистатина).
83
Представители нормальной микрофлоры при снижении сопро-
тивляемости организма могут вызывать гнойно-воспалительные
процессы, т.е. нормальная микрофлора может стать источником
аутоинфекции, или эндогенной инфекции, она также является
хранилищем и источником хромосомных и плазмидных генов, в
частности генов лекарственной устойчивости к антибиотикам. Кроме
этого, как отмечалось выше, кишечная микрофлора может заг-
рязнять почву, воду, воздух, продукты питания и т.д., поэтому
ее обнаружение свидетельствует о загрязнении окружающей сре-
ды выделениями человека (см. раздел 4.5).
Состояние эубиоза — динамического равновесия микрофлоры
и организма человека может нарушаться под влиянием факто-
ров окружающей среды, стрессовых воздействий, широкого и
бесконтрольного применения антимикробных препаратов, луче-
вой и химиотерапии, нерационального питания. В результате на-
рушается колонизационная резистентность. Аномально размно-
жившиеся микроорганизмы продуцируют токсичные продукты
метаболизма — индол, скатол, аммиак, сероводород. Такое со-
стояние, развивающееся в результате утраты нормальных фун-
кций микрофлоры, называется дисбактериозом и дисбиозом. При
дисбактериозе происходят количественные и качественные из-
менения бактерий, входящих в состав нормальной микрофлоры.
При дисбиозе изменяются и другие группы микроорганизмов
(вирусов, грибов и др.). Дисбиоз и дисбактериоз считаются эн-
догенными инфекциями, возникающими чаще всего в резуль-
тате нарушения антимикробными препаратами нормальной мик-
рофлоры или в результате указанных выше воздействий.
Для восстановления нормальной микрофлоры на-
значают препараты-эубиотики, полученные из
лиофильно высушенных живых бактерий — пред-
ставителей нормальной микрофлоры кишечника:
бифидобактерий (бифидумбакгерин), кишечной па-
лочки (колибактерин) лактобактерий (лактобакте-
рии) и др.
4.3. Влияние факторов окружающей среды на микробы
Физические, химические и биологические факторы окружаю-
щей среды оказывают различное воздействие на микроорганиз-
мы: бактерицидное действие, приводящее к гибели клетки, или
бактериостатическое — подавляющее размножение микроорга-
низмов. Мутагенное действие приводит к изменению наследствен-
ных свойств микробов.
Представители различных групп микробов развиваются при
определенных диапазонах температур. Бактерии, например рас-
тущие при низкой температуре, называют психрофилами, при
84
средней (около 37 °C) — мезофилами, при высокой — термо-
филами.
Психрофильные бактерии растут при температуре от —10 до
40 °C; температурный оптимум колеблется от 15 до 40 °C, при-
ближаясь к температурному оптимуму мезофильных бактерий. К
психрофилам относится большая группа сапрофитов — обита-
телей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод (желе-
зобактерии, псевдомонады, светящиеся бактерии, бациллы).
Некоторые психрофилы могут вызывать порчу продуктов пи-
тания на холоде. Способностью расти при низких температурах
обладают и некоторые патогенные бактерии (возбудитель псев-
дотуберкулеза размножается при 4 °C). В зависимости от темпе-
ратуры культивирования свойства бактерий меняются. Так, Serratia
marcescens при 20—25 °C образует большее количество красного
пигмента (продигиозана), чем при 37 °C. Синтез полисахаридов,
в том числе капсульных, активируется при более низкой тем-
пературе культивирования.
Мезофилы растут в диапазоне температуры 10—47 °C, опти-
мум роста для большинства из них 37 °C. Мезофилы включают
в себя основную группу патогенных и условно-патогенных
бактерий.
Термофильные бактерии развиваются при более высокой тем-
пературе (от 40 до 90 °C). На дне океана в горячих сульфидных
водах живут бактерии, развивающиеся при 250—300 °C и дав-
лении 265 атм. Термофилы обитают в горячих источниках,
участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна и сена.
Наличие большого количества термофилов в почве свидетель-
ствует о ее загрязненности навозом и компостом. Поскольку навоз
наиболее богат термофилами, последние рассматривают как
показатель загрязненности почвы.
Температурный фактор учитывают при стерилизации. Вегета-
тивные формы бактерий погибают при 60 °C в течение 20—30
мин, споры — в автоклаве при 120 °C в условиях пара под
давлением.
Хорошо выдерживают микроорганизмы действие низкой
температуры. Поэтому их можно долго хранить в замороженном
состоянии, в том числе при температуре жидкого газа (—173 °C).
4.3.1. Высушивание
Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства
микробов. Наиболее чувствительны к высушиванию возбудители
гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и
Другие патогенные микроорганизмы. Более устойчивыми явля-
ются микроорганизмы, защищенные слизью мокроты. Так,
бактерии туберкулеза в мокроте выдерживают высушивание до
85
90 дней. Устойчивы к высушиванию некоторые капсуло- и сли-
зеобразующие бактерии. Но особой устойчивостью обладают споры
бактерий. Например, споры возбудителя сибирской язвы могут
сохраняться в почве столетиями.
Для сохранения жизнеспособности микробов используют
лиофилизацию — высушивание под вакуумом из замороженно-
го состояния. Лиофилизированные культуры микробов и имму-
нобиологические препараты длительно (в течение нескольких лет)
сохраняются, не изменяя своих первоначальных свойств.
4.3.2. Действие излучения
Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одно-
разовой пластиковой микробиологической посуды, питательных
сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов и др.
Однако имеются бактерии, устойчивые к действию ионизиру-
ющих излучений, например Micrococcus radiodurans был выде-
лен из ядерного реактора. Неионизирующее излучение (ульт-
рафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света), а также
ионизирующее излучение (гамма-излучение радиоактивных ве-
ществ) и электроны высоких энергий губительно действуют на
микробы уже через короткий промежуток времени.
Ультрафиолетовые лучи применяют для обеззараживания
воздуха и различных предметов в больницах, родильных домах,
микробиологических лабораториях. С этой целью используют
бактерицидные лампы ультрафиолетового излучения с длиной
волны 200—450 нм.
4.3.3. Действие химических веществ
Химические вещества могут оказывать различное действие на
микробы: служить источниками питания, не оказывать какого-
либо влияния; стимулировать или подавлять рост; вызывать
гибель. Антимикробные химические вещества используют в
качестве антисептических и дезинфицирующих средств, так как
они обладают бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным
действием и т.д.
Химические вещества используемые для дезинфекции, от-
носятся к различным группам, среди которых наиболее широко
представлены хлор-, йод- и бромсодержащие соединения и
окислители (см. раздел 4.4).
4.3.4. Действие биологических факторов
Микробы находятся друг с другом в различных взаимоотноше-
ниях. Совместное существование двух различных организмов
86
называется симбиозом (от греч. simbiosis — совместная жизнь).
Различают несколько вариантов полезных взаимоотношений:
метабиоз, мутуализм, комменсализм и сателлизм.
Метабиоз — взаимоотношение микроорганизмов, при кото-
ром один микроорганизм использует для своей жизнедеятель-
ности продукты жизнедеятельности другого. Метабиоз характе-
рен для почвенных нитрифицирующих бактерий, использую-
щих для своего метаболизма аммиак — продукт жизнедеятель-
ности аммонифицирующих почвенных бактерий.
Мутуализм — взаимовыгодные взаимоотношения разных
организмов. Примером мутуалистического симбиоза являются
лишайники — симбиоз гриба и сине-зеленой водоросли. Полу-
чая от клеток водоросли органические вещества, гриб в свою
очередь поставляет им минеральные соли и защищает от высы-
хания.
Комменсализм (от лат. commensalis — сотрапезник) — сожи-
тельство особей разных видов, при котором выгоду из симбиоза
извлекает один вид, не причиняя другому вреда. Комменсалами
являются бактерии — представители нормальной микрофлоры
человека.
Сателлизм — усиление роста одного вида микроорганизма
под влиянием другого микроорганизма. При совместном росте
нескольких видов микробов их физиологические функции могут
активироваться, что приводит к более быстрому воздействию на
субстрат. Например, колонии дрожжей или сарцин, выделяя в
питательную среду метаболиты, стимулируют рост вокруг их
колоний некоторых других микроорганизмов.
Антагонистические взаимоотношения, или антагонистический
симбиоз, заключается в неблагоприятном воздействии одного
вида микроорганизма на другой, что приводит к повреждению
и даже к гибели последнего. Микробы-антагонисты широко
распространены в окружающей среде. Хорошо известна антаго-
нистическая активность представителей нормальной микрофло-
ры толстой кишки человека — бифидобактерий, лактобацилл,
кишечной палочки и других, являющихся антагонистами гни-
лостной микрофлоры.
Механизм антагонистических взаимоотношений разнообразен.
Распространенной формой антагонизма является образование
антибиотиков — специфических продуктов обмена микробов,
подавляющих развитие микроорганизмов других видов, или
образование бактериоцинов — белков бактерий, подавляющих
жизнедеятельность бактерий других штаммов того же вида.
Антагонизм проявляется также за счет большей скорости раз-
множения, продукции органических кислот и других веществ,
изменяющих pH среды.
Антагонизм может развиваться в форме конкуренции в ос-
87
новном за источники питания: интенсивно развиваясь и исто-
щая питательную среду, микроорганизм-антагонист может по-
давлять рост других микроорганизмов. Такая форма антагониз-
ма, когда микроорганизм использует другой организм как
источник питания, называется паразитизмом. Примером парази-
тизма является взаимоотношение бактериофага и бактерий. При
хищничестве микроорганизм, например амеба, обитающая в
толстой кишке, захватывает и переваривает бактерии кишеч-
ника.
4.4. Уничтожение микробов в окружающей среде
Для уничтожения микроорганизмов на различных предметах,
используемых в медицине и быту, применяют два способа,
стерилизацию и дезинфекцию.
4.4.1. Стерилизация
Стерилизация (от лат. sterilis — бесплодный) пред-
полагает полную инактивацию микробов на пред-
метах, подвергающихся обработке. Существуют три
основных метода стерилизации: тепловая, лучевая,
химическая.
Тепловая стерилизация основана на чувствительности микробов
к высокой температуре. При 60 °C и наличии воды происходит
денатурация белков, в том числе ферментов, вследствие чего
вегетативные формы микробов погибают. Споры, содержащие
очень небольшое количество воды в связанном состоянии и об-
ладающие плотными оболочками, инактивируются при 160—
170 °C. Для тепловой стерилизации применяют в основном су-
хой жар и пар под давлением.
Стерилизацию сухим жаром производят в сухожаровых
шкафах, или печах Пастера. Печь Пастера представляет собой
металлический плотно закрывающийся шкаф, нагревающийся с
помощью электричества и снабженный термометром. Обеззара-
живание материала в нем происходит при 160—170 °C в течение
60—120 мин. Недостатком этого метода является то, что столь
высокую температуру выдерживают только некоторые стерили-
зуемые предметы, например лабораторное стекло.
Наиболее универсальным методом стерилизации является
обработка паром под давлением в автоклавах, в которых стери-
лизуют перевязочный материал, белье, многие инструменты,
питательные среды, растворы, инфекционный материал и др.
Автоклав — металлический цилиндр с прочными стенками,
герметически закрывающийся, состоящий из водопаровой и
стерилизующей камер. Аппарат снабжен манометром, термомет-
88
ром и другими контролирующими приборами. В автоклаве со-
здается повышенное давление, что приводит к увеличению
температуры кипения воды. Так, при 0,5 атм температура ки-
пения равна 80 °C, при 1 атм — 100 °C, при 2 атм — 121 °C
и при 3 атм — 136 °C. Вследствие того что, кроме высокой
температуры, на микроорганизмы действует пар, споры поги-
бают уже при 120 °C. Наиболее распространенный режим работы
автоклава — 2 атм, 121 °C, 15—20 мин. Время стерилизации
уменьшается при повышении атмосферного давления, а следо-
вательно, и температуры кипения. Микроорганизмы погибают
за несколько секунд, но материал обрабатывают в течение боль-
шего времени, так как, во-первых, высокая температура дол-
жна быть и внутри стерилизуемого материала, и, во-вторых,
существует так называемое поле безопасности, рассчитанное на
возможное отклонение от заданных параметров при работе ав-
токлава.
Одной из разновидностей тепловой стерилизации является
дробная стерилизация, которую используют для обработки ма-
териалов, не выдерживающих температуру выше 100 °C, напри-
мер желатина, питательных сред с углеводами и др. Их нагре-
вают в водяной бане при 80 °C в течение 30—60 мин, в ре-
зультате чего вегетативные формы погибают. Процедуру повто-
ряют 3 дня подряд. Между процедурами питательные среды
выдерживают в термостате, что способствует прорастанию спор
в случае их сохранения в среде. Иногда термическую обработку
производят в автоклаве при 0,5 атм.
Тепловая стерилизация — наиболее надежный, экологически
безопасный, дешевый и хорошо контролируемый метод. Однако
ее невозможно применять в тех случаях, когда предметы и ве-
щества повреждаются от действия высокой температуры. В этих
ситуациях используют другие методы.
Химическая стерилизация предполагает использование в ос-
новном двух токсичных газов: окиси этилена и формальдегида.
Эти вещества являются алкилирующими агентами, их способ-
ность в присутствии воды инактивировать активные группы в
ферментах, других белках, ДНК и РНК приводит к гибели
микроорганизмов. Стерилизация газами осуществляется в при-
сутствии пара при 40—80 °C в специальных камерах; в боль-
ницах применяют формальдегид, в промышленных условиях —
окись этилена.
Этот вид стерилизации опасен для персонала, окружающей
среды и пациентов, пользующихся простерилизованными пред-
метами (большинство стерилизующих агентов остается на пред-
метах). Однако существуют объекты, которые могут быть по-
вреждены нагреванием и которые можно стерилизовать только
газом. Это, например, оптические приборы, предметы из нетер-
89
мостоиких полимеров, некоторые питательные среды. Окись
этилена с бромидметилом используют для стерилизации герме-
тических микробиологических емкостей, космических аппаратов
и др.
Лучевая стерилизация осуществляется с помощью либо гам-
ма-излучения, либо ускоренных электронов. Источником гамма-
излучения, получаемого в специальных гамма-установках, яв-
ляются радионуклиды, например Со60, Cs137. Для получения
электронного излучения применяют ускорители электронов.
Гибель микробов под действием гамма-лучей и ускоренных
электронов происходит прежде всего в результате повреждения
нуклеиновых кислот. Причем микроорганизмы более устойчивы
к облучению, чем многоклеточные организмы. Лучевая стери-
лизация является альтернативой газовой стерилизации. Ее также
применяют в тех случаях, когда стерилизуемые предметы не
выдерживают высокой температуры. Лучевая стерилизация по-
зволяет обрабатывать сразу большое количество предметов в про-
мышленных условиях (например, одноразовых шприцев, систем
для переливания крови). Благодаря возможности широкомасш-
табной стерилизации применение этого метода оправдано, не-
смотря на экологическую опасность и неэкономичность.
Еще одним способом стерилизации является фильтрование.
Фильтрование с помощью различных фильтров (керамических,
асбестовых, стеклянных) и особенно мембранных ультрафиль-
тров из коллоидных растворов нитроцеллюлозы или других
веществ позволяет освободить жидкости (сыворотку крови,
лекарства, биопрепараты) от бактерий, грибов, простейших и
даже вирусов в зависимости от размеров пор фильтра. Для
ускорения фильтрации обычно создают повышенное давление в
емкости с фильтруемой жидкостью или пониженное давление
в емкости с фильтратом.
Микробиологический контроль объектов, подвергшихся стери-
лизации, как правило, не производится. Его заменяет контроль
работы стерилизаторов, который осуществляется несколькими
способами. Во-первых, персонал должен строго соблюдать уста-
новленный режим стерилизации, который обеспечивает гибель
микробов. Во-вторых, косвенно о поддержании определенной
температуры можно судить по изменению окраски химических
индикаторов (либо индикаторных бумажек, либо порошков,
жидкостей — бензойной кислоты, мочевины, запаянных в
ампулы), которые помещают на поверхности и в глубине сте-
рилизуемого объекта. В-третьих, соответствующей службой дол-
жен регулярно проводиться технический контроль аппаратуры.
В-четвертых, 3 раза в год осуществляют биологический конт-
роль, помещая внутрь стерилизуемых предметов биотесты, при-
готовленные из термоустойчивых спорообразующих бактерий.
90
Для проведения микробиологического контроля производят
посев кусочков материала, смывов с предметов, подвергшихся
стерилизации, на среды, позволяющие обнаружить аэробные и
анаэробные бактерии, грибы (сахарный бульон, тиогликолевую
среду, среду Сабуро). Отсутствие роста после 14 дней инкубации
в термостате свидетельствует о стерильности предмета. Более
тщательный контроль стерильности осуществляют в промыш-
ленных условиях: методом случайного отбора исследуют образ-
цы стерилизуемых материалов.
Для сохранения стерильности предметы должны иметь упа-
ковку, не допускающую микробного загрязнения. С этой целью
применяют полимерную пленку, бумагу, фольгу, биксы, ме-
таллические пеналы, флаконы и т.п.
4.4.2. Дезинфекция
Дезинфекция (от франц, приставки des — удале-
ние, уничтожение) — процедура, предусматрива-
ющая обработку загрязненного микробами предме-
та с целью их уничтожения до такой степени, чтобы
они не могли вызвать инфекцию при использова-
нии данного предмета.
Стерилизация — лучший способ обеззараживания. Однако, когда
отсутствует возможность подвергнуть предмет стерилизации,
проводят дезинфекцию. Например, нельзя простерилизовать
операционный стол, стены операционной, руки хирурга или
оптиковолоконные микроскопы. После дезинфекции в отличие
от стерилизации нет необходимости защищать продезинфициро-
ванный материал от попадания микробов извне. До стерилиза-
ции предмет необходимо тщательно вычистить от грязи, крови,
химических веществ (в том числе и лекарств) и вымыть, чтобы
уменьшить количество микробов на нем. Дезинфекция нередко
выполняется перед процедурой чистки для обеспечения безопас-
ности медперсонала.
Различают три основных метода дезинфекции: тепловую,
химическую и с использованием ультрафиолетового излучения.
Выбор того или иного метода также зависит от дезинфициру-
емого материала.
Тепловая дезинфекция включает воздействие горячей водой и
насыщенным паром: при 80 °C — 10 мин, при 85 °C — 3 мин,
при 90 °C — 1 мин. При этом режиме погибают все вегетатив-
ные формы бактерий и большинство вирусов. Температура 100 °C
в течение 5 мин убивает все вегетативные формы бактерий и
все вирусы. При добавлении в воду 2 % гидрокарбоната натрия
(NaHCO3) погибают и споры. Кроме того, добавление NaHCO3
имеет дополнительные преимущества: сода растворяет белки и
91
жиры, которые могут находиться на поверхности предмета,
предупреждает коррозию инструментов и оседание на них каль-
ция. Подобным образом можно обрабатывать инструменты, иглы,
шприцы, судна и т.д.
Более удобно применение автоматических моечных машин, в
которых предметы сначала промывают в холодной воде, затем
в теплой с детергентом, далее в чистой и, наконец, дезинфи-
цируют в дистиллированной воде при 90 °C. Обычные процессы
стирки белья, приготовления пищи и кипячения питьевой воды
являются примером использования дезинфекции в быту.
Для дезинфекции также применяют сухое тепло, например
прокаливание. Тепловая дезинфекция — наиболее эффективный,
дешевый и единственный метод, который не вызывает загряз-
нения окружающей среды.
Разновидностью тепловой дезинфекции является пастериза-
ция — метод, созданный Л.Пастером и применяемый для об-
работки в основном молока, а также соков, вина и пива. При
используемом чаще всего режиме 60—70 °C в течение 20—30 мин
погибает большинство вегетативных форм бактерий (особенно
важно уничтожение бруцелл и Mycobacterium bovis, которые
могут находиться в молоке), но сохраняются часть энтерокок-
ков, лактобактерий и споры. Поэтому пастеризованное молоко
помещают на холод для предотвращения прорастания спор и
размножения бактерий.
Химическую дезинфекцию проводят с помощью различных
дезинфицирующих веществ (см. раздел 7.2). Дезинфектанты
действуют, например, растворяя липиды клеточных оболочек
(детергенты) или разрушая белки и нуклеиновые кислоты (де-
натураты, оксиданты). Активность каждого из дезинфектантов
неодинакова для различных микроорганизмов и зависит от
температуры, pH и других условий. В качестве контрольных
микроорганизмов для изучения действия дезинфектантов Исполь-
зуют S.typhi и S.aureus.
Обеззараживанию с помощью данного метода подлежат, на-
пример, поверхность операционного стола, стены процедурного
кабинета, кожа, некоторые инструменты — все то, что невоз-
можно обработать теплом. Примером химической дезинфекции
является также хлорирование воды.
Использование большинства дезинфицирующих веществ
опасно для медицинского персонала, эти вещества загрязняют
окружающую среду, многие из них дорогостоящие.
Ультрафиолетовое облучение (лучи с длиной волны 200—
450 нм) производят с помощью специальных бактерицидных ламп
(настенных, потолочных, передвижных и др.) для обеззаражи-
вания воздуха, различных поверхностей в операционных, пере-
вязочных, микробиологических лабораториях, на предприятиях
92
пищевой промышленности и т. д. Действие ультрафиолетовых
лучей приводит к разрушению ДНК микробов.
Различают профилактическую дезинфекцию и дезинфекцию
в эпидемическом очаге. Профилактическая дезинфекция осу-
ществляется для предупреждения появления и распростране-
ния различных болезней. При возникновении эпидемического
очага проводят текущую (во время вспышки) и заключитель-
ную (после ее окончания) дезинфекцию, подобные процеду-
ры проводятся как в медицинских учреждениях, так и за их
пределами.
4.4.3. Асептика и антисептика
Для профилактики внутрибольничных и особенно хирургичес-
ких инфекций применяют асептику и антисептику.
Асептика, основоположником которой является
Д.Л истер (1867), — комплекс мер, направленных
на предупреждение попадания возбудителя инфек-
ции в рану, органы больного при операциях,
лечебных и диагностических процедурах. Методы
асептики применяют для борьбы с экзогенной
инфекцией, источниками которой являются боль-
ные и бактерионосители.
Асептика включает стерилизацию и сохранение стерильности
инструментов, перевязочного материала, операционного белья,
перчаток и всего, что приходит в соприкосновение с раной;
дезинфекцию рук хирурга, операционного поля, аппаратуры,
операционной и других помещений, применение специальной
одежды, масок. К мерам асептики относится также планировка
операционных (этаж, вентиляция изнутри наружу, кондицио-
нирование воздуха) и т.д.
Методы асептики также применяют на микробиологических
и фармацевтических производствах, предприятиях пищевой
промышленности.
Антисептика — совокупность мер, направленных
на уничтожение микробов в ране, патологическом
очаге или организме в целом, на предупреждение
или ликвидацию воспалительного процесса. Прин-
ципы антисептики были введены в медицину
И.Земмельвейсом в 1847 г.
Антисептика включает различные методы: механические (уда-
ление инфицированных некротизированных тканей, инородных
тел и т.д.), физические (дренирование ран, введение тампонов,
наложение гигроскопических повязок), химические (примене-
93
ние антисептиков), биологические (использование протеолити-
ческих ферментов для лизиса нежизнеспособных клеток, бак-
териофагов, антибиотиков). В практике обычно применяют ком-
плекс этих методов.
4.5. Санитарная микробиология
Санитарная микробиология изучает микробы, содержащиеся в
окружающей среде и способные оказывать неблагоприятное
воздействие на состояние здоровья человека. Она разрабатывает
микробиологические показатели гигиенического нормирования,
методы контроля эффективности обеззараживания объектов
окружающей среды, а также выявляет в них патогенные, ус-
ловно-патогенные и санитарно-показательные микробы.
Обнаружение патогенных микробов в окружающей среде,
продуктах питания и воде позволяет дать оценку эпидемиоло-
гической ситуации и принять соответствующие меры по борьбе
и профилактике инфекционных заболеваний. Поиск одновременно
всех возбудителей инфекционных заболеваний (индикация и
идентификация) технически и методически невозможен и оп-
равдан лишь при подозрении на наличие определенного возбу-
дителя. Однако и в этом случае возникают трудности из-за
неравномерного распределения определяемого микроба в иссле-
дуемом объекте, небольшой его численности и т.д.
Несколько легче определять условно-патогенные микробы, ко-
торые, попав в продукты питания, быстро размножаются с на-
коплением большого количества токсинов и вызывают пищевые
отравления микробной этиологии (пищевые токсикоинфекции
и интоксикации). Такими бактериями обычно являются предста-
вители нормальной микрофлоры человека и животных. К ним
относят кишечную палочку, золотистый стафилококк, Clostridium
perfringens, протей и др. Поэтому косвенным показателем мик-
робной загрязненности исследуемых объектов и материалов/елужит
наличие в них так называемых санитарно-показательных мик-
робов.
Наличие санитарно-показательных микробов свидетельствует
о возможном присутствии в объектах окружающей среды пато-
генных микробов, непосредственно может свидетельствовать о
загрязнении объекта выделениями человека и животных, содер-
жащими микробы. Например, возбудители кишечных инфекций
имеют общий путь выделения (с фекалиями) с такими сани-
тарно-показательными бактериями, как бактерии группы ки-
шечной палочки — БГКП (в эту группу, кроме кишечной
палочки, входят сходные по свойствам бактерии родов Citrobacter,
Enterobacter, Klebsiella), энтерококки, клостридии. Возбудители
воздушно-капельных инфекций имеют общий путь выделения
94
с бактериями, постоянно обитающими на слизистой оболочке
верхних дыхательных путей и выделяющимися в окружающую
среду при кашле, чиханье, разговоре. В связи с этим в качестве
санитарно-показательных бактерий для воздуха закрытых поме-
щений предложены гемолитические стрептококки и золотистые
стафилококки.
Определение загрязненности почвы, воды, воздуха, продук-
тов питания и других объектов выделениями человека или
животных проводят путем количественного учета санитарно-по-
казательных микробов. В воздухе определяют количество золоти-
стого стафилококка и стрептококков, в воде — кишечной па-
лочки, БГКП, энтерококка; в почве — кишечной палочки, БГКП,
Clostridium perfringens', в продуктах питания — кишечной палоч-
ки, БГКП, энтерококка, золотистого стафилококка, протея. На
основании количества санитарно-показательных микробов вычис-
ляют коли-титр, перфрингенс-титр, титр энтерококка и т.д.
Коли-титр воды — это ее наименьшее количество,
в котором определяется кишечная палочка. Показа-
телем загрязненности воды является также коли-
индекс — число кишечных палочек в 1 л воды.
Часто вместо коли-титра определяют титр БГКП, к которым
относят все грамотрицательные палочки, сбраживающие с об-
разованием кислоты и газа лактозу или глюкозу при 37±0,5 °C
в течение 24—48 ч и не обладающие оксидазной активностью.
Наиболее часто этот показатель применяют как индикатор
фекального загрязнения воды. При бактериальном загрязнении
воды свыше допустимых норм следует провести дополнительное
исследование на наличие бактерий — показателя свежего фе-
кального загрязнения. К таким бактериям относят кишечную
палочку, способную расщеплять лактозу до кислоты и газа при
40—44 °C в присутствии ингибиторов роста (борная кислота)
и не растущую на цитратной среде. О свежем фекальном заг-
рязнении свидетельствует также выявление энтерококка. На старое
фекальное загрязнение указывают отсутствие БГКП и наличие
определенного количества Clostridium perfringens, т.е. наиболее
устойчивых спорообразующих бактерий.
Кроме определения патогенных, условно-патогенных и сани-
тарно-показательных микробов в практике санитарно-микроби-
ологических исследований используют определение микробного
числа, т.е. общего количества микробов в определенном объеме
или определенной массе исследуемого материала (воды, почвы,
продуктов питания, лекарственной формы и др.).
Санитарный надзор за состоянием объектов общественного
питания, аптек, лечебных и детских учреждений осуществляется
путем взятия смывов с рук персонала, посуды, поверхности
95
столов, оборудования и др. Смыв высевают на питательные среды
для определения микробной обсемененности, наличия БГКП,
патогенных энтеробактерий, золотистого стафилококка, грибов
рода Candida и энтеровирусов.
4.5.1. Микробиологический контроль лекарственных средств
Лекарственное сырье и готовые препараты могут обсеменяться
микроорганизмами на различных этапах их технологического
получения при хранении. Инфицирование происходит через воду,
нестерильную посуду, воздух производственных помещений, руки
персонала и т.д. Обсеменение происходит также за счет нормаль-
ной микрофлоры растений и фитопатогенных микробов —
возбудителей заболеваний растений, а также нормальной мик-
рофлоры животных при получении медицинских препаратов из
животного сырья (см. главу 6).
Микробы, развивающиеся в норме на поверхности растений,
относятся к эпифитам (сгс греч. epi — над, phyton — растение).
Эпифитная микрофлора препятствует проникновению фитопа-
тогенных микробов в растительные ткани, повышая тем самым
иммунитет растений. Наибольшее количество эпифитной микро-
флоры составляют грамотрицательные бактерии Erwinia herbicola,
образующие на мясопептонном агаре золотисто-желтые колонии.
Они являются антагонистами возбудителя мягкой гнили овощей.
Обнаруживают в норме и другие бактерии — Pseudomonas
fluorescens, реже Bacillus mesentericus и небольшое количество
грибов. Микробы находятся не только на листьях, стеблях, но
и на семенах растений. Нарушение поверхности растений и их
семян способствует накоплению на них большого количества
пыли и микроорганизмов.
В почве, около корней растений находится значительное
количество микроорганизмов. Эта зона называется ризосферой (от
греч. rhiza — корень, sphaira — шар). В ризосфере часто присут-
ствуют неспорообразующие бактерии (псевдомонады, микобак-
терии и др.), встречаются также актиномицеты, спорообразую-
щие бактерии и грибы. Микробы ризосферы переводят различ-
ные субстраты в соединения, доступные для растений, синте-
зируют биологически активные соединения (витамины, антиби-
отики и др.), вступают в симбиотические взаимоотношения с
растениями, обладают антагонистическим действием против фи-
топатогенных бактерий.
Микробы поверхности корня растений (микрофлора ризо-
планы) в большей степени, чем ризосфера, представлены псев-
домонадами. Симбиоз мицелия грибов с корнями высших ра-
стений называют микоризой, или грибокорнем (от греч. mykes —
гриб, rhiza — корень). Микориза ускоряет рост растений.
96
Растения окультуренных почв в большей степени загрязнены
микроорганизмами, чем растения лесов и лугов. Особенно много
микробов содержится в нижней прикорневой части растений,
что связано с попаданием микробов из почвы. В большом ко-
личестве обнаруживаются микроорганизмы на растениях, расту-
щих на полях орошения, свалках, вблизи складирования наво-
за, в местах выпаса скота. При этом растения могут загрязняться
патогенными микроорганизмами. При неправильной заготовке
растения могут быть хорошей питательной средой для размно-
жения микробов. Одним из способов, препятствующих их росту
на растениях, является высушивание. При изготовлении лекар-
ственных средств микробы могут попадать в препараты из
окружающей среды, что может влиять на фармакологические
свойства лекарств.
Для соблюдения санитарного режима изготовления лекарствен-
ных препаратов проводят санитарно-микробиологический кон-
троль объектов окружающей среды предприятия и каждой серии
выпускаемой лекарственной формы.
Лекарственные средства для парентерального введения в виде
инъекций, глазные капли, мази, пленки и др., в отношении
которых имеются соответствующие указания в нормативно-тех-
нической документации, должны быть стерильными. Контроль
стерильности лекарственных средств проводят путем посева на
тиогликолевую среду для выявления различных бактерий, в том
числе анаэробов; на среду Сабуро — для обнаружения грибов,
главным образом рода Candida. Стерильность лекарственных
средств с антимикробным действием определяют с помощью
мембранной фильтрации: фильтр после фильтрации исследуемо-
го препарата делят на части и вносят их в жидкие питательные
среды для подращивания задержанных микробов. При отсутствии
роста препарат считается стерильным.
Лекарственные средства, не требующие стерилизации, содер-
жат микроорганизмы, поэтому их испытывают на степень
микробиологической чистоты: проводят количественное опреде-
ление жизнеспособных бактерий и грибов в 1 г или 1 мл
препарата, а также выявляют бактерии (бактерии семейства
энтеробактерий, синегнойная палочка, золотистый стафилококк),
которые не должны присутствовать в нестерильных лекарствен-
ных средствах. В 1 г или 1 мл лекарственного сырья для приема
внутрь должно быть не более 1000 бактерий и 100 дрожжевых
и плесневых грибов. В случаях местного применения (полость уха,
носа, интравагинальное использование) количество микроорга-
низмов не должно превышать 100 (суммарно) микробных клеток
на 1 г или 1 мл препарата В таблетированных препаратах не должно
быть патогенной микрофлоры, а общая обсемененность не дол-
жна превышать 10 000 микробных клеток на таблетку.
4—239
97
4.5.2. Микробиологический контроль воды, почвы,
предметов обихода
Санитарное состояние объектов окружающей среды регламенти-
руется по различным физико-химическим и санитарно-микро-
биологическим показателям.
Загрязненность воды микробами контролируют по 4 основ-
ным показателям: 1) микробному числу воды; 2) коли-титру
и коли-индексу; 3) по обнаружению патогенных бактерий
кишечной группы; 4) количеству термофилов в почве.
Микробное число (количество микроорганизмов в 1 мл иссле-
дуемой воды) определяют количественным высевом разведенной
в 10, 100 и 1000 раз воды в чашки Петри с мясопептонным
агаром с последующим подсчетом числа выросших колоний.
Для определения коли-титра используют такие показатели:
наличие как обычной фекальной кишечной палочки, так и БГКП.
Данных бактерий выявляют методом бродильной пробы. Сущ-
ность метода заключается в посеве уменьшающихся объемов
исследуемой воды в среды накопления (например, глюкозо-
пептонная среда с индикатором pH и газообразования), после-
дующим культивированием и высеве помутневших (забродив-
ших) проб на среду Эндо. Кишечную палочку определяют по
росту колоний красного цвета (лактозоположительные), состо-
ящих из грамотрицательных палочек, которые не продуцируют
оксидазу. Затем по расчетным таблицам определяют коли-титр
и коли-индекс.
Коли-индекс можно определить, профильтровав исследуемую
воду через мембранный фильтр и поместив последний на среду
Эндо. Из осевших на фильтре кишечных палочек вырастают
колонии красного цвета, состоящие из грамотрицательных па-
лочек. При коли-индексе питьевой воды более 10 БГКП (10
бактерий на 1 л воды) дают немедленный ответ о факте
фекального загрязнения воды.
Санитарно-микробиологическую оценку почвы проводят пу-
тем определения ее фекального загрязнения по коли-титру, титру
энтерококка и перфрингенс-титру. Одновременно определяют и
микробное число почвы. Обычно фекальное загрязнение сопро-
вождается увеличением в почве количества БГКП и спорообра-
зующих анаэробов группы Clostridium perfringens. В результате
самоочищения почвы бактерии группы кишечной палочки (БГКП)
исчезают, но еще в течение определенного времени в ней на-
ходят Clostridium perfringens. Следовательно, присутствие в почве
определенного количества Clostridium perfringens и отсутствие БГКП
свидетельствуют о старом фекальном загрязнении.
Санитарный надзор за состоянием объектов общественного
питания, пищеблоков, помещений аптек, лечебных и детских
98
учреждений осуществляют при взятии смывов с рук персонала,
посуды, поверхности столов, оборудования и других предметов
окружающей среды. Смыв высевают на соответствующие пита-
тельные среды для определения общей микробной обсеменен-
ности, наличия БГКП, патогенных энтеробактерий, стафило-
кокков, грибов рода Candida. Можно также заражать культуры
клеток для выявления энтеровирусов (кишечных вирусов).
4.5.3. Микробиологический контроль продуктов питания
Продукты питания контролируют по микробиологическим пока-
зателям при их санитарно-микробиологическом исследовании в
плановом порядке или по эпидпоказаниям. В плановом порядке
проводят исследования на: 1) общее микробное обсеменение
(количество мезофильных микробов в 1 г продукта); 2) обна-
ружение санитарно-показательных бактерий (например, БГКП и
энтерококков), а также иногда выявление патогенных микробов.
По эпидпоказаниям исследования проводят на обнаружение
патогенных микробов — возбудителей пищевых отравлений
микробной этиологии.
Общее микробное обсеменение (микробное число) не опре-
деляют в молочнокислых продуктах (твороге, сметане, кефире)
и других продуктах, содержащих специфическую микрофлору
(молочнокислые стрептококки, лактобациллы и др.). В них
определяют микробный пейзаж с помощью микроскопии ок-
рашенных мазков. Наличие молочной плесени, дрожжей и от-
сутствие молочнокислой специфической микрофлоры указывает
на неудовлетворительное состояние продуктов, их неправильное
хранение. Исключение составляют кефир и кумыс, в которых
при микроскопии в поле зрения выявляются 2—5 дрожжевых
клеток, поскольку эти продукты — результат молочнокислого
и спиртового брожения.
Санитарно-бактериологическое исследование консервов про-
водят для определения аэробных и анаэробных микробов и в
отдельных случаях — ботулинических токсинов.
Глава 5. ГЕНЕТИКА МИКРОБОВ
5.1. Строение и репликация генома бактерий
Наследственную функцию бактерий выполняет ДНК. Молекула
ДНК построена из двух полинуклеотидных цепочек (нитеи).
Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара
4*
99
0—Р— о
Фосфат
Азотистое
основание
Дезоксирибоза
ОН
I
О=Р—
I
ОН
5* Конец
Основание
ОН 3' Конец
б
Рис. 5.1. Строение ДНК и ее элементов.
а — строение нуклеотида; б — соединение нуклеотидов в полинуклсотидную
цепь; в — двунитевая ДНК.
дезоксирибозы и фосфатной группы (рис.5.1,а). Азотистые осно-
вания представлены пуринами (аденин, гуанин) и пиримидина-
ми (тимин, цитозин). Каждый нуклеотид обладает полярностью.
У него имеются дезоксирибозный З'-конец и фосфатный 5’-конец.
Нуклеотиды соединяются в полинуклеотидную цепочку фосфо-
диэфирными связями между 5'-концом одного нуклеотида и 3'-
концом другого (рис.5.1,6). Соединение между двумя цепочками
100
обеспечивается водородными связями комплементарных азотис-
тых оснований: аденина с тимином, гуанина с цитозином
(рис.5.1,в). Нуклеотидные цепи антипараллельны: на каждом конце
линейной молекулы ДНК расположены 5’-конец одной цепи и
З’-конец другой цепи (см.рис.5.1,в). Размеры двунитевой ДНК
характеризуются числом пар нуклеотидов (н.п.).
Наследственная информация у бактерий хранится в форме
последовательности нуклеотидов ДНК, которые определяют
последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка.
Каждому белку соответствует свой ген, т.е., дискретный уча-
сток на ДНК, отличающийся числом и специфичностью пос-
ледовательности нуклеотидов. Совокупность всех генов называ-
ется геномом (см. генотип). Внешнее проявление генома называ-
ется фенотипом.
Бактериальный геном состоит из генетических эле-
ментов, способных к самостоятельной репликации (син.
воспроизведение), т.е. репликонов. Репликонами яв-
ляются бактериальная хромосома и плазмиды.
Бактериальная хромосома представлена одной двунитевой моле-
кулой ДНК кольцевой формы. Размеры бактериальной хромо-
сомы у различных представителей царства Procaryotae варьируют
от ЗхЮ8 до 2,5х109. У E.coli бактериальная хромосома содержит
5хЮ6 н.п. Бактериальная хромосома имеет гаплоидный набор
генов. Она кодирует жизненно важные для клетки функции.
Плазмиды бактерий представляют собой двунитевые молеку-
лы ДНК размером от 103 до 106 н.п. Они кодируют не основные
для жизнедеятельности бактериальной клетки функции, но
дающие бактерии преимущества при попадании в неблагопри-
ятные условия существования. Фенотипическими признаками,
сообщаемыми плазмидами бактериальной клетке, являются,
например, устойчивость к антибиотикам, расщепление сложных
органических веществ, выработка факторов бактериоциногенно-
сти, продукция факторов патогенности и др.
Количество плазмид в бактериальной клетке может быть от
1 до 200 в зависимости от согласованности репликации плазмиды
и бактериальной хромосомы, а также взаимосовместимости
плазмид.
Некоторые плазмиды могут встраиваться в бакте-
риальную хромосому и функционировать в виде
единого репликона, такие плазмиды называются
интегративными. Другие плазмиды способны пере-
мещаться из одной бактериальной клетки в дру-
гую, даже принадлежащую к иной таксономичес-
кой единице. Такие плазмиды называются транс-
миссивными (конъюгативными).
101
Особое значение в медицинской микробиологии имеют плаз-
миды, ответственные за устойчивость бактерий к антибиотикам
(Л-плазмиды), и плазмиды, обеспечивающие продукцию фак-
торов патогенности, которые способствуют развитию инфекци-
онного процесса в макроорганизме.
R-плазмиды (факторь резистентности) содержат гены,
детерминирующие синтез ферментов, которые разру-
шают антибактериальные препараты (например, ан-
тибиотики).
В результате наличия такой плазмиды бактериальная клетка
становится устойчивой (резистентной) к действию целой груп-
пы лекарственных веществ. Многие /?-плазмиды являются транс-
миссивными, распространяясь в популяции бактерий и делая
бактерию недоступной к воздействию антибактериальных пре-
паратов. Бактериальные штаммы, несущие 7?-плазмиды, очень
часто являются этиологическими факторами «госпитальных» ин-
фекций, который возникают в замкнутом коллективе в неин-
фекционной клинике: родильных домах, детских и хирургичес-
ких отделениях больниц.
Плазмиды, детерминирующие синтез факторов патогенно-
сти, в настоящее время обнаружены у многих бактерий, яв-
ляющихся возбудителями инфекционных заболеваний человека.
В частности, у шигелл, возбудителей бактериальной дизенте-
рии начальные этапы инфекционного процесса связаны с фун-
кционированием крупной плазмиды, детерминирующей синтез
белков, необходимых для взаимодействия бактерий с повер-
хностным эпителием кишечника человека.
Существует £>?/-плазмида, определяющая синтез энтероток-
сина. Развитие инфекционного процесса, вызванного возбуди-
телями чумы, сибирской язвы, кишечного иерсиниоза, клеще-
вого иксодового боррелиоза связано с функционированием
плазмид патогенности.
Плазмиды могут использоваться в практической деятельно-
сти человека, в частности в генной инженерии, при констру-
ировании специальных рекомбинантных бактериальных штам-
мов, вырабатывающих в больших количествах биологически
активные вещества (см. главу 6).
Подвижные генетические элементы входят в состав бактери-
ального генома, бактериальной хромосомы и плазмиды. К под-
вижным генетическим элементам относятся вставочные последо-
вательности в ДНК и транспозоны. Вставочные последователь-
ности, или /s-элементы (от англ. — insertion sequences) — это
участки ДНК, способные как целое перемещаться из одного
участка репликона в другой, а также между репликонами. Они
содержат только гены, необходимые для перемещения. Транспо-
102
зоны (Tn) — это сегменты ДНК, обладающие теми же свой-
ствами, что и вставочные последовательности, но имеющие
структурные гены, т.е. гены, обеспечивающие синтез молекул,
которые обладают специфическим биологическим свойством
(например, токсичностью) или обеспечивают устойчивость к
антибиотикам.
Перемещаясь по репликону или между репликонами, под-
вижные генетические элементы вызывают: 1) инактивацию генов
тех участков ДНК, куда они, переместившись, встраиваются;
2) образование повреждений генетического материала; 3) сли-
яние репликонов, т.е. встраивание плазмиды в хромосому; 4) рас-
пространение генов в популяции бактерий, что может приво-
дить к изменению биологических свойств популяции, смене
возбудителей инфекционных заболеваний, а также способствует
эволюционным процессам среди микробов.
Воспроизведение генетического материала бактерий осуще-
ствляется в процессе репликации, которая у бактерий проте-
кает по полуконсервативному механизму. Это означает, что
каждая из двух цепочек ДНК хромосомы или плазмиды служит
матрицей для синтеза комплементарной дочерней цепочки ДНК
В процессе репликации участвует комплекс ферментов. Репли-
кация начинается с момента расплетения двунитевой струк-
туры ДНК, которое осуществляется ферментом ДНК-гиразой.
При этом формируются две репликативные вилки, которые дви-
гаются в противоположных направлениях, пока не встретятся.
Формирование новой дочерней цепи осуществляется фермен-
том ДНК-полимеразой. Особенностью функционирования ДНК-
полимеразы является ее способность присоединять комплемен-
тарные матрице нуклеотиды к свободному З'-концу растущей
цепочки. Поэтому для осуществления реакции полимеризации
нуклеотидов на матрице родительской цепочки ДНК-полиме-
разе требуется затравка, которая называется праймером (от англ.
primer — запал). Праймер представляет собой короткую нукле-
отидную цепочку, комплементарную матричной цепочке со
свободным З'-концом.
На этом свойстве ДНК-полимеразы основан новый диагно-
стический метод — полимеразная цепная реакция (см. раз-
дел 5.4.2).
5.2. Изменчивость генома бактерий
Изменения бактериального генома, а следовательно, и свойств
бактерий могут происходить в результате мутаций и рекомби-
наций.
103
5.2.1. Мутации у бактерий
Мутации — это изменения в последовательности
отдельных нуклеотидов ДНК, которые приводят к
появлению дефектных, т.е. не свойственных мик-
робу белков или к отсутствию их синтеза.
Фенотипическим проявлением мутации могут быть: изменение
морфологии бактериальной клетки, возникновение потребнос-
тей в факторах роста (например, в аминокислотах, витаминах),
т.е. ауксотрофность; появление устойчивости к антибиотикам;
изменение чувствительности к температуре; снижение вирулен-
тности {аттенуация).
Мутации могут быть спонтанными, т.е. возникающими само-
произвольно, без воздействия извне, и индуцированными. Спон-
танные мутации появляются в результате ошибок репликации
ДНК и вследствие перемещения подвижных генетических эле-
ментов в процессе роста и размножения популяции бактерий.
Индуцированные мутации возникают под влиянием внешних
факторов, которые называются мутагенами. Мутагены бывают
физическими (УФ-лучи, у-радиация), химическими (аналоги
пуриновых и пиримидиновых оснований, например, 2-амино-
пурин, азотистая кислота и ее аналоги и др.) и биологическими
(транспозоны).
По протяженности повреждений мутации бывают точечны-
ми, когда повреждения ограничиваются одной парой нуклеоти-
дов, и протяженными (аберрации). В этом случае может наблю-
даться выпадение нескольких пар нуклеотидов, которое назы-
вается делецией, или добавление нуклеотидных пар, т.е. дупли-
кация.
5.2.2. Рекомбинации у бактерий
Генетическая рекомбинация — это взаимодействие
между двумя геномами, т.е. между ДНК, облада-
ющими различными генотипами. Оно приводит к
образованию рекомбинаций ДНК, формированию
дочернего генома, сочетающего гены обоих роди-
телей.
Отсутствие истинного полового процесса и мейоза у прока-
риот, а также гаплоидный набор генов определяют особен-
ность рекомбинации у бактерий. В процессе рекомбинации
бактерии условно делятся на клетки-доноры, которые пере-
дают генетический материал, и клетки-реципиенты, которые
этот материал воспринимают. В клетку-реципиент проникает
не вся, а только часть хромосомы клетки-донора, т.е. один
104
или несколько генов. Образуется только один рекомбинант,
генотип которого представлен в основном генотипом реципи-
ента с включением фрагментов хромосомы (одного или не-
скольких генов) донора.
Рекомбинация может быть гомологичной, при которой в
процессе разрыва и воссоединения ДНК происходит обмен между
участками ДНК, обладающими высокой степенью гомологии.
Встречается также сайт-специфическая рекомбинация, которая
происходит только в определенных участках (сайтах) генома и
не требует высокой степени гомологии ДНК, например вклю-
чение плазмиды в хромосому бактерии. Рекомбинация представ-
ляет собой конечный этап процесса передачи и обмена генети-
ческого материала между бактериями.
Передача генетического материала между бактериями осуще-
ствляется 3 механизмами: конъюгацией, трансдукцией, транс-
формацией.
Конъюгация — передача генетического материала от
клетки-донора в клетку-реципиент путем непосред-
ственного контакта клеток.
Конъюгация впервые обнаружена Д.Ледербергом и Э.Тейтумом
в 1946 г. Необходимым условием конъюгации является наличие
в клетке-доноре трансмиссивной плазмиды. Трансмиссивные плаз-
миды кодируют половые пили, образующие конъюгационную
трубочку между клеткой-донором и клеткой-реципиентом, по
которой плазмидная ДНК передается из клетки-донора в клет-
ку-реципиент. В результате такого переноса клетка-реципиент
получает донорские свойства (рис.5.2, I). Трансмиссивной и од-
новременно интегративной плазмидой является фактор плодо-
витости, F-фактор (от англ, fertility — плодовитость). Клетки-
доноры, обладающие /"-фактором, обозначаются как /'♦-клет-
ки, а клетки-реципиенты, не имеющие /’-фактор, — /’"-клетки
(см. рис.5.2,1 А). Если фактор встраивается в хромосому клетки-
донора и начинает функционировать в виде единого с хромо-
сомой трансмиссивного репликона (см. рис.5.2, 1Б), то хромо-
сома донора приобретает способность передаваться в клетку-
реципиент. Донорские клетки, имеющие встроенный в хромо-
сому /’-фактор, называются ///r-клетками (от англ, high frequency
recombination — высокая частота рекомбинаций).
Передача генетического материала при конъюгации начина-
ется с расщепления ДНК в районе локализации /'-фактора (см.
рис.5.2, I). Одна нить донорской ДНК передается через конъ-
югационный мостик в клетку-реципиент. Процесс сопровожда-
ется достраиванием комплементарной нити до образования дву-
нитевой структуры. Переданная в реципиентную клетку и до-
строенная до двунитевой структуры, нить ДНК рекомбинирует
105
с гомологичным участком реципиентной ДНК с образованием
стабильной генетической структуры.
Трансдукция — передача бактериальной ДНК посред-
ством бактериофага.
Была открыта в 1951 г. Н.Циндером и ДЛедербергом. В процессе
репликации фага внутри бактерий фрагмент бактериальной ДНК
проникает в фаговую частицу и переносится в бактерию-реци-
пиент во время фаговой инфекции.
Существуют два типа трансдукции: общая и специфическая.
Общая трансдукция (неспецифическая) — перенос бактериофа-
гом фрагмента любой части бактериальной хромосомы. Этот
процесс происходит вследствие того, что бактериальная ДНК
фрагментируется после фаговой инфекции и кусочек бактери-
альной ДНК того же размера, что и фаговая ДНК, проникает
в вирусную частицу с частотой приблизительно 1 на 1000 фаговых
частиц (рис.5.2, II,А). Специфическая трансдукция наблюдается
в том случае, когда фаговая ДНК интегрирует в бактериальную
с образованием профага. При исключении ДНК фага из бак-
териальной хромосомы в результате случайного процесса захва-
тывается прилегающий к месту включения фаговой ДНК фраг-
мент бактериальной хромосомы. Так как большинство умерен-
ных бактериофагов (см. раздел 3.3.3) интегрируют в бактери-
альную ДНК в специфических участках, для таких бактерио-
фагов характерен перенос в клетку-реципиент определенного
участка бактериальной ДНК донора (см. рис.5.2, II,Б).
Трансформация — передача генетической информации через
выделенную из клетки-донора ДНК Процесс трансформации может
самопроизвольно происходить в природе у некоторых видов
бактерий, чаще грамположительных, когда ДНК, выделенная
из погибших клеток, захватывается реципиентными клетками
(рис.5.2, III).
Благодаря трансформации в 1944 г. О.Эвери, К.Мак-Леод и
К.Маккарти было показано, что ДНК, экстрагированная из
инкапсулированных пневмококков, может трансформировать
некапсулированные пневмококки в инкапсулированную форму.
Таким образом было доказано, что именно ДНК служит носи-
телем генетической информации. В настоящее время этот метод
является основным методом генной инженерии, используемым
при конструировании рекомбинантных штаммов с заданным ге-
номом (см. главу 6).
5.3. Особенности генетики вирусов
Особенность строения вирусного генома заключается в том, что
наследственная информация может быть записана как на ДНК,
106
I. Конъюгация
Б. Передача хромосо 4 при включении в нее F-факгора
II. Трансдукция
А. Неспецифическая
Ьашсрии—дипир
III. Трансдукция
Рис. 5.2. Передача генетической информации у бактерий.
1:1- бактериальная хромосома; 2 — F фактор; 3 — гены, участвующие в
рекомбинации; АВС — генотип донора; abc — генотип реципиента.
II: 1 — бактериальная хромосома; 2 — гены, участвующие в рекомбинации:
А — переносимый фагом ген; а — генотип реципиента; 3 — фаг.
Ill: 1 — бактериальная хромосома; 2 — гены, участвующие в рекомбинации:
А — генотип донора, а — генотип реципиента; 3 — фаг.
так и на РНК в зависимости от типа вируса. Мутации у вирусов
могут возникать спонтанно, в процессе репликации нуклеино-
вой кислоты вируса, а также под влиянием тех же внешних
107
факторов, мутагенов, что и у бактерий. Фенотипически мутации
вирусного генома проявляются изменениями в антигенной струк-
туре, неспособности вызывать продуктивную инфекцию в чув-
ствительной клетке, чувствительностью продуктивного цикла к
температуре, а также изменением формы и размеров бляшек,
которые вирусы образуют в культуре клеток под агаровым
покрытием (см. раздел 3.3).
Свойства вирусов могут изменяться при одновременном
заражении несколькими вирусами чувствительной клетки. При-
чем изменения свойств при таких условиях могут происходить
как в результате обмена генетическим материалом, принадлежа-
щим разным вирусам (генетическая рекомбинация и генетичес-
кая реактивация), так и в результате процессов, не сопровож-
давшихся обменом генетического материала (комплементация и
фенотипическое смешивание).
Генетическая рекомбинация встречается чаще у ДНК-содер-
жащих вирусов. Среди РНК-содержащих вирусов она наблюда-
ется у тех вирусов, которые обладают фрагментированным
геномом, например у вируса гриппа. При рекомбинации проис-
ходит обмен между гомологичными участками генома.
Генетическая реактивация наблюдается между геномами род-
ственных вирусов, имеющих мутации в разных генах. В резуль-
тате перераспределения генетического материала формируется пол-
ноценный дочерний геном.
Комплементация встречается в том случае, когда один из двух
вирусов, инфицирующих клетку, в результате мутации синте-
зирует нефункциональный белок. Немутантный вирус, синтези-
руя полноценный белок, восполняет его отсутствие у мутант-
ного вируса.
Фенотипическое смешивание наблюдается в том случае, если
при смешанном заражении чувствительной клетки двумя ви-
русами часть потомства приобретает фенотипические призна-
ки, присущие двум вирусам, при сохранении неизменности
генотипа.
5.4. Применение генетических методов в диагностике
инфекционных болезней
5.4.1. Метод молекулярной гибридизации
Метод молекулярной гибридизации позволяет выявить степень
сходства различных ДНК. Он применяется при идентификации
микробов для определения их точного таксономического поло-
жения. Метод основан на способности двунитевой ДНК при
повышенной температуре (90 °C) в щелочной среде денатури-
ровать, т.е. расплетаться на две нити, а при понижении тем-
108
ДНК гена
Зшг
1Ш
У
Праймеры
ДНК-полимераза
А, Г, Ц, Т
лигам5'
Рис. 5.3. Полимеразная цепная реакция.
1 — денатурация ДНК; 2 — связывание праймеров с комплементарными уча-
стками гена, образование репликативной вилки; 3 — добавление ДНК-
полимеразы и нуклеотидов, синтез гена; 4 — повторение цикла.
пературы на 10 °C вновь восстанавливать исходную двунитевую
структуру. Метод требует наличия молекулярного радиоактивно-
го зонда. Зондом называется одноцепочечная молекула нуклеи-
новой кислоты, меченная радионуклидами, с которой сравни-
вают исследуемую ДНК.
Для проведения молекулярной гибридизации молекулу ис-
следуемой ДНК расплетают, одну нить закрепляют на специ-
альном фильтре, который помещают в раствор, содержащий ра-
диоактивный зонд. Создаются условия, благоприятные образо-
ванию двойных спирал й. При наличии комплементарности между
зондом и исследуемой ДНК они образуют между собой двой-
ную спираль.
5.4.2. Полимеразная цепная реакция
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) позволяет
обнаружить микроб в исследуемом материале (воде,
продуктах, материале от больного) по наличию в
последнем ДНК микроба без выделения этого
микроба в чистую культуру.
109
Для осуществления этой реакции из исследуемого материала
выделяют ДНК, а наличие возбудителя определяют по обнаруже-
нию в выделенной ДНК специфичного для искомого микроба
гена. Для обнаружения гена его накапливают. Для этого необхо-
димо иметь праймеры, комплементарные З’-концам ДНК искомо-
го гена. Накопление (амплификация) гена осуществляется следую-
щим образом. Выделенную из исследуемого материала ДНК нагре-
вают. При этом ДНК распадается на две нити. Добавляют прай-
меры, затем смесь ДНК и праймеров охлаждают. При этом прай-
меры при наличии в смеси ДНК искомого гена связываются с
его комплементарными участками. Добавляют ДНК-полимеразу и
нуклеотиды. При температуре, оптимальной для функционирова-
ния ДНК-полимеразы, нуклеотиды присоединяются к 3 концам
праймеров, в результате чего синтезируются две копии гена. После
этого цикл повторяют снова, при этом количество ДНК гена будет
увеличиваться каждый раз в 2 раза (рис.5.3). Реакцию проводят
в специальных приборах — амплификаторах. ПЦР применяют для
диагностики вирусных и бактериальных инфекций.
Глава 6. БИОТЕХНОЛОГИЯ.
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
6.1. Предмет и задачи биотехнологии
Биотехнология (от греч. bios — жизнь, tecen — искусство, logos —
наука) — это область знаний, которая на основе изучения
биологических процессов, протекающих в живых организмах и
системах, использует эти процессы, а также сами биообъекты
(главным образом бактерии, вирусы, грибы, растительные и
животные клетки) для получения в промышленных условиях
необходимых ценных для человека продуктов или создания
процессов и материалов, ранее не встречавшихся в природе.
Биотехнология — это наиболее быстро развивающаяся наука,
которая на ближайшие десятилетия будет определять уровень
научно-технического прогресса всего человечества. Связано это
с тем, что она решает такие важные проблемы, как: создание
принципиально новых эффективных и экономичных техноло-
гий получения необходимых в жизни человека веществ и ма-
териалов, в том числе медикаментозных средств; создание но-
вых сложных материалов; осуществление процессов, ранее не-
известных в природе; поиски оригинальных путей решения
экологической безопасности на планете и новых источников
энергии; повышение продуктивности сельскохозяйственных
растений и животных и т.д.
НО
В соответствии с этими задачами биотехнология как единая
область знания подразделяется на медицинскую, сельскохозяй-
ственную, промышленную и экологическую. Медицинская био-
технология решает следующие задачи:
а) создание профилактических, диагностических и лечебных
препаратов на основе современных экономичных и эф-
фективных технологий с использованием биообъектов
(микробные, растительные и животные клетки, органы
животных, растения) и продуктов их жизнедеятельности
(первичные и вторичные метаболиты). Это прежде всего
создание и производство антибиотиков, вакцин, витами-
нов, гормонов, иммуномодуляторов, антигенов, антител,
нуклеиновых кислот, диагностических систем, иммуноком-
петентных клеток, препаратов крови и др.;
б) разработка и использование в практике новых приборов,
аппаратуры, а также материалов, восполняющих дефек-
ты в работе отдельных органов и тканей человека. В ка-
честве примера можно привести создание искусственной
кожи из культуры клеток эпидермиса для восполнения
дефектов при ожогах; создание искусственной почки,
сердца и других органов; восстановление работы иммун-
ной системы с помощью пересадки иммунокомпетент-
ных клеток и т.д.;
в) разработка на основе знаний о геноме человека проблем
генодиагностики, генотерапии и генопрофилактики наслед-
ственных и других заболеваний путем пересадки генов;
г) создание принципиально новых методов для проведения
лабораторных и клинических анализов с помощью био-
сенсоров. Принцип работы биосенсоров сводится к реги-
страции точными и чувствительными приборами (детек-
торами) физических, химических и биологических эф-
фектов взаимодействия биореагентов (например, фермен-
тов, антител, антигенов) с клетками или молекулами-
мишенями, т.е. с определяемым детектируемым веществом.
Например, взаимодействие антигенов со специфическими
антителами может сопровождаться экзотермической реак-
цией, которая улавливается точными приборами, и по силе
этой реакции можно судить о количественных характери-
стиках ее компонентов.
Сельскохозяйственная биотехнология наряду с разработкой и
производством диагностических, профилактических и лечебных
ветеринарных препаратов интенсивно занимается проблемами
повышения урожайности, продуктивности животноводства пу-
тем выведения с помощью генной инженерии новых сортов ра-
стений и пород животных (трансгенные животные).
111
Экологическая биотехнология разрабатывает биологические си-
стемы деградации и обезвреживания вредных химических ве-
ществ, загрязняющих почву, водоемы, атмосферу. Например,
уже получены штаммы микроорганизмов, утилизирующих нефть
и нефтепродукты на водных поверхностях, фенол — в сточных
водах и т. д.
Учитывая важность биотехнологии на современном этапе
существования человечества в ее развитие вкладываются огром-
ные средства. Более половины этих средств идет на развитие
медицинской биотехнологии, так как она решает основные
проблемы жизнеобеспечения человека.
6.2. История биотехнологии
Биотехнология возникла давно. Уже до нашей эры человек
научился выпекать хлеб, получать молочно-кислые продукты,
вино, пиво с помощью биотехнологических процессов броже-
ния, ферментации. Естественно, что эта деятельность человека
носила сугубо эмпирический характер.
Только в XIX в. великий французский ученый Л.Пастер открыл
микробную (ферментативную) природу брожения. С этого вре-
мени биотехнология стала на научный путь развития, а Л.Па-
стера можно считать основоположником биотехнологии. Иногда
период, связанный с открытием Л.Пастера, называют этиологи-
ческим [Блинов Н.П., 1989]. Дальнейший прогресс биотехноло-
гии связан с достижениями микробиологии, химии, генетики,
молекулярной биологии, иммунологии, химической технологии.
Большую роль в развитии биотехнологии сыграла техничес-
кая микробиология. Разработка промышленных способов куль-
тивирования микробов позволила получать разнообразные меди-
цинские препараты, пищевые продукты (сахар, сиропы, дрож-
жи), многие химические вещества (спирт, уксусная кислота,
ацетон и др.). Одним из важных этапов развития биотехнологии
явились использование культур животных и растительных кле-
ток, разработка способов их промышленного культивирования.
Наконец, венцом современной биотехнологии стала генетичес-
кая и белковая инженерия, которые позволили получать раз-
нообразные биологически активные вещества, используя реком-
бинантные штаммы бактерий и вирусов, а также синтез их в
бесклеточной системе.
6.3. Объекты и процессы в биотехнологии
Основными технологическими принципами, используемыми в
биотехнологии, являются: а) брожение (ферментация); б) био-
конверсия (превращение одного вещества в другое); в) куль-
112
тивирование бактерий, вирусов, растительных и животных клеток;
г) генетическая инженерия. Объектами биотехнологии служат,
как уже указывалось, бактерии, вирусы, животные и расти-
тельные клетки, органы и ткани животных и человека, расте-
ния и другие биообъекты.
Простейшим способом получения биотехнологической про-
дукции является использование животных и их органов и тка-
ней. Например, иммунные сывороточные препараты получают
из крови иммунизированных животных (лошадей, кроликов);
гормон инсулин — из поджелудочных желез крупного рогатого
скота и свиней. Гормон роста получают из гипофиза умерших
людей; для получения препаратов крови используют донорс-
кую, плацентарную и абортную кровь.
Для получения многих лекарственных средств (сердечных,
мочегонных, противовоспалительных и т.д.) используют расте-
ния.
Любая животная, растительная и микробная клетка является
своего рода биофабрикой, синтезирующей огромное число мак-
ромолекул, химических соединений, служит своеобразным хра-
нилищем веществ, обладающих биологической активностью и
представляющих ценность как продукты для использования в
медицине, ветеринарии, пищевой промышленности и других
сферах народного хозяйства. Например, микробная клетка син-
тезирует и содержит более 2500 белков, ферментов, олиго- и
полисахаридов, липиды, витамины и другие вещества.
Преимущество получения этих веществ из микробной клетки
по сравнению, например, с химическим синтезом или другими
технологиями очевидно, так как: а) микробные клетки можно
выращивать в больших объемах в короткие сроки на недефи-
цитных питательных средах и по сравнительно простой техно-
логии; б) большинство химически сложных веществ, получа-
емых из микробов, пока недоступны для синтеза другими
способами; в) для микробиологической промышленности не
требуется сложной аппаратуры и в ней в основном применима
аппаратура, используемая в химической промышленности.
В биотехнологии нашли применение десятки видов бактерий,
дрожжей, вирусов. Обычно используются виды микробов, об-
ладающие высокой синтетической способностью, интенсивным
ростом и накоплением целевого продукта, а также безопасно-
стью и безвредностью при массовом культивировании в про-
изводственных условиях. Чаще всего в производственных усло-
виях применяют актиномицеты и грибы для получения антиби-
отиков; дрожжи — в хлебопечении, виноделии, пивоварении,
для получения кормового белка, питательных сред; бациллы —
для получения ферментов; клостридии — для сбраживания
сахаров в ацетон, этанол, бутанол; псевдомонады — для полу-
113
чения витамина В, молочнокислые бактерии — в пищевой про-
мышленности и т.д.
Кроме того, многие микроорганизмы (бактерии, дрожжи, ви-
русы) используются в качестве реципиентов генов целевых про-
дуктов для получения рекомбинантных штаммов — продуцентов
биотехнологической продукции (гормонов, интерферонов, им-
муномодуляторов, вакцин и др.).
Производственная схема получения биотехнологической про-
дукции состоит из следующих основных этапов; 1) культиви-
рование микробов; 2) выделение, концентрирование и очистка
целевого продукта (микробной массы, ферментов, антибиоти-
ков, интерферонов, гормонов и др.); 3) приготовление, стан-
дартизация и контроль готового целевого продукта (препарата).
Микробов культивируют на жидких, реже на плотных сба-
лансированных питательных средах в аппаратах (ферментерах)
различной емкости (от 2 л до 400 м3) при оптимальном тем-
пературном режиме и физико-химических условиях (pH, масс-
обменные характеристики), поддерживаемых автоматически. В ка-
честве питательных сред используют дешевое, доступное, неде-
фицитное сырье, например, рыбо-костную муку, отходы сахар-
ного производства (меласса), дрожжевой экстракт, в некоторых
случаях гидролизаты казеина и другого белкового сырья.
Время выращивания большинства бактерий при определен-
ных условиях составляет 1—3 сут. Из 1 т культуры за это время
получается примерно 50 кг биомассы. Для повышения выхода
продукции используют высокопродуктивные промышленные
штаммы микробов. Из культуральной жидкости выделяют и кон-
центрируют биомассу бактерии с помощью различных методов
(сепарирование, центрифугирование, седиментация, выпарива-
ние, ультрафильтрация, хроматография). Дальнейшей обработке
подвергают или биомассу, или освобожденный от биомассы
фильтрат культуральной жидкости, содержащий целевой про-
дукт. Очистку и концентрирование целевого продукта (антиби-
отика, антигена, фермента и др.) осуществляют одним из
известных физико-химических методов: изоэлектрическое и
кислотное осаждение, осаждение кислотами, спиртами, высали-
вание, хроматография и др. Затем очищенному и концентриро-
ванному продукту или культуре бактерий (например, при из-
готовлении живых и убитых вакцин) придают конечную форму
в виде жидкого, сухого, таблетированного препарата, который
стандартизуют и контролируют по активности, физико-хими-
ческим и медико-биологическим параметрам.
По изложенной выше схеме получают биотехнологическую
продукцию и при культивировании животных и растительных
клеток. Растительные клетки используют для получения фарма-
цевтических веществ (женьшень, мочегонные, сердечно-сосуди-
114
днк i
Клонированный или химически
синтезированный целевой ген
ДНК 2
Рис. 6.1. Получение рекомбинантных ДНК и рекомбинантных штам-
мов микроорганизмов.
стые и другие препараты), а животные клетки — для выращи-
вания вирусов с целью получения вакцин, антигенов, гормо-
нов, эндогенных иммуномодуляторов и других биологически ак-
тивных веществ. Однако культивирование животных и расти-
тельных клеток значительно сложнее и дороже, чем культиви-
рование бактерий, так как выращивание этих клеток в отличие
от бактерий требует сложных по составу питательных сред,
специальной аппаратуры и условий культивирования. Поэтому
в биотехнологии интенсивно разрабатываются и уже использу-
ются рекомбинантные штаммы бактерий, способные синтезиро-
вать продукт растительной и животной природы.
6.4. Генетическая инженерия в биотехнологии
Генетическую инженерию относят к новейшей биотехнологии.
Генетическая инженерия сводится по существу к процессу по-
лучения рекомбинантных ДНК, содержащих, помимо присуще-
го «хозяйской» ДНК набора природных генов, «чужой» ген или
гены, взятые из другой ДНК (см. главу 5). Метод получения
рекомбинантных ДНК состоит из нескольких этапов: а) вы-
деление ДНК из клеток организма; б) получение гибридных (ре-
комбинантных) молекул ДНК путем встройки в исходную ДНК
«чужого» гена, выделенного из другой ДНК или полученного
химическим синтезом; в) введение рекомбинантной ДНК в живую
клетку (бактерий, дрожжей, растительных или животных клеток,
клеток человека); г) создание условий для проявления (экспрес-
сии) генов рекомбинантной ДНК в живой клетке и секреции
нового продуцента, кодируемого «чужим» геном.
115
На рис.6.1 показана схема получения рекомбинантных ДНК
и рекомбинантных штаммов микробов. Из рис.6.1 видно, что
клонированный (т.е. выделенный из ДНК клетки) природный
или химически синтезированный ген целевого продукта (напри-
мер, инсулина, интерферона) встраивается в ДНК (например,
в плазмиду какой-либо бактерии или в ДНК вируса) после
расщепления ДНК с помощью ферментов рестриктаз. Вставлен-
ный в расщепленную ДНК ген «сшивается» с этой ДНК с
помощью ферментов лигаз. Полученная рекомбинантная ДНК
бактерий или вируса затем вводится в эту же микробную клетку
или вирусную частицу, из которой была взята, и таким обра-
зом получают рекомбинантный штамм бактерий или вирусов.
При культивировании рекомбинантного штамма в процессе
роста и размножения этот штамм синтезирует не свойственный
ему продукт, кодируемый встроенным чужеродным геном (на-
пример, инсулин, интерферон).
На этом принципе в настоящее время получены сотни ре-
комбинантных штаммов бактерий, дрожжей, вирусов, способ-
ных продуцировать разнообразные биологически активные ве-
щества: антигены, антитела, ферменты, гормоны, иммуномоду-
ляторы и др. Технология получения биологически активных
веществ, основанная на применении рекомбинантных штаммов
по существу не отличается от типовой биотехнологической схемы.
Она сводится к культивированию рекомбинантного штамма, вы-
делению синтезируемого штаммом целевого продукта, его очи-
стке и концентрированию и созданию конечной формы препа-
рата.
В настоящее время уже разработаны сотни медицинских
препаратов, полученных на основе генетической инженерии.
Многие из них внедрены в практику и применяются в меди-
цине. Это гормоны (инсулин и гормон роста человека), анти-
коагулянты и тромболитики (тканевой активатор плазминогена,
факторы VIII и IX), вакцины («дрожжевая» вакцина против
гепатита В), иммуномодуляторы (интерфероны а, р и у, ин-
терлейкины 1, 2 и др., фактор некроза опухолей, пептиды
тимуса, миелопептиды), ферменты (уреаза), ангиоген ин, диаг-
ностические препараты (на ВИЧ-инфекцию, на вирусные гепа-
титы и др.), моноклональные антитела, колониестимулирующие
факторы (макрофагальный, гранулоцитарный и др.), а также
многие биологически активные пептиды.
Применение генетической инженерии в биотехнологии оп-
равдано в тех случаях, когда: а) нужное вещество невозможно
получить никаким другим способом; б) если технология эф-
фективнее и экономичнее традиционной или в) если она более
безопасна для человека и окружающей среды. Например, анти-
гены для создания вакцин против некультивируемых микро-
116
организмов (плазмодий малярии, возбудитель сифилиса) мож-
но получить только генно-инженерным способом. Генно-инже-
нерный интерферон превосходит по активности интерферон,
полученный из лейкоцитов крови, и значительно дешевле пос-
леднего. Приготовление препаратов из антигенов возбудителей
особо опасных инфекций (чума, холера) можно заменить
биосинтезом их рекомбинантными штаммами непатогенных
бактерий.
Метод генетической инженерии находит все большее приме-
нение в биологии и медицине, за ним большое будущее. Этот
метод позволит получать новые эффективные лекарственные
препараты, принципиально новые поливалентные живые (век-
торные) вакцины, регуляторные белки, осуществить геноди-
агностику и генотерапию. Например, уже ведутся разработки
векторных поливалентных вакцин на основе рекомбинантных
штаммов (см. главу 10), получен ряд эндогенных иммуномо-
дуляторов (интерлейкины, интерферон), поведенческих пепти-
дов (пептиды сна, страха и т.д.). Большое будущее генетичес-
кой инженерии открывает расшифровка генома человека,
которая позволит решить проблему генотерапии, генопрофи-
лактики и генодиагностики инфекционных и неинфекционных
болезней.
К настоящему времени программа «Геном человека» интен-
сивно разрабатывается в ряде стран, прежде всего в США, Япо-
нии, России. Из примерно 100 000 генов, содержащихся в хро-
мосомах человека, уже расшифровано около 5000 генов, и на
основе этого уже имеются данные об успешной генотерапии
некоторых болезней.
Глава 7. ПРОТИВОМИКРОБНЫЕ ПРЕПАРАТЫ
Для уничтожения микробов применяют препараты двух групп:
химиотерапевтические и дезинфицирующие. В то время как первые
оказывают неблагоприятное действие на микробы избиратель-
но, вторые одинаково губительно влияют как на микробы, так
и на макроорганизм.
7.1. Химиотерапевтические лекарства
Химиотерапия — специфическое лечение инфекционных и па-
разитарных болезней при помощи химических веществ. Важней-
шее свойство этих веществ — избирательность действия против
болезнетворных микробов в условиях макроорганизма.
117
Антибиотики (от греч. anti bios — против жизни) —
химиотерапевтические препараты природного или
синтетического происхождения, обладающие избира-
тельной способностью подавлять или задерживать рост
микробов.
Основоположником химиотерапии является немецкий ученый,
лауреат Нобелевской премии П.Эрлих. Он установил, что хи-
мические вещества, содержащие мышьяк, губительно действу-
ют на спирохеты и другие микроорганизмы, и в результате мно-
гочисленных опытов в 1910 г. получил первый химиотерапев-
тический препарат сальварсан (соединение мышьяка, убиваю-
щее возбудителя сифилиса, но относительно безвредное для мак-
роорганизма).
Другое выдающееся открытие в химиотерапии было сделано
английским бактериологом А.Флемингом в 1928 г. При изуче-
нии плесневого гриба рода Penicillium, препятствующего росту
бактериальных культур, А Флеминг обнаружил вещество, кото-
рое плесень выделяла в питательную среду и которое задержи-
вало рост бактерий. Это вещество ученый назвал пенициллином.
В 1940 г. Г.Флори и Э.Чейн получили очищенный пенициллин,
а в 1945 г. А.Флеминг, Г.Флори и Э.Чейн стали нобелевскими
лауреатами. В нашей стране большой вклад в учение об анти-
биотиках внесли 3.В.Ермольева и Г.Ф.Гаузе.
За почти 90 лет, которые прошли со времени открытия
П.Эрлиха, были получены многие тысячи химиотерапевтичес-
ких препаратов.
7.1.1. Классификация антибиотиков
Предложено множество классификаций антибиотиков, однако
ни одна из ныне существующих не является общепризнанной.
В основу одной из главных классификаций антибиотиков поло-
жена их химическая структура (табл.7.1).
Основными, наиболее значимыми классами синтетических
антибиотиков являются хинолоны и фторхинолоны (например,
ципрофлоксацин), сульфаниламиды (сульфадиметоксин, бакт-
рим), имидазолы (метронидазол), нитрофураны (фурадонин,
фурагин).
Большая часть антибиотиков имеет природное происхожде-
ние, и их основным продуцентом являются микроорганизмы.
Микроорганизмы, находясь в своей естественной среде обита-
ния (в основном в почве), образуют антибиотики в качестве
средства борьбы за существование с себе подобными.
В зависимости от источника получения различают 6 групп
антибиотиков:
1-я группа — антибиотики, полученные из грибов: рода
118
Таблица 7.1. Классификация природных антибиотиков в зависимости
от химической структуры
Класс Название класса Некоторые представители
I р-Лактамы (основные группы: пенициллины, цефалоспорины) Бензилпенициллин, оксациллин, цефотаксим
11 Макролиды и линкозамиды Эритромицин, линкомицин
III Аминогл икозиды Стрептомицин, гентамицин
IV Тетрациклины Доксициклин
V Полипептиды Полимиксин
VI Полиены Нистатин, амфотери- цин В
VII Дополнительная группа Рифамицины Рифампицин Левомицетин, гризеофульвин
Примечание. Химическую структуру антибиотиков изучают на кафедре
фармакологии.
Penicillium — пенициллины, Cephalosporium — цефалоспорины
и т.д.;
2-я группа — антибиотики, полученные из актиномицетов.
Например, представители рода Streptomyces являются продуцен-
тами стрептомицина, эритромицина, левомицетина, нистатина
и многих других антибиотиков. Около 80 % антибиотиков
получено из актиномицетов;
3-я группа — антибиотики, продуцентами которых являются
собственно бактерии. Чаше всего используют представителей родов
Bacillus и Pseudomonas}
4-я группа — антибиотики животного происхождения;
5-я группа — антибиотики растительного происхождения. К ним
можно отнести фитонциды, которые выделяются луком, чесно-
ком и др. В чистом виде они не получены, так как являются
чрезвычайно нестойкими соединениями. Антимикробным действи-
ем обладают многие растения, например ромашка, шалфей, ка-
лендула;
6-я группа — синтетические антибиотики.
Существует три способа получения антибиотиков.
1. Биологический синтез. Для получения антибиотиков этим
способом используют штаммы микроорганизмов, образующие
наибольшее количество антибиотика, и специальные питатель-
ные среды. Большие количества микробной массы получают в
119
специальных емкостях — ферментаторах при оптимальных ус-
ловиях культивирования (см. главу 6).
2. Химический синтез. С помощью этого метода получают все
синтетические антибиотики.
3. Комбинированный способ представляет собой сочетание двух
предыдущих: из полученного биологическим синтезом антиби-
отика выделяют так называемое ядро (например, 6-аминопени-
циллановую кислоту из пенициллина) и химическим путем
добавляют к нему различные радикалы.
Антибиотики, полученные комбинированным способом, на-
зываются полусинтетическими. Например, полусинтетически ми
пенициллинами являются метициллин, оксациллин. К полусин-
тетическим антибиотикам более длительное время чувствитель-
ны устойчивые к природным антибиотикам микроорганизмы. Кро-
ме того, комбинированный способ наиболее экономически вы-
годный метод производства антибиотиков: из одного природно-
го антибиотика, стоимость получения которого очень высока,
можно создать примерно 100 полусинтетических препаратов с
разными свойствами.
По спектру действия антибиотики делят на 5 групп в зави-
симости от природы микробов, на которые они воздействуют:
антибактериальные, противогрибковые, антипротозойные и про-
тивовирусные; пятая группа — противоопухолевые антибиоти-
ки, продуцентами которых являются актиномицеты. Каждая из
этих групп включает две подгруппы: антибиотики широкого и
узкого спектра действия.
Антибактериальные антибиотики являются самой многочис-
ленной группой. В ней преобладают антибиотики широкого
спектра действия, оказывающие влияние на представителей всех
отделов — Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes. К антибиотикам
широкого спектра действия относятся, например, аминоглико-
зиды, тетрациклины. Антибиотики узкого спектра действия
эффективны в отношении небольшого круга бактерий, напри-
мер, полимиксины действуют только на грамотрицательные
бактерии.
В отдельные группы выделяют противотуберкулезные, про-
тиволепрозные, противосифилитические препараты.
Одним из наиболее часто употребляемых противогрибковых
антибиотиков — антимикотиков — является нистатин. Это
препарат узкого спектра действия, влияющий лишь на грибы
рода Candida.
Различают два типа антимикробного действия антибиотиков:
бактерицидное или фунгицидное, вызывающее гибель бактерий
либо грибов (например, пенициллины, цефалоспорины), и
бактериостатическое или фунгиостатическое, задерживающее
рост и развитие бактерий или грибов (например, тетрациклины,
120
левомицетин). Обычно при тяжелых заболеваниях назначают бак-
терицидные или фунгицидные антибиотики.
Действие антибиотиков на микробы связано с их способно-
стью подавлять те или иные биохимические реакции, происхо-
дящие в микробной клетке. В зависимости от механизма дей-
ствия различают 5 групп антибиотиков:
1-я группа — антибиотики, вызывающие нарушение синтеза
клеточной стенки бактерий. К этой группе относятся, напри-
мер, р-лактамы. Избирательность действия этих препаратов наи-
более высокая: они действуют только на бактерии и не влияют
на клетки макроорганизма, так как последние не имеют глав-
ного компонента бактериальной клеточной стенки пептидогли-
кана. В связи с этим р-лактамные антибиотики наименее ток-
сичны для макроорганизма;
2-я группа — антибиотики, нарушающие структуру и синтез
клеточных мембран. Примерами подобных препаратов являются
полимиксин, полиены;
3-я группа — антибиотики, нарушающие синтез белка, —
наиболее многочисленная группа. Представителями этой группы
являются аминогликозиды, тетрациклины, макролиды, вызы-
вающие нарушение синтеза белка на разных его стадиях;
4-я группа — ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот. На-
пример, хинолоны, метронидазол нарушают синтез ДНК, ри-
фампицин — синтез РНК;
5-я группа — антибиотики, подавляющие биосинтез пуринов
и аминокислот. Примером могут служить сульфаниламиды.
7.1.2. Побочное действие антибиотиков
Как всякие лекарственные препараты, антибиотики обладают
побочным действием, оказывая неблагоприятное влияние на
макроорганизм, на микроорганизмы и на другие лекарства.
7.1.2.1. Осложнения антибиотикотерапии со стороны
макроорганизма
I группа осложнений — токсические реакции.
Все антибиотики оказывают то или иное токсическое дей-
ствие на организм. Это действие зависит от свойств самого
препарата, его дозы, способа введения, состояния больного. Среди
осложнений данной группы на первом месте находится пораже-
ние печени. Гепатотоксическим действием обладают, например,
тетрациклины, эритромицин. Второе место занимают антибио-
тики с нефротоксическим действием, такие как, например,
аминогликозиды. Повреждение печени и почек связано с обез-
вреживающей и выделительной функциями этих органов.
121
Тетрациклины нарушают формирование костного скелета и
эмали зубов, поэтому их нельзя назначать беременным женщи-
нам и детям до 12 лет. Левомицетин и сульфаниламиды пора-
жают органы кроветворения. При использовании некоторых це-
фалоспоринов возможны кровотечения в результате нарушения
синтеза витамина К.
Наименее токсичны пенициллины, применяемые в обычных
дозах.
Для предупреждения токсического действия антибиотиков
необходимо выбирать наиболее безвредные для данного больно-
го препараты (не назначать, например, нефротоксичные анти-
биотики больному с поражением почек) и постоянно следить
за состоянием органов, в отношении которых антибиотик ток-
сичен.
II группа осложнений — дисбиозы (см. раздел 4.2).
При использовании антибиотиков широкого спектра действия
погибают не только возбудители заболевания, но и чувстви-
тельные к данным препаратам представители нормальной мик-
рофлоры. В то же время размножаются антибиотикорезистентные
микроорганизмы, которые могут стать причиной вторичных
эндогенных инфекций как бактериальных, так и грибковых (на-
пример, кандидоза).
Другое проявление дисбиоза — это более высокая чувстви-
тельность больного к различным инфекционным болезням, так
как одной из наиболее важных функций нормальной микро-
флоры является защита организма от болезнетворных микробов.
Предупредить развитие дисбиоза невозможно, но вполне
реально свести до минимума его последствия. Во-первых, по
возможности надо использовать антибиотики узкого спектра
действия; во-вторых, параллельно с антибактериальными анти-
биотиками назначать противогрибковые препараты; в третьих,
для восстановления нормальной микрофлоры можно применять
эубиотики.
III группа осложнений связана с отрицательным воздействи-
ем антибиотиков на иммунитет.
Во-первых, при использовании любого антибиотика воз-
можно развитие аллергических реакций. Их возникновение за-
висит от свойств самого препарата (наиболее сильными аллер-
генами являются пенициллины и цефалоспорины), от способа
его введения (аллергические реакции развиваются чаще при
повторном введении антибиотика) и индивидуальной чувстви-
тельности больного к антибиотику. Аллергические реакции на-
блюдаются примерно в 10 % случаев и проявляются в виде
сыпи, зуда, крапивницы, отека Квинке и др. Очень редко
возникает такое тяжелое осложнение, как анафилактический
шок.
122
Для предупреждения аллергических реакций антибиотики
необходимо назначать с учетом индивидуальной чувствительно-
сти больного. Обязательно тщательное наблюдение за больным
после введения р-лактамов (если курс лечения этими препара-
тами проводится впервые). При появлении аллергических реак-
ций антибиотик необходимо отменить.
Во-вторых, многие антибиотики обладают иммунодепрессив-
ным действием и подавляют различные формы иммунного ответа.
Например, левомицетин угнетает антителообразование, тетра-
циклины — фагоцитоз. Несмотря на то что некоторые анти-
биотики могут оказывать и иммуностимулирующее действие,
к назначению химиопрепаратов следует подходить очень осто-
рожно.
7.1.2.2. Изменения микроорганизмов, вызванные антибиотиками
Помимо того, что антибиотики оказывают неблагоприятное
побочное влияние на макроорганизм, они могут вызывать не-
желательные для человека изменения самих микроорганизмов.
I группа — появление атипичных форм микроорганизмов. У мик-
робов могут изменяться морфологические, биохимические и
другие свойства. Например, следствием антибиотикотерапии может
быть образование Z-форм бактерий. Микробы с измененными
свойствами трудно распознать (идентифицировать) и, следова-
тельно, сложно поставить диагноз больному, у которого они
обнаружены.
II группа — формирование антибиотикоустойчивости.
В отличие от врожденной, или видовой, устойчивости к
антибиотикам, присущей бактериям от «рождения», приобретен-
ная устойчивость формируется у них в результате антибиоти-
котерапии. Например, пенициллин не действует на микоплаз-
мы, обладающие к нему врожденной резистентностью, так как
у них нет мишени, на которую этот антибиотик влияет, —
пептидогликана. Когда в популяции микробов появляются осо-
би, которые переносят более высокую концентрацию антиби-
отика, чем остальные, говорят о формировании приобретенной
устойчивости.
Быстрее других антибиотикорезистентность приобретают ста-
филококки, шигеллы, кишечная палочка. Как правило, не
формируется антибиотикоустойчивость у стрептококков и гоно-
кокков. В некоторых случаях среди бактерий образуются даже
антибиотикозависимые формы.
Антибиотикоустойчивые бактерии появляются вне зависимо-
сти от применения данного антибиотика, возможно существо-
вание антибиотикорезистентных бактерий к тем препаратам,
которые еще не созданы.
123
Мутация
Действие
антибиотика
Рис. 7.1. Формирование антибиотикорезистентности.
1 — антибиотикочувствительные бактерии; 2 — антибиотикорезистентные
бактерии.
Возникновение резистентности к антибиотикам
связано либо с изменениями, происходящими в
результате спонтанных мутаций в бактериальной
хромосоме, либо с приобретением бактериальной
клеткой R-плазмид.
И в первом, и во втором случаях резистентность передается
другим клеткам в результате размножения или генетического
обмена, что и приводит к распространению антибиотикоре-
зистентных бактерий. Антибиотик в данном случае играет роль
селективного фактора (рис.7.1.). Обычно уже через 1—3 года
после создания и применения нового антибиотика появляют-
ся устойчивые к нему бактерии, а через 10—20 лет форми-
Рис. 7.2. Влияние р-лактамазы на р-лактамное кольцо.
а — действие р-лактамазы; б — разрыв кольца и инактивация антибиотика
124
руется полная резистентность к препарату. Нет ни одного ан-
тибиотика, к которому не возникала бы устойчивость бакте-
рий.
Если в результате мутаций бактерия приобретает устойчи-
вость к одному антибиотику, то с Л-плазмидой — фактором
множественной лекарственной резистентности связана устойчи-
вость к 5—6 препаратам. Кроме того, бактериальная клетка может
иметь несколько разных /?-плазмид, что и обусловливает воз-
никновение полирезистентных штаммов.
Появление в генетическом аппарате бактерии новых генов
приводит к изменениям биохимических процессов, происхо-
дящих в бактериальной клетке. В результате нарушается про-
ницаемость для антибиотика клеточных оболочек или изме-
няются структуры, на которые действует антибиотик. Однако
чаще всего в основе механизма антибиотикорезистентности
лежит синтез бактериальной клеткой ферментов, разрушаю-
щих антибиотик, например, р-лактамаз, разрушающих р-лак-
тамное кольцо у пенициллинов или цефалоспоринов (рис.7.2).
Так, около 95 % стафилококков стали вырабатывать одну из
р-лактамаз, пенициллиназу и поэтому приобрели устойчивость
к пенициллину.
Предупредить развитие антибиотикорезистентности у бакте-
рий практически невозможно. Однако для того, чтобы по воз-
можности не усугублять эту проблему, необходимо придержи-
ваться следующих основных правил:
• применять антибиотики строго по показаниям;
• избегать их использования с профилактической целью;
• через 10—15 дней антибиотикотерапии производить смену
препарата, учитывая, что у микробов существует перекре-
стная устойчивость к антибиотикам одного класса;
• по возможности использовать антибиотики узкого спектра
действия;
• через определенное время производить смену антибиотика
не только в отделении, больнице, но и в регионе;
• ограниченно применять антибиотики в ветеринарии (ни в
коем случае как фактор роста).
В случае, если бактерии вырабатывают р-лактамазу, можно
устранить ее действие, применяя одновременно с антибиоти-
ком ингибиторы р-лактамаз — сульбактам, клавулановую
кислоту и др.
Еще один нежелательный эффект антибиотикотерапии —
инактивация других лекарственных препаратов. Например, эрит-
ромицин стимулирует выработку ферментов печени, которые
разрушают многие лекарства.
125
7.1.3. Принципы рациональной антибиотикотерапии
I. Микробиологический принцип. Антибиотики необходимо
применять только по показаниям, когда заболевание, для
лечения которого их используют, вызвано микробами,
и существуют антибиотики, эффективные в отношении
этих микробов. Для того чтобы подобрать необходимые
препараты, нужно до назначения лечения взять
у больного материал для исследования, выделить чистую
культуру возбудителя и определить его чувствительность
к антибиотикам — антибиотикограмму. Чувствительность
к антибиотикам определяют с помощью методов разве-
дения и методов диффузии, к которым относится метод
«бумажных дисков». Методы разведения являются более
чувствительными: с их помощью не только выясняют,
какой антибиотик активен в отношении данного микро-
ба, но и определяют его необходимое количество —
минимальную подавляющую концентрацию (МПК).
II. Фармакологический принцип. Основан на правильной до-
зировке препарата, соблюдении необходимых интервалов
между введением лекарства, продолжительности антиби-
отикотерапии, методах введения, знании фармакокине-
тики препарата, возможности сочетания различных ле-
карственных препаратов. Как правило, инфекционные бо-
лезни лечат с помощью одного антибиотика (моноанти-
биотикотерапия). При заболеваниях с длительным тече-
нием (например, подостром септическом эндокардите, ту-
беркулезе) для предупреждения формирования антиби-
отикорезистентности применяют комбинацию химиоте-
рапевтических препаратов.
III. Клинический принцип. При назначении антибиотиков учи-
тывают общее состояние больного, возраст, пол, нали-
чие беременности, иммунный статус, сопутствующие за-
болевания.
IV. Эпидемиологический принцип. При подборе антибиотика
необходимо знать, к каким антибиотикам устойчивы
микробы в среде, окружающей больного (в отделении,
больнице, географическом регионе), насколько часто
встречаются антибиотикорезистентные штаммы. Распрос-
траненность устойчивости к данному антибиотику не ос-
тается постоянной, а изменяется в зависимости от того,
насколько широко используется антибиотик.
V. Фармацевтический принцип. Необходимо учитывать срок
годности и правила хранения препарата, так как при
длительном и неправильном хранении антибиотик теряет
свою активность и могут образовываться токсичные
продукты его деградации.
126
7.2. Антисептические и дезинфицирующие средства
Основой антисептики являются противомикробные вещества,
называемые антисептиками, резко снижающие численность
микробов в ране, на поверхности организма и т.д.
По химическому составу различают следующие антисептики:
• галогены — препараты йода (спиртовой раствор йода, ра-
створ Люголя, йодоформ, иодинол, иодопирин), хлора (хло-
рамины, хлориты);
• перекись водорода, калия перманганат, обладающие, как
и галогены, окислительными свойствами;
• кислоты и их соли (борная, салициловая, тетраборат на-
трия), щелочи (аммиак и его соли, бура), спирты (70—80°
этанол и др.), альдегиды (формальдегид, гексаметилен-тет-
рамин, р-пропиолактон);
• детергенты (декамин, хлоргексидин, этоний и др.);
• производные 8-оксихинолина (хинозол, интестопан, нит-
роксолин), 4-хинолона (оксолиновая кислота), хиноксоли-
на (хиноксидин, диоксидин);
• производные нитрофурана (фурацилин, фурагин, фуразо-
лидон);
• фенол и его производные (фенол, трикрезол, фенил-ре-
зорцин, фенилсалицилат), дегти (деготь березовый, ихти-
ол и др.);
• красители (бриллиантовый зеленый, метиленовый синий,
этакридина лактат);
• соединения тяжелых металлов (дихлорид и оксицианид ртути,
нитрат серебра, колларгол, протаргол, сульфат цинка).
Для дезинфекции, т.е. уничтожения возбудителей инфекций в
окружающей среде, применяют разнообразные химические ве-
щества. К наиболее распространенным дезинфицирующим сред-
ствам относят хлорсодержащие, фенольные, четвертичные ам-
мониевые и перекисные соединения. К неорганическим хлорсо-
держащим соединениям относят хлорную известь, белильную
известь, гипохлорид кальция, гипохлорит натрия. К органичес-
ким хлорсодержащим соединениям относят хлорамин Б, дезам,
дихлор-1, сульфохлорантин, хлорцин, хлордезин. Фенольными
соединениями являются лизол и хлор-р-нафтол, гексахлорофен
и др. Перспективной группой дезинфицирующих соединений
являются поверхностно-активные вещества, относящиеся к чет-
вертичным аммониевым соединениям и амфолитам, обладаю-
щие бактерицидными, моющими свойствами и низкой токсич-
ностью (ниртан, амфолан и др.). К перекисным соединениям
относят пергидроль (30 % водный раствор перекиси водорода)
и дезоксон-1.
127
Для дезинфекции применяются также детергенты (хлоргек-
сидин и др.), кислоты (например, 40 % раствор уксусной
кислоты для противогрибкового обеззараживания обуви), аль-
дегиды (формальдегид, глютаральдегид и др.).
Для дезинфекции помещений, а также оборудования и ап-
паратуры используют газовую смесь из оксида этилена с ме-
тилбромидом. Дезинфекцию проводят в герметичных усло-
виях.
Перечисленные химические вещества можно разделить на сле-
дующие основные группы по механизму действия:
1) деструктивный механизм с литическим или денатуриру-
ющим эффектом;
2) окислительный механизм (перекись водорода, перманга-
нат калия, галогены);
3) мембранатакующий механизм (например, детергенты,
нарушающие проницаемость мембран);
4) антиферментный механизм (например, соли тяжелых
металлов, 8-оксихинолины и др.).
Глава 8. УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ
Термин «инфекция» (от лат. infectio — заражение), или «инфек-
ционный процесс», обозначает совокупность физиологических и
патологических адаптационно-репаративных реакций, возника-
ющих в восприимчивом макроорганизме в результате его вза-
имодействия с проникшими и размножающимися в нем пато-
генными (а при определенных условиях и условно-патогенны-
ми) бактериями, грибами и вирусами и направленных на под-
держание постоянства внутренней среды организма (гомеостаза).
Сходный процесс, но вызванный паразитами царства Animalia
(простейшими, гельминтами и насекомыми), называется инва-
зией (от лат. invasio — нападение, вторжение).
В основе инфекционного процесса лежит феномен парази-
тизма, т.е. такой формы взаимоотношений между двумя орга-
низмами разных видов, при которой один (паразит) использует
другого (хозяина) в качестве источника питания и как место
постоянного или временного обитания, причем оба организма
находятся между собой в антагонистических отношениях
(Е.Н.Павловский, В.И.Покровский). Неотъемлемым критерием
паразитизма являются патогенное воздействие паразита на хо-
зяина и ответная защитная реакция со стороны последнего. Па-
разитизм — свойство, закрепленное за видом и передающееся
по наследству. Все возбудители инфекционных и инвазионных
128
болезней человека, животных и растений относятся к паразитам.
Поскольку степень выраженности паразитизма микробной по-
пуляции определяет среда существования, с популяционно-
экологических позиций выделяют три категории паразитов:
облигатные, факультативные и случайные.
1. Облигатные паразиты на всех стадиях популяционного цикла
связаны только с хозяином. У них есть лишь одна паразитичес-
кая фаза существования, они никогда не попадают в окружа-
ющую среду.
2. Факультативные паразиты, помимо организма хозяина,
в процессе циркуляции могут использовать и внешнюю сре-
ду, но паразитическая фаза у них имеет определяющее зна-
чение.
3. Случайные паразиты. Для них внешняя среда (почва, вода,
растения и другие органические субстраты) является нормаль-
ной средой обитания. Сапрофитическая фаза существования —
обязательная и основная, а паразитическая — лишь эпизодичес-
кая. Это возбудители типичных сапронозов.
8.1. Понятие об инфекционной болезни
Термины «инфекционный процесс» и «инфекционная болезнь»
не равнозначны. В отличие от инфекционного процесса под
инфекционной болезнью следует понимать индивидуальный слу-
чай определяемого клинически или лабораторно инфекционно-
го процесса, сопровождающегося различными степенями нару-
шения гомеостаза, т.е. это частный случай инфекционного про-
цесса.
8.1.1. Участники инфекционного процесса
Возникновение, течение и исход инфекционного процесса обус-
ловлены тремя группами факторов: количественными и каче-
ственными характеристиками микроба-возбудителя; состояни-
ем макроорганизма, его восприимчивостью к микробу; фак-
торами внешней среды (т.е. экологическими), где происходит
встреча микроба с хозяином. Первые два биологических фак-
тора являются непосредственными участниками инфекционно-
го процесса. При этом микроб определяет специфичность ин-
фекционного процесса, а решающий интегральный вклад в
форму проявления, длительность, тяжесть и исход данного
процесса обусловливает состояние макроорганизма. Третий фактор
(экологический) оказывает на инфекционный процесс опос-
редованное воздействие, снижая или повышая восприимчивость
хозяина или инфицирующую дозу и вирулентность возбуди-
теля.
239
129
8.1.2. Стадии инфекционного процесса и его уровни
В развитии инфекционного процесса можно выделить несколько
стадий.
• Проникновение микроба в макроорганизм (син. — зараже-
ние, инфицирование), его адаптация в месте входных ворот
инфекции, адгезия, т.е. связывание с чувствительными клет-
ками и их колонизация.
• Образование ферментов, токсинов и других продуктов в
процессе размножения и жизнедеятельности микробов, ко-
торые оказывают как местное, так и генерализованное бо-
лезнетворное воздействие на ткани и органы, что ведет к
нарушению гомеостаза.
• В ряде случаев диссеминация (распространение) микробов
за пределы первичного очага, что приводит к генерализа-
ции инфекции.
• Формирование защитной реакции макроорганизма в ответ
на патогенное действие микроба, направленной на нейтра-
лизацию микроба и его токсинов, а также восстановление
гомеостаза.
• Восстановление гомеостаза (т.е. выздоровление) и приоб-
ретение макроорганизмом нового качества — иммунитета,
т.е. невосприимчивости к микробу.
Формы проявления инфекционного процесса разнообразны.
Этот процесс может протекать на молекулярном (субклеточном),
клеточном, тканевом, органном и организменном уровне. Ин-
фекционный процесс не всегда проходит все присущие ему стадии
и может заканчиваться уже на ранних этапах, например, абор-
тивное течение заболевания у иммунизированных лиц или лиц,
ранее переболевших данным заболеванием.
8.2. Свойства микроба.
Понятие о патогенности и вирулентности
Для того чтобы вызвать инфекционный процесс, возбудитель
должен обладать патогенностью (болезнетворностью). Патоген-
ность (от греч. pathos — страдание, болезнь, genos — рожде-
ние) — это видовой многофакторный признак, обозначающий
потенциальную способность микроба вызывать инфекционный
процесс.
Патогенность проявляется лишь в восприимчивом
макроорганизме и характеризуется специфичностью,
т.е. способностью вызывать определенное инфекци-
онное заболевание. Например, возбудитель брюш-
ного тифа вызывает только брюшной тиф, возбу-
130
дители бруцеллеза — бруцеллез и т.д. Многие па-
тогенные микробы приобрели способность поражать
клетки тканей и органов, наиболее «подходящие»
по своим биохимическим особенностям для их
жизнедеятельности.
Например, возбудитель коклюша поражает трахею и бронхи,
возбудитель холеры паразитирует в тонкой кишке и т.д. Это
свойство называется органотропностъю.
Для того чтобы вызвать инфекционный процесс, патогенные
микробы должны проникать в организм в определенной кри-
тической инфицирующей дозе (патогенной), т.е. в минимальной
дозе, которая вызывает стойкую адгезию, колонизацию, про-
никновение в ткани возбудителя и дальнейшее развитие инфек-
ционного процесса. Для каждого вида микроба имеется своя
минимальная инфицирующая доза, т.е. число особей, способных
вызвать заболевание. В естественных условиях для возникнове-
ния инфекционного процесса патогенные микробы должны про-
никать через определенные входные ворота инфекции — ткани
и органы, через которые микроб попадает в макроорганизм. На-
пример, для возбудителей кишечных инфекций входные воро-
та — слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта (ЖКТ),
а для воздушно-капельных инфекций — слизистая оболочка
дыхательных путей. Однако есть патогенные микробы, которые
в естественных условиях могут проникать через разные входные
ворота, т.е. они обладают пантропностью (поражают многие ткани
и органы). К ним относятся возбудители зоонозов (чумы, ту-
ляремии и др.).
Патогенность микробов зависит от многих факторов и под-
вержена большим колебаниям в различных условиях. Для обозна-
чения степени патогенности введено понятие вирулентности.
Вирулентность (от лат. virulentus — ядовитый) — это дина-
мическое индивидуальное свойство (способность) данного штамма
микроба вызывать инфекционный процесс, качественная харак-
теристика патогенности или фенотипическое проявление гено-
типа, свойственное микробу. По этому признаку все штаммы
микроба данного вида могут быть подразделены на высоко-,
умеренно-, слабо- и авирулентные.
О вирулентности патогенных микробов в лабораторных ус-
ловиях судят по величине летальной и инфицирующей дозы для
экспериментальных животных. При этом необходимо учитывать
вид, пол, массу, условия содержания, полноценность питания
и способ заражения экспериментальных животных, т.е. те фак-
торы, которые влияют на достоверность и стандартность ре-
зультатов опытов. Для снижения влияния индивидуальных ко-
лебаний резистентности эксперимент проводят на значитель-
ном числе животных. Летальная доза (LD) — это наименьшее
5*
131
количество возбудителя или токсина, вызывающее в определен-
ный срок гибель конкретного количества (%) животных, взя-
тых в опыт.
Так, Del (Dosis certe letalis) — гибель 100 % особей, Dim
(Dosis letalis minima) — 95 %, LD^ (Letalis dosis^ — 90 %,
LDn — 70 %, LD^ — 50 % и т.д. Инфицирующая доза (ID) —
минимальное количество микробов, способное вызвать инфек-
ционное заболевание у определенного количества (%) живот-
ных, взятых в опыт. Например, ID{00 — это 100 % заболева-
емость, ID50 — 50 % и т.д. В лабораторной практике чаще
пользуются показателями LDS0 и IDS0 как обеспечивающими
достоверность и стандартность оценки летальной и инфициру-
ющей доз возбудителя.
Под действием физических, химических и биологических
факторов вирулентность подвержена фенотипическим и геноти-
пическим изменениям как в сторону ослабления, так и усиле-
ния. Снижение вирулентности (аттенуация) может происходить
при длительном пассировании культур на питательных средах,
через организм мало восприимчивых животных и т.п. Полная
утрата вирулентности связана с изменением генотипа. Повыше-
ние вирулентности наблюдается в процессе пассирования куль-
туры через организм высоковосприимчивых животных, при
лизогении, мутациях и рекомбинациях. Примером изменения
вирулентности могут служить образование капсул у бактерий
при попадании в организм, температурозависимый синтез ин-
вазивных белков у иерсиний и К/’-антигена у Salmonella typhi,
образование индуцибельных ферментов и др.
8.2.1. Факторы патогенности микробов
Для существования в макроорганизме микробы
должны обладать способностью к адгезии и коло-
низации, инвазивностью и агрессивностью, ока-
зывать повреждающее воздействие на ткани и
органы.
Материальные носители, выполняющие данные функции, на-
зываются факторами патогенности. Пусковым моментом инфек-
ционного процесса являются адгезия и колонизация. Этот про-
цесс высокоспецифичен, поскольку происходит в результате
комплементарного взаимодействия макромолекул, расположен-
ных на поверхности микроба, с рецепторами эукариотической
клетки хозяина. Адгезия обусловливает чувствительность к мик-
робу хозяина и органотропность микробов. Структуры микроба
(макромолекулы), ответственные за прилипание, т.е. связывание
с клетками хозяина, называются адгезинами. Такими структу-
рами у грамотрицательных бактерий являются фимбрии (пили
132
I или общего типа), а также основные белки наружной мем-
браны, которые активируют транслокацию микроба внутрь эпи-
телиальной клетки. У грамположительных бактерий адгезины пред-
ставляют собой белки и тейхоевые кислоты клеточной стенки,
а у микоплазм — макромолекулы, входящие в состав выростов
цитоплазматической мембраны. Колонизация зависит как от дозы
микробов, так и количества рецепторов для них на поверхности
клеток макроорганизма. При отсутствии адгезинов или компле-
ментарных рецепторов, инфекционный процесс не развивается.
Под инвазивностъю (от лат. invasio — нападение) понимают
способность микробов проникать через кожные покровы и
слизистые оболочки во внутреннюю среду организма хозяина и
распространяться по его тканям и органам, а под агрессивно-
стью — способность противостоять защитным факторам орга-
низма и размножаться в нем. Для преодоления защитных барь-
еров важное значение имеет продукция ферментов агрессии и
инвазии. К ним относятся:
• гиалуронидаза — фермент, разрушающий гиалуроновую кис-
лоту — основное межклеточное вещество соединительной,
ткани. Это способствует проникновению микробов вглубь
тканей организма;
• нейраминидаза (сиалидаза) — фермент, расщепляющий ней-
раминовую (сиаловую) кислоту, которая входит в состав
поверхностных рецепторов клеток слизистых оболочек. Это
делает оболочки доступными для взаимодействия с мик-
робами и их токсинами;
• фибринолизин — фермент, растворяющий сгусток фибрина,
который образуется в процессе воспаления и препятствует
проникновению микробод в глубь органов и тканей;
• коллагеназа — фермент, разрушающий коллаген мышечных
волокон, что ведет к интенсивному расплавлению мышеч-
ной ткани;
• лецитиназа С — фермент, действующий на лецитин мем-
бран мышечных волокон, эритроцитов и других клеток;
• коагулаза — фермент, свертывающий плазму крови;
• дезоксирибонуклеаза (ДНКаза) — фермент, деполимеризу-
ющий ДНК;
• протеазы — ферменты, разрушающие иммуноглобулины и
т.д.
Расщепляя высокополимерные соединения на низкомолеку-
лярные вещества, ферменты выполняют трофическую функцию,
что ведет к истощению макроорганизма. При этом ферменты
действуют как местно, так и генерализованно, усиливают дей-
ствие токсинов (нейраминидаза) или сами действуют как ток-
сины в случае образования токсических веществ (например,
133
уреаза расщепляет мочевину с образованием аммиака и углекис-
лоты; декарбоксилазы аминокислот и т.д.). Определенную роль
в преодолении межклеточных барьеров играют жгутики бакте-
рий, способствующие достижению места их обитания и препят-
ствующие фагоцитозу, а также поверхностные антигены кле-
ток, которые активируют трансмембранный фагоцитоз.
Размножаясь в организме, микробы должны проти-
востоять фагоцитозу.
Находясь внутри клетки, микробы не подвергаются действию
антител, лизоцима, комплемента и других факторов защиты (см.
главу 9). В то же время клетки, фагоцитирующие микробы, могут
мигрировать, способствуя распространению микробов по орга-
низму. К веществам с антифагоцитарной активностью относятся
капсульные полисахариды и полипетиды микробов. К- и Vi-
антигены, входящие в состав микрокапсул энтеробактерий; корд-
факгор возбудителей туберкулеза; слизистое вещество Pseudomonas
aeruginosa, М-протеин р-гемолитических стрептококков группы
Я, А-протеин стафилококков и другие структуры микробных
клеток. Все они так или иначе создают механический барьер,
экранирующий области связывания микробов с рецепторами
фагоцитирующих клеток, т.е. препятствующий фагоцитозу. Ан-
тифагоцитарные свойства микробов обусловлены также образо-
ванием ими веществ, подавляющих хемотаксис фагоцитов;
способных противостоять внутриклеточному перевариванию;
препятствующих слиянию лизосомы с фагосомой; способных
вызывать лизис фагоцитирующих клеток (лейкоцидины); обра-
зовывать каталазу и супероксиддисмутазу, которые препятству-
ют действию перекисных радикалов фагоцитирующих клеток
и т.д.
В развитии инфекционного процесса определенную роль может
играть антигенная мимикрия (от англ, mimicry — подобный), т.е.
сходство антигенных детерминант у микроба и организма хозя-
ина, в результате чего микроб не распознается иммунной си-
стемой как чужеродный, что способствует его сохранению (пер-
систенции) в организме. Другим механизмом, позволяющим
микробам «уходить» от действия специфических факторов им-
мунной системы, является их способность в процессе размно-
жения в организме изменять свою антигенную структуру (воз-
будители малярии, трипаносомы, боррелии и др.).
Наиболее важную роль в развитии инфекционного процесса
играют токсины (от греч. toxikon — яд). По физико-химической
структуре и биологическим свойствам бактериальные токсины
делятся на экзотоксины и эндотоксины.
Экзотоксины — белки, представляющие бифункци-
ональную структуру, так как они имеют транспорт-
134
ную группу, которая взаимодействует со специфичес-
ким рецептором клеток, и токсическую группу (ак-
тиватор), которая проникает внутрь клетки и блоки-
рует жизненно важные метаболические процессы.
Некоторые бактерии (например, Clostridium botulinum типа Е)
образуют протоксины, состоящие из единой полипептидной цепи.
Протоксины под действием протеолитических ферментов пре-
вращаются из нетоксичной в токсичную форму, т.е. в активную
бифункциональную структуру. По степени связи с бактериаль-
ной клеткой экзотоксины условно делятся на 3 класса. Класс
А — токсины, секретируемые во внешнюю среду, например,
гистотоксин Corynebacterium diphtheriae, отечный и летальный
токсины Bacillus anthracis и др. Класс В — токсины, частично
секретируемые и частично связанные с микробной клеткой,
например, тетаноспазмин Clostridium tetani, нейротоксин
Clostridium botulinum. Класс С — токсины, связанные с микроб-
ной клеткой и попадающие в окружающую среду лишь при
аутолизе клетки, например, цито-, энтеро-, нейро- и нефро-
токсин Shigella dysenteriae, «мышиный токсин» Yersinia pestis.
Механизм действия белковых токсинов сводится к повыше-
нию проницаемости мембраны эритроцитов, лейкоцитов и других
клеток (мембранотоксины) или к блокаде синтеза белка и других
биохимических процессов в клетках (цито-, энтеро- и нейро-
токсины) либо нарушению взаимосвязи и взаимодействия между
клетками.
Заболевания, при которых микроб остается в месте входных
ворот инфекции, а основные клинические проявления которых
связаны с действием белкового бактериального токсина, полу-
чили название токсинемических инфекций (дифтерия, столбняк,
ботулизм, анаэробная газовая инфекция). Для профилактики и
лечения токсинемических инфекций применяют анатоксины и
антитоксические сыворотки.
Эндотоксины представляют белковолипополисахарид-
ный комплекс клеточной стенки грамотрицательных
бактерий, который выделяется в окружающую среду
при лизисе бактерий.
Эндотоксины термостабильны, менее ядовитые, действуют бы-
стро, но не обладают специфичностью действия, малочувстви-
тельны к химическим веществам, не переходят в анатоксины.
Антитела, образующиеся к О-специфическим цепям ЛПС, не
нейтрализуют их токсического действия. Основной «точкой
приложения» действия эндотоксинов являются макрофаги,
которые в ответ на действие токсина выделяют эндогенные
пирогены, вызывающие лихорадку, лейкоцитоз с быстрым
переходом в лейкопению, гипогликемию, угнетение фагоцито-
135
за, понижение кровяного давления и инфекционно-токсичес-
кий шок. В небольших дозах эндотоксины оказывают положи-
тельное влияние на макроорганизм, повышая его неспецифи-
ческую резистентность, усиливая фагоцитоз, вызывают поли-
клональную стимуляцию Я-лимфоцитов. Эндотоксины активи-
руют комплемент по альтернативному пути и обладают свой-
ствами адъювантов.
8.2.2. Генетическая регуляция синтеза факторов
патогенности
Патогенность бактерий контролируется группой генов, ответ-
ственных за образование поверхностных структур бактериальных
клеток (фимбрий, капсул, клеточной стенки) или за синтез
токсинов, а также ферментов, способствующих жизнедеятель-
ности этих бактерий. Эти наследственные детерминанты локали-
зованы как в хромосоме, так и плазмидах. Модификации ге-
нотипа, контролирующего патогенность, проявляются в фено-
типическом изменении вирулентности микробов, которая вос-
станавливается при их пассировании на питательных средах или
через организм восприимчивого животного. Стойкие изменения
вирулентности возникают в случае мутаций или рекомбинаций
и связаны с изменениями генотипа микроба.
Реорганизация генов, кодирующих синтез факторов патоген-
ности, в ходе инфекционного процесса происходит на молеку-
лярном уровне, но на популяционном уровне создаются усло-
вия для естественного отбора штаммов с повышенной вирулен-
тностью — эпидемических штаммов. Детерминанты факторов
патогенности необходимо учитывать при изучении патогенеза
инфекционных заболеваний, при разработке новых способов
диагностики, для лечения и профилактики инфекционных за-
болеваний.
8.2.3. Факторы патогенности вирусов
В отличие от бактерий, простейших и грибов, которые обла-
дают сходными факторами патогенности, патогенность виру-
сов — облигатных внутриклеточных паразитов — на генетичес-
ком уровне обеспечивается их способностью проникать внутрь
восприимчивых клеток, нарушать обмен веществ в клетке, ока-
зывать цитопатогенное действие, изменять клеточные мембра-
ны и индуцировать иммунную реакцию против инфицирован-
ных вирусом клеток (см. раздел 3.3). Инфекционность виру-
сов связана с их нуклеиновой кислотой (ДНК или РНК) и
может проявляться после проникновения последней в клетку
хозяина.
136
8.3. Патогенные и условно-патогенные микробы
По степени патогенности для человека или другого хозяина
микробы делят на 3 группы: патогенные, условно-патогенные
и сапрофиты (непатогенные).
Патогенные микробы — это возбудители заболева-
ний человека, Животных и растений.
Эволюционно они произошли от свободноживущих микробов с
автотрофным или гетеротрофным типом питания в результате
селекции мутантов, которые приобрели способность проникать
и существовать во внутренней среде макроорганизма, изменяя
при этом тип питания (гетеротрофный тип). Адаптация к орга-
низму хозяина у патогенного микроба зашла так далеко, что
болезнь является необходимым условием для сохранения его как
вида. Болезнь для него — результат сформировавшихся симби-
отических отношений с хозяином. Чем больше зависимость
пищевых потребностей микроба от клеток хозяина, тем выра-
женнее паразитические свойства микроба. Так, риккетсии и
хламидии могут существовать только внутри клетки, т.е. явля-
ются облигатными внутриклеточными паразитами.
В отличие от облигатных внутриклеточных паразитов факуль-
тативные внутриклеточные паразиты (шигеллы, сальмонеллы,
бруцеллы и др.), могут существовать как вне, так и внутри
клетки. Микробы, не проникающие в клетку, относятся к
облигатным внеклеточным паразитам (холерный вибрион, леп-
тоспиры, микоплазмы).
Условно-патогенные микробы (син.: потенциально-
патогенные, оппортунистические) — это большая
группа микробов, которые оказывают патогенное
воздействие на макроорганизм в том случае, если
они проникают во внутреннюю среду организма в
больших количествах на фоне резкого снижения ре-
зистентности макроорганизма.
Большинство видов условно-патогенных микробов являются
нормальными обитателями кожи и слизистых оболочек организ-
ма человека, не оказывая при этом патогенного воздействия.
Они способны долгое время существовать в окружающей среде
(воде, почве, пищевых продуктах, на предметах и т.д.). Адап-
тация их к организму хозяина не столь высока, как у патоген-
ных микробов, поэтому болезнь хозяина не является необходи-
мым условием их существования как вида. Для условно-пато-
генных микробов болезнь — это результат нарушения симби-
отических отношений (комменсализма или нейтрализма). В отли-
чие от патогенных микробов условно-патогенные пассивно
137
проникают во внутреннюю среду организма при проведении
медицинских манипуляций, нарушении целостности кожных
покровов и т.д., так как не могут активно проникать во внут-
реннюю среду и подавлять защитные факторы организма. Они
не имеют выраженной органотропности.
С одной стороны, один и тот же микроб может быть при-
чиной поражения многих органов, с другой — одна и та же
клиническая форма заболевания (пневмония, отит, менингит и
др.) может быть вызвана разными условно-патогенными мик-
робами. Клиническая картина таких заболеваний малоспецифич-
на и в большей мере зависит от пораженного органа, а не от
свойств микроба. Для заболеваний, вызванных условно-патоген-
ными микробами, характерно широкое распространение в боль-
ничных учреждениях (госпитальные или нозокомиальные ин-
фекции), где формируются госпитальные штаммы, устойчивые
к антибиотикам и дезинфектантам.
8.4. Роль макроорганизма
Макроорганизм в состоянии инфекции называют инфицирован-
ным. Если микроб определяет специфичность инфекционного
процесса, то форма проявления последнего обусловлена макро-
организмом. Основными свойствами макроорганизма, влияющи-
ми на инфекционный процесс, являются генетически детерми-
нированные резистентность и восприимчивость. Генетически
детерминированная резистентность (устойчивость) обусловлена
неспецифическими факторами защиты. Восприимчивость — спо-
собность организма реагировать на внедрение патогенных и
условно-патогенных микробов развитием инфекционного про-
цесса. В зависимости от этого патогенность микробов будет
проявляться полностью, частично или не проявляться совсем,
а инфекционный процесс будет протекать типично, стерто
(атипично) или не будет возникать вообще. Восприимчивость
как мера чувствительности вида или индивидуума к определен-
ным микробам может быть полной (высокой), умеренной, слабой
или же совсем не проявляться.
Восприимчивость и резистентность макроорганизма зависят
от возраста, пола, физиологического состояния и характера
обмена веществ. Они меняются в процессе фило- и онтогенеза.
Факторы, снижающие резистентность организма, способствуют
распространению инфекции, а повышающие резистентность —
препятствуют этому. Сильное влияние на них оказывают соци-
альные условия и окружающая среда.
138
8.5. Роль окружающей среды
Физические, химические и биологические факторы окружаю-
щей среды опосредованно участвуют в развитии инфекционного
процесса, оказывая влияние как на микроб, так и на макро-
организм. Они определяют численность микробной популяции,
общность территории, пищевые связи, возможности установле-
ния контактов между видами, особенности миграции, возмож-
ность передачи генетического материала. При этом внешняя среда
и ее природные факторы влияют на человека прежде всего через
социальные условия его жизни: уровень экономического разви-
тия общества и его культуры, санитарно-гигиенические условия
труда и быта, национальные и религиозные обычаи, особенно-
сти питания и др. Инфекционные болезни — это прежде всего
социальная проблема, рост их частоты свидетельствует об эко-
номическом неблагополучии в обществе. Факторы внешней сре-
ды способствуют активации механизмов передачи возбудителей
инфекционных болезней и играют решающую роль в эпидеми-
ческом процессе.
8.6. Характерные особенности инфекционных болезней
В отличие от соматических болезней инфекционные болезни,
вызванные патогенными микробами, характеризуются следую
щими особенностями.
• Специфичность', каждый патогенный микроб вызывает свою
специфическую для него инфекционную болезнь и лока-
лизуется, исходя из патогенеза (механизм развития забо-
левания, его стадийные изменения) в том или ином орга-
не и ткани. В зависимости от причины (по этиологическому
признаку) инфекционные болезни подразделяются на:
а) бактериозы, в том числе спирохетозы, риккетсиозы,
микоплазмозы; б) вирусные инфекции; в) микозы. Инва-
зии (паразитарные болезни) подразделяют на протозоозы,
гельминтозы и инфектации (болезни, вызванные членис-
тоногими).
• Контагиозностъ (заразность, инфекционность) — легкость,
с которой возбудитель передается от зараженного организ-
ма незараженному, или быстрота распространения инфек-
ции среди восприимчивой популяции. Для оценки конта-
гиозности используют индекс контагиозности — это про-
цент заболевших из числа лиц, подвергшихся опасности
заражения, за определенный период времени.
• Цикличность заключается в наличии последовательно сме-
няющихся, исходя из патогенеза, периодах заболевания. Дли-
тельность периодов зависит как от свойств микроба, так
139
и резистентности макроорганизма. Период с момента вне-
дрения инфекционного агента в организм (син.: зараже-
ние, инфицирование) до начала клинических проявлений
болезни называется инкубационным.
С появлением первых клинических проявлений болезни (суб-
фебрильная температура, общее недомогание, слабость, голов-
ная боль и т.д.) начинается продромальный период (от греч.
prodromos — предвестник). Специфические клинические симп-
томы болезни в этот период отсутствуют. Продромальный пе-
риод сменяется периодом основных или выраженных клинических
проявлений болезни (разгар болезни). Он характеризуется появ-
лением наиболее существенных для диагностики специфических
клинических и лабораторных симптомов и синдромов. Именно
в этом периоде наиболее выражены патогенные свойства воз-
будителя и ответные реакции со стороны макроорганизма. Он
заканчивается либо летально, либо заболевание переходит в
период угасания клинических проявлений и период реконвалесцен-
ции (от лат. ге — повторность действия, convalescentia — выздо-
ровление), характеризующихся прекращением размножения
возбудителя в организме больного, гибелью возбудителя и
полным восстановлением гомеостаза. Иногда на фоне полного
клинического выздоровления человек продолжает выделять в ок-
ружающую среду микробы, т.е. наблюдается формирование микро-
боносительства — острого (до 3 мес), затяжного (до 6 мес) и
хронического (более 6 мес).
• В ходе инфекционного заболевания формируется специфи-
ческий иммунитет, напряженность и длительность которо-
го варьируют. Развитие вторичного иммунодефицита — ха-
рактерная черта патогенеза инфекционных заболеваний (осо-
бенно вирусной, грибковой и протозойной этиологии). При
низком иммунитете возможно появление обострений (уси-
ление симптомов в период угасания) и рецидивов (повтор-
ные приступы заболевания в период реконвалесценции).
• В отличие от соматических болезней для лечения и про-
филактики инфекционных болезней применяют этиотроп-
ные препараты (антибиотики) и специфические препараты
(вакцины, сыворотки и иммуноглобулины, фаги, эубио-
тики, иммуномодуляторы), действие которых направлено
непосредственно против агента, вызвавшего данную болезнь.
8.7. Формы инфекционного процесса
Проявления инфекционного процесса разнообразны и носят
различные названия. По происхождению различают экзогенную
инфекцию у возникающую после заражения микробами извне, и
140
эндогенную инфекцию (син.: аутоинфекция), которая вызвана
микробами, находящимися в самом организме — условно-пато-
генными представителями нормальной микрофлоры.
В зависимости от локализации возбудителя различают очаго-
вую инфекцию, при которой возбудитель остается в месте вход-
ных ворот инфекции и не распространяется по организму, и
генерализованную инфекцию, при которой возбудитель распрос-
траняется по организму различными путями (лимфогенно, ге-
матогенно, периневрально). В том случае, если микроб короткий
промежуток времени находится в крови, не размножаясь в ней
(кровь как транспортная среда), говорят о бактериемии, рик-
кетсиемии, спирохетемии, вирусемии. Если же кровь и лимфа
являются местом постоянного обитания и размножения микро-
бов, говорят о сепсисе (от греч. sepsis — гниение) или септи-
цемии (форма сепсиса, при которой входные ворота инфекции
неизвестны). При возникновении вторичных гнойных очагов
возникает септикопиемия. При поступлении в кровь антигенов
и токсинов возникает антигенемия или токсинемия. Инфекции,
при которых микроб остается в месте входных ворот, а все
основные симптомы обусловлены действием токсина, получили
название токсинемических инфекций.
Инфекция, вызванная одним видом микробов, называется
моноинфекцией, а одновременно несколькими видами — сме-
шанной (mixt-) инфекцией. От /nixr-инфекции следует отличать
вторичную инфекцию, при которой к уже развившемуся инфек-
ционному процессу, вызванному одним видом микроба, при-
соединяется новый инфекционный процесс, вызванный другим
видом микроба или микробами. От смешанной и вторичной
инфекции следует отличать суперинфекцию — повторное зараже-
ние больного тем же микробом с усилением клинической картины
данного периода болезни и реинфекцию — повторное заражение
тем же микробом, но после полного выздоровления.
Инфекционный процесс может сопровождаться развитием
заболевания с полным «набором» характерных для него симп-
томов — манифестная форма или же не проявляться клиничес-
ки — инаппарантная (син.: скрытая, бессимптомная) форма.
В невосприимчивом организме инфекционное заболевание мо-
жет протекать абортивно, т.е. типично начинаясь и резко обры-
ваясь, и стерто, атипично, когда нет всех характерных сим-
птомов. В восприимчивом организме инфекционный процесс
может принимать легкое, среднетяжелое, тяжелое и молниенос-
ное течение.
По длительности взаимодействия микро- и макроорганизма
инфекции делят на два типа: 1-й тип характеризуется непродол-
жительным пребыванием микроба в организме (до 6 мес) — острая
продуктивная инфекция и инаппарантная инфекция; 2-й тип
141
характеризуется длительным сохранением микроба в макроорга-
низме — персистенцией в форме носительства, латентной ин-
фекции, при которой микроб длительно находится в организме,
не выделяясь в окружающую среду, и хронической инфекции,
характеризующейся сменой периодов обострений и ремиссий в
течение многих лет. В вирусологии в отдельную группу выде-
лены возбудители медленных вирусных инфекций, которые харак-
теризуются длительным инкубационным периодом, поражением
центральной нервной системы, прогрессирующим ациклическим
течением с неизбежным летальным исходом.
8.8. Основы эпидемиологии инфекционных болезней
8.8.1. Понятие об эпидемическом процессе
Эпидемический процесс — это процесс возникновения и распро-
странения среди населения специфических инфекционных со-
стояний: от бессимптомного носительства до манифестных за-
болеваний, вызванных циркулирующим в коллективе возбуди-
телем. Условия и механизмы формирования эпидемического
процесса, методы его изучения, а также совокупность проти-
воэпидемических мероприятий, направленных на предупрежде-
ние и снижение инфекционных болезней, являются предметом
изучения специальной науки — эпидемиологии.
Биологической основой развития эпидемического процесса
служит паразитарная система, т.е. взаимодействие популяций
паразита и хозяина. В процессе такого взаимодействия при любой
инфекции или инвазии происходит взаимное влияние популя-
ций паразита и хозяина, которые в результате этого взаимно
адаптационно изменяются. Взаимодействие паразитарной систе-
мы с социальными условиями превращает ее в эпидемический
процесс.
Эпидемический процесс обусловливает непрерывность взаи-
модействия 3 его элементов: 1) источника инфекции; 2) ме-
ханизмов, путей и факторов передачи; 3) восприимчивости
коллектива. Выключение любого из этих звеньев приводит к
прерыванию эпидемического процесса. Решающую роль в раз-
витии эпидемического процесса играют социальные факторы
окружающей среды.
Первый элемент эпидемического процесса представляет со-
бой источник инфекции. Понятие «источник возбудителя инфек-
ции» означает живой или абиотический объект, являющийся
местом естественной жизнедеятельности патогенных микробов,
из которого происходит заражение людей или животных. Источ-
ником инфекции могут быть организм человека (больного или
носителя) и животного, а также абиотические объекты окру-
жающей среды (вода, пища и др.).
142
Инфекции, при которых источником инфекции
служит только человек, называются антропонозны-
ми, а инфекции, при которых источником явля-
ются больные животные, но может болеть и чело-
век — зоонозными. Кроме того, выделяют группу
сапронозов, при которых источником инфекции
служат объекты окружающей среды.
Возбудители сапронозов являются псевдопаразитами человека
и животных. Они постоянно и естественно обитают в окружа-
ющей среде (вода, почва) и для поддержания своего суще-
ствования в природе необязательно нуждаются в эпидемичес-
ком процессе. К сапронозам, например, относятся легионелле-
зы, иерсиниозы.
Второй элемент эпидемического процесса составляют меха-
низм, пути и факторы передачи. Под механизмом передачи
понимают способ перемещения возбудителя инфекционных и
инвазивных заболеваний из зараженного организма в восприим-
чивый. Этот механизм включает последовательную смену 3 фаз
(стадий): выведение возбудителя из организма хозяина в окру-
жающую среду; пребывание возбудителя в объектах окружаю-
щей среды (биотических или абиотических); внедрение возбуди-
теля в восприимчивый организм. Различают фекально-оральный,
аэрогенный (респираторный), кровяной (трансмиссивный), контак-
тный и вертикальный (от одного поколения к другому, т.е. от
матери плоду трансплацентарно) механизмы передачи. Факторы
передачи — это элементы внешней среды, обеспечивающие пе-
ренос микробов из одного организма в другой. К ним относятся
вода, пища, почва, воздух, живые членистоногие, предметы ок-
ружающей обстановки. Путь передачи — это конкретные элемен-
ты внешней среды или их сочетание, обеспечивающие попадание
возбудителя из одного организма в другой в определенных вне-
шних условиях. Для фекально-орального механизма передачи ха-
рактерны алиментарный (пищевой), водный и контактный (не-
прямой контакт) пути передачи; для аэрогенного — воздушно-
капельный и воздушно-пылевой; для кровяного — через укусы
кровососущих эктопаразитов, парентеральный и половой; для кон-
тактного — раневой и контактно-половой (прямой контакт); для
вертикального — трансплацентарный путь.
Русский ученый-эпидемиолог Л.В.Громашевский сформули-
ровал закон соответствия механизма передачи с локализацией
возбудителя в организме. По этому закону все инфекционные
болезни по механизму и основным путям передачи можно пред-
ставить следующим образом (табл.8.1): 1) кишечные инфекции;
2) инфекции дыхательных путей (респираторные); 3) трансмис-
сивные (или кровяные) инфекции; 4) инфекции наружных
покровов. В соответствии с этим делением для каждой из групп
143
Таблица 8.1. Механизмы, пути и факторы передачи инфекции
для различных групп инфекционных болезней (по Л.В Громашевскому)
Локализация возбудителей в организме Механизм пере- дачи Пути передачи Факторы передачи
Желудочно- Фекально- Алиментарный Пища
кишечный тракт оральный Водный Контактно- бытовой Вода Гразные руки Посуда и т.п.
Респираторный Аэрогенный Воздушно- Воздух
тракт (респиратор- ный) капельный Воздушно-пыле- вой Пыль
Кровь Кровяной Через укусы кровососущих Парентеральный Половой Эктопаразиты Кровь Шприцы Хирургический инструментарий Инфузионные растворы и т.п.
Наружные покровы Зародышевые клетки Контактный Раневой Контактно- половой Вертикальный Пули и т.п. Режущие предме- ты и т.п.
присущи основные пути передачи инфекции: для кишечных
инфекций — это алиментарный, водный и контактно-быто-
вой; для респираторных — воздушно-капельный и воздушно-
пылевой; для кровяных — через переносчиков, парентераль-
ный и половой; для инфекций наружных покровов — раневой
и контактно-половой пути передачи. Кроме этих основных ме-
ханизмов, при некоторых инфекциях возможен вертикальный
путь передачи инфекции от матери плоду и через зародышевые
клетки.
Следующим элементом эпидемического процесса является вос-
приимчивость коллектива. Установлено, что, если иммунная «про-
слойка» в популяции составляет 95 % и выше, то в данном
коллективе достигается состояние эпидемического благополучия,
и циркуляция возбудителя прекращается. Поэтому задачей по
предупреждению эпидемий является создание в коллективах им-
мунной «прослойки» путем проведения массовой вакцинации
против соответствующих возбудителей.
В соответствии с указанным выше противоэпидемические ме-
роприятия, проводимые в коллективе, могут быть направлены
на различные звенья эпидемического процесса.
К мероприятиям 1-й группы относится комплекс мер,
144
направленных на изоляцию источника инфекции: больных не-
обходимо выявлять, изолировать и лечить; носителей — выяв-
лять, ставить на учет и санировать; больных животных обычно
уничтожают (или лечат, изолируют); карантинные мероприятия.
Мероприятия 2-й группы, направленные на разрыв механиз-
мов и путей передачи, включают в себя комплекс санитарно-
гигиенических мероприятий по благоустройству населенных пун-
ктов (например, централизованное водоснабжение и канализа-
ция), разукрупнение организованных коллективов, санитарный
надзор за объектами пищевой промышленности и общественно-
го питания, соблюдение правил асептики, антисептики, дезин-
фекции и стерилизации в больничных учреждениях, уничтоже-
ние кровососущих эктопаразитов и др. Это наиболее трудоемкие
и, к сожалению, наименее эффективные мероприятия, особен-
но при инфекциях, характеризующихся множественностью ме-
ханизмов, путей и факторов передачи (например, зоонозные
или внутрибольничные инфекции).
Мероприятия 3-й группы, направленные на повышение не-
восприимчивости коллектива, включают создание искусственно
приобретенного иммунитета (активного, путем проведения
вакцинации или пассивного с помощью сывороток и иммуно-
глобулинов), а также улучшение социально-бытовых условий,
влияющих на резистентность организма человека. Важное значе-
ние имеет санитарно-просветительная работа среди населения.
В соответствии с эффективностью проводимых противоэпи-
демических мероприятий инфекции можно подразделить на уп-
равляемые, при которых имеются эффективные меры воздей-
ствия на одно или несколько звеньев эпидемического процесса
(например, вакцинация), и неуправляемые, при которых эффек-
тивные меры отсутствуют. Поэтому конечной целью эпидеми-
ологии по борьбе с управляемыми инфекциями является их
ликвидация или резкое снижение в глобальном масштабе. При-
мером может служить ликвидация такой особо опасной инфек-
ции, как натуральная оспа. В ближайших планах ВОЗ стоит
ликвидация ряда других управляемых инфекций, таких как
полиомиелит, корь и др.
Интенсивность эпидемического процесса выражается в пока-
зателях заболеваемости и смертности на 10 000 или 100 000
населения, с указанием названия болезни, территории и исто-
рического отрезка времени. Эпидемиологи различают 3 степени
интенсивности эпидемического процесса:
• спорадическая заболеваемость — это обычный уровень за-
болеваемости данной нозологической формой на данной тер-
ритории в данный исторический отрезок времени;
• эпидемия — это уровень заболеваемости данной нозологи-
ческой формой на данной территории в конкретный отре-
145
зок времени, резко превышающий уровень спорадической
заболеваемости;
• пандемия — это уровень заболеваемости данной нозологи-
ческой формой на данной территории в конкретный отре-
зок времени, резко превышающий уровень обычных эпи-
демий. Как правило, такой уровень заболеваемости трудно
удержать в рамках определенного географического региона,
и инфекция обычно быстро распространяется, захватывая
новые и новые территории (например, пандемии чумы,
холеры, гриппа, ВИЧ-инфекции и др.). Не исключена
возможность пандемии какого-либо заболевания в строгих
географических рамках [например, пандемия сыпного тифа
в период гражданской войны в России (1918—1922), ко-
торая не вышла за границы России].
Эндемия не характеризует интенсивность эпидемического про-
цесса, этот уровень включает в себя относительную частоту за-
болеваемости данной нозологической формой на данной геогра-
фической территории. Различают эндемию природно-очаговую,
связанную с природными условиями и ареалом распространения
в природе резервуаров инфекции и переносчиков (например,
природные очаги чумы), и эндемию статическую, обусловлен-
ную комплексом климато-географических и социально-эконо-
мических факторов (например, холера в Индии и Бангладеш).
В соответствии с распространенностью С.В.Прозоровский с
соавт. инфекционные заболевания разделили на:
• кризисные — заболеваемость более 100 случаев на 100 000
населения (например, СПИД);
• массовые — заболеваемость 100 случаев на 100 000 насе-
ления (например, грипп и другие ОРЗ, острые кишечные
инфекции, гнойно-воспалительные заболевания);
• распространенные управляемые — заболеваемость 20—100 слу-
чаев на 100 000 населения (например, корь, дифтерия,
столбняк, полиомиелит);
• распространенные неуправляемые — заболеваемость менее 20
случаев на 100 000 населения (например, газовая гангрена,
псевдотуберкулез);
• спорадические — единичные случаи на 100 000 населения
(например, сыпной тиф).
8.8.2. Эколого-эпидемическая классификация
инфекционных болезней
С учетом изложенных выше особенностей эпидемического про-
цесса разработана современная эколого-эпидемиологическая клас-
сификация инфекционных болезней человека (табл.8.2).
146
Таблица 8.2. Эколого-эпцдемиологическая классификация
инфекционных болезней
Классы инфекционных болезней Группы внутри классов Основной резервуар возбудите* ля Репрезентативные болезни
Антропонозы Кишечные Кровяные Респираторные Наружных покровов «Вертикальные» Человек Брюшной тиф, гепатит А, В, С и др., ВИЧ-инфек- ция, полиомиелит, корь, краснуха, дифтерия, паро- тит, ветряная оспа, нату- ральная оспа, сыпной тиф, сифилис, гонорея и др.
Зоонозы Домашних и синантропных животных Диких живот ных (природно- очаговые) Животные Животные Бруцеллез, ящур, Ку- лихорадка, орнитоз, три- хофития и др. Туляремия, клещевой рик- кетсиоз, клещевые борре- лиозы, арбовирусные ин- фекции, обезьянья оспа, бешенство, лихорадка Ласса и др.
Сапронозы Почвенные Водные Зоофильные (сапрозоонозы) Почва Вода Внешняя среда и животные Клостридиозы, актиноми- коз, аспергиллез, гисто- плазмоз, бластомикоз, кокцидиоидомикоз и др. Легионеллез, мелиоидоз и др. Сибирская язва, ленто- спирозы,иерсиниозы, лис- териоз, столбняк и др.
Эколого-эпидемиологическое разделение всех инфекционных
болезней человека должно учитывать прежде всего среду оби-
тания (резервуар) возбудителя в природе, с которой так или
иначе связано заражение человека. Существуют 3 главные спе-
цифические среды обитания: организм человека (антропонозы),
организм животного (зоонозы), внешняя среда (сапронозы). При
антропонозах человек — единственный резервуар возбудителя в
природе и источник заражения. В основу классификации поло-
жен в этом случае характер взаимоотношений возбудителя с
организмом человека (локализация) либо с человеческой попу-
ляцией (механизм передачи). При более детальной классифика-
ции антропонозов придерживаются общепринятого деления на
кишечные, кровяные, респираторные, инфекции наружных по-
кровов и вертикальные (от матери плоду) инфекции.
Принципиально другая картина наблюдается при инфекци-
147
ях, возбудители которых имеют внечеловеческие резервуары в
природе. При этих инфекциях локализация возбудителя в орга-
низме человека или механизм его передачи от человека чело-
веку вовсе не причина, а следствие процессов, обеспечивающих
нормальную жизнедеятельность патогенного микроба.
При зоонозах основным резервуаром возбудителя в природе
служат животные, преимущественно млекопитающие и члени-
стоногие. Именно они обеспечивают существование возбудителя
как биологического вида и вызывают эпизодическое заражение
человека, тогда как роль человека биологически недетермини-
рована и несущественна для паразита. Зоонозы делятся на сле-
дующие эколого-эпидемиологические группы: болезни домаш-
них (сельскохозяйственных, пушных) и синантропных (в ос-
новном грызуны) животных, а также болезни диких животных.
При сапронозах основной резервуар возбудителя — субстраты
внешней среды (почва, вода и др.), которые способны сами по
себе обеспечить устойчивое его существование в природе. Для
возбудителей типичных сапронозов внешняя среда служит прак-
тически единственной или основной средой обитания. Другие
сапронозы представляют длинный и плавный переход к зооноз-
ным инфекциям, в ходе которого постепенно возрастает роль
животных как резервуара возбудителя. Их называют сапрозооно-
зами.
Классификация сапронозов по механизму передачи невозможна.
Человек и теплокровные животные являются биологическим ту-
пиком для возбудителя, поэтому закономерной цепной переда-
чи его от особи к особи не существует. Эпидемический процесс
имеет качественно иной — веерообразный — характер: незави-
симые заражения людей от общего резервуара — субстратов
внешней среды. С эпидемиологических позиций сапронозы под-
разделяются по природным резервуарам на почвенные и вод-
ные.
«Чистые» сапронозы — природно-очаговые заболевания. Их
возбудители являются компонентами естественных наземных или
водных экосистем. Доказано автономное существование легио-
нелл в природных водоемах, клостридий и грибов-возбудителей
глубоких микозов в почве.
Сапропозоонозы — болезни, возбудители которых, поми-
мо сапрофитического существования, ведут паразитический
образ жизни, причем связи их с животными закономерны,
хотя подчас и неспецифичны (широкий круг различных хозяев).
Эта группа инфекций экологически близка к зоонозам, от-
личаясь, однако, возможностью длительного автономного
обитания возбудителей во внешней среде. Заражение человека
возможно как от почвы, воды, растительных субстратов, так
и от животных.
148
8.8.3. Понятие о конвенционных (карантинных) и особо
опасных инфекциях
Настоящее время характеризуется бурным расширением между-
народных связей. Активизации межгосударственной миграции
населения в значительной степени способствует развитие совре-
менных транспортных средств. Попытки предотвращения распро-
странения инфекционных заболеваний путем установления раз-
ного рода карантинов известны с XIV в. Накопленный опыт
международных мер по предупреждению распространения ка-
рантинных инфекций позволил прийти к принципиальному
выводу: без наличия быстрой и централизованной системы обмена
эпидемиологической информацией между государствами невоз-
можно своевременно принять соответствующие меры националь-
ной и международной безопасности. В связи с этим некоторые
особо опасные болезни выделены в группу конвенционных (или
карантинных).
Конвенционная (старое название «карантинная» от итал.
carante — «40») болезнь — это болезнь, система информации и
меры профилактики которой обусловлены международными со-
глашениями (конвенцией), т.е. это болезни, подпадающие под
действие международных медико-санитарных правил и подлежа-
щие международному санитарно-эпидемиологическому надзору.
С 1 октября 1952 г. вступили в действие международные меди-
ко-санитарные правила Правила эти касались прежде всего чумы,
холеры, желтой лихорадки и натуральной оспы как особо опасных
инфекций. Основная цель правил заключается в обеспечении
противоэпидемической защиты государств от заноса инфекций.
Правила обязывают национальные органы здравоохранения не-
медленно уведомлять ВОЗ о возникновении конвенционных бо-
лезней и регулярно сообщать об эпидемиологической ситуации
в стране. В свою очередь на ВОЗ возлагается ответственность за
быстрое распространение получаемой информации. В настоящее
время к конвенционным болезням относится чума, желтая
лихорадка и холера.
Особо опасные инфекции (ООИ) — группа острых заразных
заболеваний человека, которые способны к внезапному появ-
лению, быстрому распространению и широкому охвату населе-
ния. ООИ характеризуются тяжелым течением и высокой ле-
тальностью. К ООИ, помимо конвенционных болезней, отно-
сятся сыпной и возвратный тифы, полиомиелит, грипп, сибир-
ская язва, туляремия, бруцеллез, арбовирусные инфекции,
ботулизм и др. Для своевременного выявления ООИ особо важное
значение имеют методы экспресс-диагностики. Вся работа с
микробами—возбудителями ООИ проводится в специальных
лабораториях (см. главу 11).
149
При возникновении в любой точке планеты случаев каран-
тинных инфекций вступает в силу, согласно правилам, следу-
ющая система: 1) страна направляет в ВОЗ информацию о воз-
никших случаях; 2) ВОЗ обрабатывает данные и направляет их
всем странам мира; 3) страны мира, получив информацию, при-
нимают решение о проведении каких-либо особых противоэпи-
демических мероприятий и информируют об этом ВОЗ; 4) ВОЗ
обрабатывает полученную информацию и направляет ее всем
странам мира.
Аналогичным образом осуществляется обмен информацией и
после ликвидации случаев заболевания в пораженном районе.
Главным каналом передачи информации являются еженедель-
ный эпидемиологический бюллетень Weekly epidemiology review
(WER), а также автоматическая телексная связь накопления и
передачи информации, по которой распространяется дневная
сводка о конвенционных болезнях.
Наиболее эффективный контроль за международным рас-
пространением инфекционных заболеваний может быть осно-
ван на постоянно действующей системе глобального эпидеми-
ологического надзора, направленного, с одной стороны, на
выявление и уменьшение размеров пораженных болезнью тер-
риторий, а с другой — на совершенствование противоэпиде-
мических мероприятий, снижающих риск распространения
заболевания в случае его завоза извне. Глобальный эпидеми-
ологический надзор за заразными болезнями предусматривает
изучение распространения инфекции не только в пределах одной
страны, но и между странами. В России действуют правила по
санитарной охране территории, которые распространяются на
особо опасные инфекционные и паразитарные болезни: холе-
ру, чуму, желтую лихорадку (конвенционные болезни); вирус-
ные геморрагические лихорадки Ласса, Марбурга, Эбола; ма-
лярию и другие опасные для человека инфекционные болезни,
передаваемые комарами (лихорадки Денге, Чикунгунья, доли-
ны Рифт, Западного Нила; энцефаломиелиты — западный,
восточный, венесуэльский; энцефалиты — японский, калифор-
нийский, Сан-Луи, долины Муррей). Санитарная охрана тер-
ритории России представляет собой систему общегосударствен-
ных мероприятий, направленных на предотвращение заноса из-
за рубежа и распространения на территории России особо
опасных инфекций, ограничение и ликвидацию очагов этих
болезней при их выявлении.
150
Глава 9. УЧЕНИЕ ОБ ИММУНИТЕТЕ
9.1. Понятие об иммунитете
Организм человека окружает огромное число макромолекул
биополимеров, обладающих биологической активностью. К ним
относятся белки, полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты
и их комплексы. Источником этих биополимеров являются
микробы, представители растительного и животного мира, а также
химически синтезированные вещества. Кроме того, в самом
организме в результате мутаций и модификаций образуются
биомолекулы или клетки, генетически отличающиеся от нор-
мальных молекул и клеток организма и являющиеся для него
чужеродными.
Все перечисленные выше биологически активные вещества
называются антигенами (от лат. anti — против; от греч. genos —
род, рождение), т.е. генетически чужеродными для организма
веществами. Одни из антигенов попадают в организм извне через
дыхательные пути, ЖКТ, кожу, слизистые оболочки, кровь (это
экзогенные антигены), а другие образуются в организме (эн-
догенные антигены). Так как экзогенные и эндогенные анти-
гены являются биологически активными веществами, они мо-
гут нарушать физиологические и биохимические процессы, про-
текающие в организме, приводить к структурным повреждени-
ям клеток и тканей, т.е. могут нарушать постоянство внутренней
среды, так называемый гомеостаз. Поэтому у человека, как и
у всех теплокровных, а также у холоднокровных животных,
начиная с червей, эволюционно сформировалась специальная
система защиты от антигенов. Эта система получила название
иммунной системы. Она представлена лимфоидной тканью.
Иммунная система выполняет специальные функции иммунно-
го надзора, т.е. распознает чужеродные антигены как вещества,
генетически чужеродные самому организму, и с помощью ком-
плекса механизмов и реакций, присущих иммунной системе
(см. раздел 9.6), обезвреживает антигены и препятствует их па-
тологическому действию на биологические процессы в орга-
низме.
Под термином «иммунитет» (от лат. immunitas —
освобождение, избавление от чего-либо) понимают
способ защиты организма от генетически чужерод-
ных веществ — антигенов экзогенного и эндогенного
происхождения с целью сохранения и поддержания
гомеостаза, структурной и функциональной целост-
ности организма, а также биологической (антиген-
ной) индивидуальности и видовых различий.
151
Иммунный надзор играет исключительно важную роль в
жизнедеятельности организма, так как он обеспечивает его
нормальное функционирование, предохраняет от многочислен-
ных болезней инфекционной и неинфекционной природы. Кроме
того, все люди индивидуально отличаются друг от друга по
структуре собственных биополимеров, а следовательно, анти-
генной специфичности. Иммунная система распознает эти раз-
личия и охраняет биологическую (антигенную) индивидуаль-
ность, так же как и антигенные различия между животными
различных видов и человеком. Исключение составляют только
однояйцовые близнецы, родственные в антигенном отношении.
Следовательно, иммунная система сохраняет биологическую
индивидуальность, а также видовые различия среди животного
мира.
Изучением сущности и функционирования иммунной систе-
мы, а также разработкой средств и методов иммунологической
диагностики, профилактики и лечения инфекционных и неин-
фекционных болезней занимается иммунология.
9.2. Задачи и краткая история развития иммунологии
Иммунология — общебиологическая и общемедицинская наука
об иммунитете. Она изучает способы и механизмы защиты
организма от генетически чужеродных веществ — антигенов,
направленные на сохранение и поддержание гомеостаза, струк-
турной и функциональной целостности организма, биологичес-
кой (антигенной) индивидуальности и видовой принадлеж-
ности.
Число задач и направлений иммунологии чрезвычайно вели-
ко. Иммунология решает такие важные проблемы медицины,
как:
• разработка средств и способов специфической диагности-
ки, профилактики и лечения инфекционных болезней, а
также болезней, связанных с нарушениями функции им-
мунной системы;
• специфическая диагностика и лечение онкологических бо-
лезней;
• решение проблемы иммунологической совместимости при
пересадке органов и тканей;
• специфическая профилактика и лечение аллергических, ауто-
иммунных болезней и иммунопатологических состояний;
• изучение и профилактика иммунологической несовмести-
мости матери и плода;
• изучение иммунного статуса в норме и влияния на него
социальных, экологических и других факторов с целью
разработки мер по охране здоровья населения.
152
В соответствии с этими задачами иммунология подразделя-
ется на общую и частную и включает ряд направлений и
дисциплин.
Иммунология
Общая
(по методам познания)
Частная
(по объектам изучения)
• молекулярная
• клеточная
• иммунохимия
• физиология иммунитета
• иммуногенетика
• эволюционная
• иммунопрофилактика (вак-
цинология)
• аллергология
• иммуноонкология
• трансплантационная имму-
нология
• иммунопатология
• иммуногематология
• иммунобиотехнология
• экологическая иммунология
• клиническая иммунология
Общая иммунология изучает иммунологические процессы на
молекулярном, клеточном и органном уровнях с применением
методов молекулярной биологии, химии (иммунохимия), гене-
тики (иммуногенетика) и генной инженерии, а также физио-
логии в эволюционном «разрезе», т.е. разрабатывает фундамен-
тальные основы иммунологии.
Частная иммунология решает конкретные задачи примени-
тельно к тем или иным медицинским проблемам. Иммунопро-
филактика (в том числе вакцинология) разрабатывает средства
и методы диагностики, профилактики и лечения инфекцион-
ных болезней. Иммуноонкология решает эти же задачи примени-
тельно к злокачественным новообразованиям. Трансплантацион-
ная иммунология ищет пути преодоления иммунологической
несовместимости при пересадках органов и тканей (этим же
занимается иммуногематология применительно к проблеме пе-
реливания крови). Аллергология, иммунопатология изучают и раз-
рабатывают меры профилактики и лечения аллергических, ауто-
иммунных и других заболеваний, связанных с нарушениями
работы иммунной системы. Иммунология репродукции исследует
иммунологические взаимоотношения между плодом и матерью
на всех этапах беременности и развития плода и роль иммунной
системы в процессе родов.
Экологическая иммунология изучает влияние на иммунную
систему различных факторов социального, экологического,
профессионального и медицинского характера с целью разра-
ботки профилактических и лечебных мероприятий для оздоров-
ления отдельных групп населения.
153
В связи с большой ролью иммунологии, которую она играет
в решении медицинских проблем, в диагностике и лечении
многих заболеваний, связанных с нарушениями в работе им-
мунной системы, в последние годы выделилась в качестве
самостоятельной дисциплины клиническая иммунология.
Наконец, иммунобиотехнология разрабатывает принципы
получения и приготовления иммунобиологических, профилак-
тических и диагностических препаратов (вакцины, иммуногло-
булины, фаги, эубиотики, иммуномодуляторы, диагностику мы).
Иммунология — довольно древняя наука. Еще до нашей эры
для предохранения от заболевания натуральной оспой (напри-
мер, в Китае) люди проглатывали или вдували в нос корочки
от больных оспой. В XVIII в. английский врач Э Дженнер впер-
вые применил вакцинацию вирусом коровьей оспы для предох-
ранения людей от натуральной оспы. Этот способ профилактики
оспы сохранился и до наших дней. Однако иммунология как
наука сформировалась в конце XIX в. Основоположниками
научной иммунологии следует считать гениального французско-
го ученого—химика по профессии Л.Пастера, а также русского
ученого-зоолога И.И.Мечникова и немецкого врача П.Эрлиха.
Л.Пастер научно обосновал принципы вакцинации, И.И.Меч-
ников своим учением о фагоцитозе заложил основы клеточной
иммунологии, а П.Эрлиха можно считать основоположником
учения об антителах и гуморальном иммунитете.
В развитии иммунологии можно отметить множество отдель-
ных этапов, связанных с разработкой принципиальных положе-
ний и методов, положивших начало новым направлениям в
иммунологии, расширению сферы и повышению научного уровня
иммунологии. Основные крупные открытия в иммунологии про-
демонстрированы в табл. 9.1, из которой видно, что за после-
дние 100 лет в иммунологии были сделаны открытия, имеющие
чрезвычайно важное значение для биологии и медицины. Не
случайно многие из этих открытий были отмечены Нобелевс-
кими премиями. За этот период были установлены основные
формы реагирования иммунной системы (антителообразование,
фагоцитоз, гиперчувствительность немедленного и замедленного
типа, иммунологическая память, толерантность), выявлены
иммунокомпетентные клетки (А-, Т- и Б-системы), иммуноре-
агенты (антитела, комплемент, интерферон, иммуномодулято-
ры), раскрыты основные механизмы функционирования иммун-
ной системы, разработаны сотни вакцинных, диагностических
и других иммунобиологических препаратов, решены многие
проблемы диагностики, профилактики и лечения инфекцион-
ных и неинфекционных болезней и т.д.
Особенно плодотворным для иммунологии был последний
период, начиная с 50-х годов XX в., связанный с развитием
154
Таблица 9.1. Основные открытия в области иммунологии
Открытие Автор, год Значение для медицины
Принцип вакцинации Л. Пастер, 1879 Борьба с инфекционны- ми и неинфекционными болезнями
Фагоцитоз И.И.Мечников’, 1883 Основы клеточных меха- низмов иммунитета
Антитела П.Эрлих*, 1883 Э. Беринг’, С.Кита- зато, 1898 Основы гуморальных механизмов иммунитета
Тканевые антигены К Ландштейнер, Ф.Я.Чистович, 1890 Основы иммунологиче- ской совместимости тка- ней. Иммуногенетика
Аллергия (ГНТ, ГЗТ) Р.Кох*, 1890 Ш.Рише, 1902 К. Пирке’, 1905 Г. П. Сахаров, 1905 Основы аллергологии. Механизмы аллергии
Иммунологическая М.Райский, 1916; Принцип сохранения
память Ф. Бернет’, 1959 иммунологической памя- ти и иммунореактивно- сти
Иммунологическая П.Медавар’, Способы преодоления
толерантность М. Гашек’, 1953 иммунологической не- совместимости
Структура антител Д.Эдельман*, Р. Портер’, 1959-1972 Структурные основы функционирования анти- тел
Антигены опухолей Л.А.Зильбер, 1950-1960 Иммуноонкология
Клонально-селек- ционная теория Ф. Бернет, 1959 Принципы и основы ра- боты иммунной системы
Роль лимфоцитов Многие авторы, Механизмы клеточного
в иммунитете 1960—1999, в том числе Б.Бенацер- раф*, Р.В.Петров иммунитета
Моноклонал ьны е Д. Келлер’, Основы и механизмы
антитела Ц.Мильштейн’, 1975 множественности анти- тел
Иммуномодуляторы Многие авторы, 1960-1999 Факторы и механизмы регулирования и управле- ния иммунной системой
Кооперация Т-, В- и Многие авторы, Взаимодействие различ-
А систем 1960—1999, в том ных клеток иммунной
иммунитета числе И. М.Ройт, Р.В.Петров системы в процессе иммунитета
Гены иммуноглобу- линов С.Тонегава’, 1988 Регулирование иммунной системы на уровне генов
155
Продолжение табл.9.1
Открытие Автор, год Значение для медицины
Иммунодефициты, иммунокоррекция Многие авторы, 1960-1999 Функциональные и орга- нические нарушения ра- боты иммунной системы и их исправления при помощи иммунокоррек- торов (клиническая им- мунология)
Лауреаты Нобелевской премии.
молекулярной биологии, биохимии, генетики, генной инжене-
рии, цитологии и других наук. В этот период были расшифро-
ваны физико-химические свойства и структура антител, ряда
антигенов бактерий и вирусов, ферментов, комплемента, ин-
терферонов, интерлейкинов и других иммунореагентов; изучены
основные клетки иммунной системы, их рецепторный аппарат,
механизмы распознавания антигенов и клеточных коопераций;
открыты генетические механизмы иммунного ответа и множе-
ственности антител; получены принципиально новые генно-
инженерные (векторные) вакцины, а также диагностические
препараты; получили развитие клиническая и экологическая
иммунология и иммунобиотехнология.
В наши дни иммунология решает многие сложные и актуаль-
ные проблемы медицины по предупреждению и лечению мно-
гих инфекционных и неинфекционных болезней.
9.3. Неспецифические и специфические факторы защиты
организма
Иммунная система как единый структурный орган иммунитета
функционирует по своим, присущим ей специфическим зако-
нам, в основе которых лежат общефизиологические закономер-
ности. Для выполнения основных функций по поддержанию
гомеостаза путем распознавания генетически чужеродных веществ
и устранения их неблагоприятного действия на организм им-
мунная система располагает эволюционно выработанным ком-
плексом реакций и факторов.
Защита организма от антигенов, т.е. поддержание гомеостаза,
осуществляется двумя группами факторов:
• факторами, обеспечивающими неспецифическую резистент-
ность, т.е. устойчивость организма к антигенам;
• специфическими факторами иммунитета.
156
К факторам неспецифической резистентности относятся ме-
ханические, физико-химические и иммунобиологические барь-
еры. Механические барьеры, к которым относятся кожа и сли-
зистые оболочки, механически защищают организм от проник-
новения в него антигенов (бактерий, вирусов, макромолекул).
Эту же роль выполняют слизь и реснитчатый эпителий верхних
дыхательных путей, освобождающие слизистые оболочки от
попавших на них частичек.
Физико-химическим барьером, разрушающим попадающие в
организм антигены, в том числе микробов, являются фер-
менты, хлористоводородная (соляная) кислота желудочного
сока, альдегиды и жирные кислоты потовых и сальных желез
кожи.
Иммунобиологическую защиту осуществляют прежде всего
фагоцитирующие клетки, поглощающие и переваривающие
антигены (в том числе микробов), а также набор гуморальных
компонентов, обеспечивающих неспецифическую защиту: ком-
племент, интерферон, защитные белки крови.
Факторы неспецифической резистентности участвуют в за-
щите организма от любых антигенов независимо от их природы
и характера. Они не имеют специфической направленности
действия применительно к конкретному антигену, поэтому их
и называют факторами неспецифической резистентности.
Специфическая защита, направленная против конкретного
антигена, осуществляется комплексом специальных форм реаги-
рования иммунной системы. К этим формам относятся:
• антителообразование;
• иммунный фагоцитоз;
• киллерная функция лимфоцитов;
• аллергические реакции, протекающие в виде гиперчувстви-
тельности немедленного типа (ГНТ) и гиперчувствитель-
ности замедленного типа (ГЗТ);
• иммунологическая память;
• иммунологическая толерантность.
Основными иммунореагентами, т.е. клетками, веществами,
биомолекулами, обеспечивающими специфическую и неспеци-
фическую защиту от антигенов, являются фагоцитирующие
клетки (естественные и иммунные), Т- и В-лимфоциты, анти-
тела (естественные, специфические, рецепторные), рецепторы
иммунокомпетентных клеток, антигены системы гистосовмести-
мости (система HLA), комплемент, интерфероны, цитокины
(интерлейкины, пептиды тимуса, костного мозга и др.), фер-
менты. Этот набор иммунореагентов участвует во всех формах
иммунных реакций специфического и неспецифического харак-
тера.
157
9 .3.1. Взаимосвязь между факторами неспецифической
и специфической защиты организма
Между факторами неспецифической резистентности (фаго-
цитоз, комплемент, интерферон, ферменты и др.) и специ-
фическими иммунными реакциями существуют тесная связь и
взаимодействие. Так, антигены, прежде чем проникнуть в орга-
низм, должны преодолеть механические и физико-химические
барьеры. Если эти барьеры преодолены, на пути антигена воз-
никает третий мощный барьер в виде клеточной реакции (фа-
гоцитоз) и многочисленных гуморальных факторов (компле-
мент, интерферон, защитные белки крови). В случае прорыва
третьего барьера (например, фагоцитирующие клетки не пол-
ностью разрушают антиген) фрагменты антигена (его детерми-
нанта) передаются системе Т- и ^-клеток для распознавания
и включения одной или нескольких специфических реакций
иммунитета с целью полной нейтрализации и обезвреживания
антигена.
В зависимости от природы и характера антигена на каж-
дом из этапов (барьеров) включаются наиболее эффективные
формы реагирования и иммунореагенты. Так, при необходи-
мости обезвреживания токсинов (дифтерийного, столбнячно-
го) основную роль играют антитела (антитоксины), для за-
щиты от многих живых бактерий (возбудителей чумы, тубер-
кулеза и др.) — фагоцитоз, для противодействия клеткам
злокачественных опухолей — цитотоксические Т-лимфоциты.
В других случаях, например при многих вирусных инфекциях
(грипп, корь и др.), иммунитет имеет гуморально-клеточный
характер
Взаимосвязь различных факторов иммунитета, этапность
процесса защиты организма от антигенов, а также последствия
после встречи с антигенами приведены в табл. 9.2. Из табл. 9.2
видно, что защита организма от антигенов — сложный и
многоэтапный процесс, в котором тесно взаимодействуют все
формы реагирования иммунной системы, а также неспецифи-
ческие и специфические факторы.
Конечным результатом взаимодействия антигена с организ-
мом человека являются восстановление гомеостаза, формирова-
ние специфической невосприимчивости организма (иммунитет),
иммунологическая память к данному антигену, толерантность
(устойчивость) к антигену. Неблагоприятным последствием яв-
ляется приобретение повышенной чувствительности к антигену
(аллергия).
158
Таблица 9.2. Процессуальная схема иммунной защиты
Антиген (пусковой агент) Пути проникно- вения Факторы защиты Механизмы защиты Исход взаимодей- ствия антигена с организ- мом
Неспеци- фические факторы резистент- ности Специфи- ческие факторы иммунитета
Экзогенный Эндогенный Кожа Слизистые оболочки ЖКТ Дыхатель- ные пути Урогени- тальный тракт Кровь Лимфа Механи- ческие барьеры (кожа, слизистые оболочки) Физико- химичес- кие барье- ры (фер- менты, лизоцим, pH и др.) Иммуно- биологи- ческие барьеры (фагоци- тоз, компле- мент, интерфе- рон, защитные белки сыворотки крови и др) Антител о- образова- ние Иммун- ный фагоцитоз Киллер- ная функция лейкоци- тов гзт гит Толерант- ность Иммуно- логичес- кая память Нейтрали- зация Деструк- ция Инактива- ция Выведение антигена Ареактив- ность Восста- новление гомеоста- за Приобре- тение иммуни- тета, или иммуно- логичес- кой памяти, или толерант- ности, или аллергии к антиге- ну
9 .3.2. Виды иммунитета
Различают иммунитет врожденный и приобретенный.
Врожденным (или видовым) иммунитетом называют
присущую данному виду животных или человека
генетически закрепленную (поэтому его называют
иногда генетическим) невосприимчивое ь (нечувстви-
тельность к определенным возбудителям болезней или
антигенам.
Этот вид иммунитета передается из поколения в поколение
и обусловлен генетическими и биологическими особенностями
159
вида. В результате этого, например, микробы или не восприни-
маются как генетически чужеродные вещества, или не находят
условий для своего жизнеобеспечения и существования в орга-
низме. Видовой иммунитет неспецифичен и может быть абсо-
лютным и относительным. Например, человек нечувствителен к
некоторым возбудителям (поэтому не болеет чумой крупного
рогатого скота, вирусными инфекциями, поражающими птиц),
к фагам бактерий и т.д. (абсолютный видовой иммунитет). Однако
нечувствительная к столбнячному токсину лягушка может за-
болеть столбняком, если повысить температуру ее тела. В клас-
сических опытах Л.Пастера куры заболевали сибирской язвой,
если их лапы переохлаждали.
Приобретенный иммунитет формируется в процессе жизни
индивидуума, в результате перенесенного инфекционного забо-
левания {постинфекционный иммунитет) или в результате вак-
цинации {поствакцинальный иммунитет), а также пассивной
передачи антител от иммунной матери плоду при внутриутроб
ном развитии, при серотерапии или гемотрансфузиях. Приобре-
тенный иммунитет может возникать естественным путем {есте-
ственно приобретенный иммунитет) как результат перенесен-
ных инфекций или искусственным путем {искусственно приоб-
ретенный иммунитет) после иммунизации, вакцинации, серо-
терапии и других манипуляций.
Иммунитет по своему механизму бывает активным и пассив-
ным. Активный иммунитет — это вид невосприимчивости,
который формируется в результате активного вовлечения в
процесс иммунной системы под влиянием конкретного микроба
или антигена, например при вакцинации или инфекции. Пас-
сивный иммунитет обеспечивается введением в организм извне
уже готовых специфически «настроенных» к определенному
антигену иммунореагентов, например иммуноглобулинов, им-
мунных сывороток или сенсибилизированных лимфоцитов. Как
активный, так и пассивный иммунитеты могут быть гумораль-
ными (обусловлены преимущественно антителами), клеточными
(обусловлены преимущественно иммунными клетками) и гумо-
рально-клеточными (смешанная форма реагирования).
Если активный иммунитет может быть напряженным и
длительным, то пассивный — непродолжительным и кратков-
ременным. Создание пассивного иммунитета используется для
экстренной профилактики, а также для лечения инфекционных
болезней, особенно при токсикоинфекциях (столбняк, ботулизм).
Различают также иммунитет стерильный и нестерильный.
Стерильный иммунитет сохраняется и в отсутствие антигена в
организме, а нестерильный существует только при наличии в
организме возбудителя (например, при туберкулезе).
В зависимости от локализации иммунитет может быть также
160
общим и местным. Местный иммунитет осуществляет защиту
кожных покровов и слизистых оболочек — наиболее вероятных
входных ворот для экзогенных инфекционных агентов (подроб-
нее см. раздел 9.7). Общий иммунитет обеспечивает генерализо-
ванную иммунную защиту внутренней среды макроорганизма.
Местный и общий иммунитет могут переходить друг в друга
при прогрессировании инфекционного процесса.
По направленности к тому или иному агенту иммунитет
подразделяют на противобактериальный, противовирусный,
противогрибковый, противогельминтный, антитоксический про-
тивоопухолевый, трансплантационный и т.д.
9 .3.3. Факторы неспецифической резистентности организма
В неспецифической защите от антигенов важную роль, как
указывалось выше, играют три барьера: механический, физико-
химический и иммунобиологический. Основными защитными
факторами этих барьеров являются кожа и слизистые оболочки,
ферменты, фагоцитирующие клетки, комплемент, интерферон,
ингибиторы сыворотки крови.
9.3.3.1. Кожа и слизистые оболочки
Многослойный эпителий здоровой кожи и слизистых оболочек
непроницаем для микробов и макромолекул. Однако при мало-
заметных микроповреждениях, воспалительных изменениях,
укусах насекомых, ожогах и травмах через кожу и слизистые
оболочки могут проникать микробы и макромолекулы. Вирусы
и некоторые бактерии могут проникать в макроорганизм меж-
клеточно, через клетки и с помощью фагоцитов, переносящих
поглощенных микробов через эпителий слизистых оболочек. Сви-
детельством этому служат инфицирование в естественных ус-
ловиях через слизистые оболочки верхних дыхательных путей,
легких, ЖКТ и урогенитального тракта, а также возможность
пероральной и ингаляционной иммунизации живыми вакци-
нами.
9.3.3.2. Физико-химическая защита
На чистой и неповрежденной коже обычно содержится мало
микробов, так как потовые и сальные железы постоянно вы-
деляют на поверхности кожи вещества, обладающие бактери-
цидным действием (уксусная, муравьиная, молочная кислоты).
Желудок также является барьером для проникающих перо-
рально бактерий, вирусов, антигенов, так как эти агенты
инактивируются и разрушаются под влиянием кислого содер-
6—239
161
жимого желудка (pH 1,5—2,5) и ферментов. В кишечнике инак-
тивирующими факторами служат ферменты и бактериоцины,
образуемые нормальной микробной флорой кишечника, а также
трипсин, панкреатин, липаза, амилазы и желчь.
9.3.3.3. Иммунобиологическая защита
Фагоцитоз. Фагоцитоз (от греч. phagos — пожираю, cyios — клетка),
открытый и изученный И.И.Мечниковым, является одним из
основных мощных факторов, обеспечивающих резистентность
организма, защиту от чужеродных и инородных веществ, в том
числе микробов. Это наиболее древняя форма иммунной защи-
ты, которая появилась уже у кишечнополостных. Механизм
фагоцитоза состоит в поглощении, переваривании, инактива-
ции инородных для организма веществ специализированными
клетками — фагоцитами. К фагоцитирующим клеткам И.И.Меч-
ников отнес макрофаги и микрофаги. В настоящее время все
фагоциты объединены в единую мононуклеарную фагоцитиру-
ющую систему. В нее включены тканевые макрофаги (альвеоляр-
ные, перитонеальные и др.), клетки Лангерганса (белые отро-
стчатые эпидермоциты) и Гренштайна (эпидермоциты кожи),
клетки Купфера (звездчатые ретикулоэндотелиоциты), эпители-
оидные клетки, нейтрофилы и эозинофилы крови и др.
Функции фагоцитов очень обширны. Фагоциты 1) удаляют из
организма отмирающие клетки и их структуры (эритроциты,
раковые клетки); 2) удаляют неметаболизируемые неорганичес-
кие вещества, попадающие во внутреннюю среду организма тем
или иным путем (например, частички угля, минеральную и
другую пыль, проникающую в дыхательные пути); 3) погло-
щают и инактивируют микробы (бактерии, вирусы, грибы), их
останки и продукты; 4) синтезируют разнообразные биологи-
чески активные вещества, необходимые для обеспечения рези-
стентности организма (некоторые компоненты комплемента,
лизоцим, интерферон, интерлейкины и др.); 5) участвуют в
регуляции иммунной системы; 6) осуществляют «ознакомление»
Т-хелперов с антигенами. Следовательно, фагоциты являются,
с одной стороны, своеобразными «мусорщиками», очищающи-
ми организм от всех инородных частиц независимо от их при-
роды и происхождения (неспецифическая функция), а с другой
стороны, участвуют в процессе специфического иммунитета путем
представления антигена иммунокомпетентным клеткам (Т- и В-
лимфоцитам) и в регуляции их активности.
Процесс фагоцитоза, т.е. поглощения инородного вещества
клетками, имеет несколько стадий'. 1) приближение фагоцита
к объекту поглощения (хемотаксис); 2) адсорбция поглощаемо-
го вещества на поверхности фагоцита; 3) поглощение вещества
162
Рис. 9.1. Функциональные структуры фагоцита.
АГ — антиген; ДТ — антигенная детерминанта; Ф — фагоцитоз; ФС — фаго-
сома; ЛС — лизосома; ЛФ — лизосомные ферменты; ФЛ — фаголизосома;
МАГ — метаболизированный антиген; Г-П — антиген гистосовместимости II
класса (HLA-DR, 1а); /с-рецептор для Fc-фрагмента молекулы иммуногло-
булина; С/, СЗа, С5а — рецепторы для компонентов комплемента; ИЛ-2 —
рецептор для ИЛ-2; Г — рецептор для гистамина; С — секреция компонен-
тов комплемента; ПР — секреция перекисных радикалов; ИЛ-1 — секреция
ИЛ-1; ФИО — секреция фактора некроза опухолей
путем инвагинации клеточной мембраны с образованием в
цитоплазме фагосомы, содержащей вещество; 4) слияние фаго-
сомы с лизосомой клетки с образованием фаголизосомы; 5) пе-
реваривание вещества в фаголизосоме с помощью ферментов.
Для осуществления своих функций (рис. 9.1) фагоциты имеют
рецепторный аппарат и набор литических ферментов. На цитоп-
лазматической мембране находятся, например, рецепторы для
компонентов комплемента, /с-фрагментов иммуноглобулинов,
а также антигены гистосовместимости I и II классов. Внутри-
клеточные лизосомы содержат около 40 различных ферментов,
способных «переварить» практически любое вещество.
Фагоциты имеют развитую поверхность и очень подвижны.
Они способны активно перемещаться к объекту фагоцитоза по
градиенту концентрации особых биологически активных ве-
ществ — хемоаттрактантов или хемокинов. Такое передвижение
названо хемотаксисом (от греч. chymeia — искусство сплавления
металлов и taxis — расположение, построение). Это АТФ-зави-
симый процесс, в котором участвуют сократительные белки актин
и миозин. К хемоаттрактантам относятся, например, фрагменты
б*
163
компонентов комплемента (СЗа и С5а), некоторые лимфоки-
ны, продукты распада клеток и бактерий.
Адсорбция вещества на поверхности фагоцита осуществляется
за счет слабых химических взаимодействий и происходит либо
спонтанно, неспецифически, либо путем связывания со специ-
фическими рецепторами (для иммуноглобулинов, компонентов
комплемента). «Захват» фагоцитом вещества вызывает выработку
большого количества перекисных радикалов («кислородный
взрыв»), которые вызывают необратимые летальные поврежде-
ния как цельных клеток, так и отдельных молекул.
Поглощение адсорбированного на фагоците вещества проис-
ходит путем эндоцитоза. Это энергозависимый процесс, связан-
ный с преобразованием энергии химических связей молекулы
АТФ в сократительную активность внутриклеточных актина и
миозина. Окружение фагоцитируемого вещества двуслойной ци-
топлазматической мембраной и образование изолированного
внутриклеточного пузырька — фагосомы напоминает «застеги-
вание молнии». Внутри фагосомы продолжается атака поглощен-
ного вещества перекисными радикалами.
После слияния фагосомы и лизосомы и образования в ци-
топлазме фаголизосомы происходит активация лизосомных
ферментов. Эти ферменты разрушают поглощенное вещество до
элементарных составляющих, пригодных для дальнейшей ути-
лизации для нужд самого фагоцита. При этом случайный не-
большой фрагмент перевариваемого вещества (размером до 9
аминокислот) может быть включен в молекулу антигена гис-
тосовместимости II класса и в ее составе выставлен (экспрес-
сирован) на поверхности фагоцита для «ознакомления» с ним
Г-хелперов (см. раздел 9.4.4). Непереваренные остатки вещества
«хоронятся» вместе с погибшим от старости фагоцитом. Фермен-
тативное расщепление вещества может также происходить вне-
клеточно при выходе ферментов за пределы фагоцита.
Фагоциты, как правило, «переваривают» захваченные бакте-
рии, грибы, вирусы, осуществляя таким образом завершенный
фагоцитоз. Однако иногда этот процесс бывает незавершенным
поглощенные бактерии (например, гонококки) или вирусы
(например, возбудители ВИЧ-инфекции, натуральной оспы) бло-
кируют ферментативную активность фагоцита, не погибают, не
разрушаются и даже размножаются в фагоцитах. Такой процесс
назван незавершенным фагоцитозом.
Процесс фагоцитоза активируется под влиянием антител-
опсонинов, адъювантов, комплемента, иммуноцитокинов (ин-
терлейкин-2) и других факторов. Механизм активирующего
действия антител основан на связывании комплекса антиген-
антитело с рецепторами для /с-фрагментов иммуноглобулинов
на фагоцитах. Аналогично действует комплемент, который спо-
164
собствует связыванию на специфических для него рецепторах
фагоцита (С рецепторы) комплекса антиген антитело. Адъюванты
укрупняют молекулы антигена и таким образом облегчают
процесс его поглощения, так как активность фагоцитоза зави-
сит от величины поглощаемой частицы.
Активность фагоцитов характеризуется фагоцитарными по-
казателями и опсоно-фагоцитарным индексом. Фагоцитарные
показатели оценивают по числу бактерий, поглощенных или
переваренных одним фагоцитом в единицу времени. Опсоно-
фагоцитарный индекс представляет собой отношение фагоци-
тарных показателей, полученных с сывороткой, содержащей
опсонины, и контролем. Эти показатели используют в кли-
нической практике для определения иммунного статуса паци-
ента.
Тромбоциты. Тромбоциты также играют важную роль в им-
мунитете. Они возникают из мегакариоцитов, пролиферацию
которых усиливает интерлейкин-11 (ИЛ-11). Тромбоциты име-
ют на своей поверхности рецепторы для IgG и IgE, компо-
нентов комплемента (С1 и СЗ), а также антигены гистосов-
местимости I класса. На тромбоциты влияют образующиеся
в организме иммунные комплексы антиген—антитело и
активированный комплемент. В результате такого воздействия
тромбоциты выделяют биологически активные вещества (ги-
стамин, лизоцим, р-лизины, лейкоплакины, простагландины
и др.), которые участвуют в процессах иммунитета и воспа-
ления.
Комплемент. Комплемент является одним из важных факто-
ров гуморального иммунитета, играющим большую роль в защите
организма от антигенов. Он был открыт в 1899 г. французским
иммунологом Ж.Борде, назвавшим его «алексином». Современ-
ное название комплементу дал П. Эрл их.
Комплемент представляет собой сложный комплекс белков
сыворотки крови, находящийся обычно в неактивном состоя-
нии и активирующийся при образовании комплекса антигена с
антителом или при агрегации антигена, т.е. в начале иммунного
процесса. В состав комплемента входят 20 взаимодействующих
между собой белков, 9 из которых являются основными ком-
понентами комплемента, их обозначают как Cl, С2, СЗ...С9.
Важную роль играют также факторы В, Dh Р (пропердин). Белки
комплемента относятся к глобулинам и различаются по ряду
физико-химических свойств. Компоненты комплемента синтези-
руются в большом количестве (составляют 5—10 % всех белков
крови), часть из них образуют фагоциты.
Функции комплемента многообразны: а) он участвует в лизисе
микробных и других клеток (цитотоксическое действие); б) об-
ладает хемотаксической активностью; в) участвует в анафилак-
165
Рис. 9.2. Классический (а) и альтернативный (б) пути активации комп-
лемента.
С1...С9 — компоненты комплемента, АГ — антиген, АТ — антитело, В и D —
протеины (см. в тексте), Р — пропердин.
сии; г) участвует в фагоцитозе. Следовательно, комплемент
является компонентом многих иммунолитических реакций,
направленных на освобождение организма от микробов и других
чужеродных клеток и антигенов (например, опухолевых клеток,
трансплантата).
Механизм активации комплемента очень сложен и представ-
ляет собой каскад ферментативных протеолитических реакций.
В результате образуется активный цитотоксический комплекс,
разрушающий стенку бактерии и других клеток. Существуют два
пути активации комплемента: классический и альтернативный
(рис. 9.2).
По классическому пути комплемент активируется ком-
плексом антиген- антитело.
Для этого достаточно участия в связывании антигена одной
молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с
присоединения к комплексу антиген— антитело компонента С1,
который распадается на субъединицы Clq, С Jr и Cis. Далее в
реакции участвуют последовательно активированные «ранние»
компоненты комплемента: С4 С2 СЗ. Эта реакция имеет
характер усиливающегося каскада: одна молекула предыдущего
компонента активирует несколько молекул последующего. «Ран-
166
ний» компонент комплемента СЗ активирует компонент С5,
который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки.
На компоненте С5 путем последовательного присоединения
«поздних» компонентов С6, С7, С8 и С9 образуется литический
или мембраноатакующий комплекс, который нарушает целост-
ность мембраны (образует в ней дыру), в результате чего клетка
погибает.
Альтернативный путь активации комплемента происходит без
участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамот-
рицательных микробов. Каскадная цепная реакция при альтер-
нативном пути начинается с взаимодействия антигена (напри-
мер, полисахарида) с протеинами В и D и пропердином (Р),
затем активируется компонент СЗ. Далее реакция идет так же,
как и при классическом пути: образуется мембраноатакующий
комплекс.
В процессе активации комплемента образуются продукты
протеолиза его компонентов — субъединицы СЗа и СЗЬ, С5а
и С5Ь и другие, которые обладают высокой биологической
активностью. Например, СЗа и С5а участвуют в анафилакти-
ческих реакциях, являются хемоаттрактантами, СЗЬ является
опсонином и т.д.
Сложная каскадная реакция комплемента осуществляется с
участием Са2+ и Mg2+.
Лизоцим. Особая и важная роль в естественной резистентно-
сти принадлежит лизоциму, открытому в 1909 г. П.Л.Лащенко
и выделенному и изученному в 1922 г. А.Флемингом.
Лизоцим — это протеолитический фермент мурамидаза (от
лат. murus — стенка) с молекулярной массой 14 000—16 000. Он
синтезируется макрофагами, нейтрофилами и другими фагоци-
тирующими клетками и постоянно поступает в жидкости и ткани
организма. Фермент содержится в крови, лимфе, слезах, моло-
ке, сперме, в урогенитальном тракте, на слизистых оболочках
дыхательных путей, в ЖКТ. Лизоцим отсутствует лишь только
в спинномозговой жидкости и передней камере глаза. В сутки
синтезируется несколько десятков граммов фермента. Механизм
действия лизоцима сводится к разрушению гликопротеинов
(мурамилдипептида) клеточной стенки бактерий, что приводит
к их лизису и способствует фагоцитозу поврежденных клеток.
Следовательно, лизоцим обладает бактерицидным и бактерио-
статическим действием. Кроме того, лизоцим активирует фаго-
цитоз и образование антител.
Нарушение синтеза лизоцима ведет к снижению резистент-
ности организма, возникновению воспалительных и инфекци-
онных болезней. В таких случаях для лечения используют пре-
парат лизоцима, получаемый из яичного белка или путем
биосинтеза, так как он продуцируется некоторыми бактериями.
167
Химическая структура лизоцима известна, он синтезирован
химическим способом.
Интерферон. Интерферон относится к важным защитным
белкам иммунной системы. Он был открыт в 1957 г. А.Айзексом
и ЖЛиндеманом при изучении интерференции вирусов (от лат.
inter — между и ferens — несущий), т.е. явления, когда живот-
ные или культуры клеток, инфицированные одним вирусом,
становились нечувствительными к заражению другим вирусом.
Оказалось, что интерференция обусловлена образующимся при
этом белком, обладающим защитным противовирусным свой-
ством. Этот белок назвали интерфероном. В настоящее время
интерферон хорошо изучен, известны его структура и свойства,
он широко используется в медицине как лечебное и профилак-
тическое средство.
Интерферон представляет собой семейство гликопротеинов с
молекулярной массой от 15 000 до 70 000, которые синтези-
руются клетками иммунной системы и соединительной ткани.
В зависимости от того, какими клетками синтезируется интер-
ферон, различают его три вида: а, р и у.
Интерферон-а. вырабатывается лейкоцитами, отсю-
да он получил название лейкоцитарного. Интерфе-
рон-^ называют фибробластным, поскольку он син-
тезируется фибробластами — клетками соединитель-
ной ткани. Интерферон-у — иммунный, так как он
вырабатывается Г-лимфоцитами.
Интерферон синтезируется клетками постоянно, и его концен-
трация в крови держится на уровне примерно 2 МЕ/мл [1 меж-
дународная единица (ME) — это количество интерферона,
защищающее культуру клеток от 1 ЦПД50 вируса]. Продукция
интерферона резко возрастает при инфицировании вирусами, а
также при воздействии индукторов интерферона, например РНК,
ДНК, сложных полимеров.
Помимо противовирусного, интерферон обладает противоопу-
холевым действием, так как задерживает пролиферацию (раз-
множение) опухолевых клеток, а также иммуномодулирующей
активностью, стимулируя фагоцитоз, естественные киллеры,
регулируя антителообразование 5-лимфоцитами, активируя
экспрессию главного комплекса гистосовместимости.
Механизм действия интерферона сложен. Интерферон непос-
редственно на вирус вне клетки не действует, а связывается со
специальными рецепторами клеток и влияет на репродукцию
вируса в клетке на стадии синтеза белков.
Действие интерферона тем эффективнее, чем рань-
ше он начинает синтезироваться или поступать в
организм извне. Поэтому его используют с профи-
168
лактической целью при многих вирусных инфек-
циях (например, гриппе), а также с лечебной целью
при хронических вирусных инфекциях, таких как
парентеральные гепатиты (В, С, D), герпес, а так-
же рассеянный склероз и др. Интерферон дает по-
ложительные результаты при лечении злокачествен-
ных опухолей и заболеваний, связанных с имму-
нодефицитами.
Интерфероны обладают видоспецифичностью: интерферон че-
ловека менее эффективен для животных, и наоборот. Однако
видоспецифичность относительна. Получают интерферон двумя
способами: а) путем инфицирования безопасным вирусом лей-
коцитов или лимфоцитов крови человека, в результате чего ин-
фицированные клетки синтезируют интерферон, который затем
выделяют и готовят из него препарат интерферона; б) генно-
инженерным — путем выращивания в производственных усло-
виях рекомбинантных штаммов бактерий, способных продуци-
ровать интерферон (см. главу 6). Обычно применяют рекомби-
нантные штаммы псевдомонад, кишечной палочки со встроен-
ными в их ДНК генами интерферона.
Интерферон, полученный генно-инженерным способом, на-
зывается рекомбинантным. В нашей стране рекомбинантный
интерферон получил официнальное название «реаферон». Произ-
водство реаферона во многом эффективнее и дешевле, чем лей-
коцитарного интерферона. Рекомбинантный интерферон широко
применяется как профилактическое и лечебное средство при
вирусных инфекциях, новообразованиях и иммунодефицитах.
Защитные белки сыворотки крови. К защитным белкам сыво-
ротки крови относятся некоторые протеины, участвующих в
защите организма от микробов и других антигенов: белки ос-
трой фазы, опсонины, пропердин, р-лизин, фибронектин и др.
К белкам острой фазы относится С-реактивный белок, про-
тивовоспалительные и другие белки, которые вырабатываются
в печени в ответ на повреждение тканей и клеток. С-реактив-
ный белок способствует опсонизации бактерий и является
индикатором воспаления.
Пропердин представляет собой у-глобулин нормальной сыво-
ротки крови. Он способствует активации комплемента по аль-
тернативному пути и таким образом участвует во многих им-
мунологических реакциях.
Фибронектин — универсальный белок плазмы крови и тка-
невых жидкостей, синтезируемый макрофагами. Он обеспечива-
ет опсонизацию антигенов и связывание клеток с чужеродными
веществами, например фагоцитов с антигенами и микробами,
«экранирует» дефекты эндотелия сосудов, препятствуя тромбо-
образованию.
169
р-Лизины — белки сыворотки крови, синтезируемые тром-
боцитами, повреждают цитоплазматическую мембрану бактерий.
9.4. Иммунная система человека
Для осуществления специфической функции надзора за посто-
янством внутренней среды организма, сохранения его биологи-
ческой и видовой индивидуальности, защиты от появления
генетически .чужеродных молекул и клеток в организме чело-
века существует иммунная система. Эта система достаточно
древняя: ее зачатки обнаружены еще у круглоротых. Принцип
действия иммунной системы основан на распознавании «свой —
чужой».
Иммунная система — это специализированная, анатомически
обособленная лимфоидная ткань. Она «разбросана» по всему
организму в виде различных лимфоидных образований и от-
дельных клеток. Суммарная масса этой ткани составляет 1—2 %
массы тела. Анатомически иммунная система подразделена на цен-
тральные и периферические органы. К центральным органам
относятся костный мозг и тимус (вилочковая железа), а к пе-
риферическим — лимфатические узлы, скопления лимфоидной
ткани [групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляш-
ки), миндалины], а также селезенка, кровь и лимфа. Основу
лимфоидной ткани составляют эпителиальные и ретикулярные
клетки. Основными функциональными клетками являются лим-
фоциты. Их число в организме достигает 10’2. Кроме лимфоци-
тов, к функциональным клеткам в составе лимфоидной ткани
относят мононуклеарные и гранулярные лейкоциты и тучные
клетки. Часть клеток сосредоточена в отдельных органах иммун-
ной системы, другие клетки свободно перемещаются по всему
организму. Схематическое строение иммунной системы изобра-
жено на рис. 9.3.
9.4.1. Центральные органы иммунной системы
Центральными органами иммунной системы являются костный
мозг и вилочковая железа, или тимус. Это органы воспроизве-
дения клеток иммунной системы. Здесь происходят «рождение»,
размножение (пролиферация), дифференцировка и «обучение»
иммунокомпетентных клеток. Внутри тела человека эти органы
имеют как бы центральное расположение.
У птиц к центральным органам иммунной системы относят
сумку Фабрициуса (bursa Fabricii), локализованную в области
клоаки. В этом органе происходят созревание и размножение
популяции лимфоцитов — продуцентов антител, вследствие чего
они получили название «В-лимфоцитов» (см. раздел 9.4.3).
170
Аденоиды
Миндалина
Вилочковая железа
Толстая кишка
Аппендикс
Лимфатические сосуды
тканей
Лимфатические
узлы
Левая
подключичная
вена
Грудной проток
Селезенка
Тонкая кишка
Костный мозг
Групповые лимфати -
ческие фолликулы
Рис. 9 3 Лимфоидная ткань и органы человека.
У млекопитающих этого анатомического образования нет, и его
функции в полной мере выполняет костный мозг. Однако тра-
диционное название «5-лимфоциты» сохранилось.
Костный, мозг локализуется в губчатом веществе костей (эпи-
физы трубчатых костей, грудина). В костном мозге находятся
полипотентные стволовые клетки (ППСК), которые являются
родоначальницами всех форменных элементов крови и соответ-
ственно иммунокомпетентных клеток. В строме костного мозга
происходят дифференцировка и размножение популяции В-
лимфоцитов, которые затем разносятся по всему организму
кровотоком. Здесь же образуются предшественники лимфоци-
тов, которые впоследствии мигрируют в тимус, — это попу-
ляция Т-лимфоцитов. Фагоциты и их предшественники также
образуются в костном мозге.
Вилочковая железа (тимус, или зобная железа) располагается
в верхней части загрудинного пространства. Этот орган появля-
ется в период внутриутробного развития, к моменту рождения
достигает массы 10—15 г. Тимус окончательно созревает к 5-
летнему возрасту, а максимального размера достигает к 10—
12 годам жизни (масса 30—40 г). После периода полового созре-
вания начинается инволюция органа — происходит замещение
лимфоидной ткани жировой и соединительной.
Тимус имеет долчатое строение. В его стуктуре различают
мозговой и корковый слои. В строме тимуса находится большое
количество эпителиальных клеток — тимоцитов («клетки-нянь-
ки»), которые своими отростками образуют мелкоячеистую сеть,
где располагаются лимфоциты.
Предшественники Т-лимфоцитов (см. раздел 9.4.3), которые
образовались из стволовой клетки в костном мозге, поступают
в корковый слой тимуса. Здесь под влиянием гормонов тимуса
(тимозин, тимопоэтин и др.), иммуноцитокинов и других
факторов микроокружения предшественники активно размно-
жаются и дифференцируются (превращаются) в зрелые Т-лим-
фоциты. Кроме того, в этой зоне происходит «обучение» Т-
лимфоцитов распознаванию чужеродных антигенных детерми-
нант. При этом клетки, которые воспринимают биополимеры
собственного организма как чужеродные (см. раздел 9.5.2), ней-
трализуются и уничтожаются. Зрелые формы Т-лимфоцитов
мигрируют с кровотоком из тимуса в другие органы и ткани.
Созревание и «обучение» Т-лимфоцитов в тимусе имеют
важное значение для формирования иммунитета. Отмечено, что
отсутствие или недоразвитие тимуса ведет к резкому снижению
эффективности иммунной защиты макроорганизма. Такое явле-
ние наблюдается при врожденном дефекте развития тимуса —
аплазии или гипоплазии органа (см. раздел 9.10), его хирурги-
ческом удалении или радиационном поражении.
172
9.4.2. Периферические органы иммунной системы
К периферическим органам и тканям иммунной системы отно-
сят селезенку, аппендикс, миндалины глоточного кольца, группо-
вые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки), лимфатические
узлы, кровь, лимфу и др. В этих органах локализуются иммуно-
компетентные клетки, которые непосредственно осуществляют
иммунный надзор, а также размножаются и претерпевают окон-
чательную дифференцировку. В функциональном плане перифе-
рические органы иммунной системы могут быть подразделены
на органы контроля жидких сред организма (лимфатические узлы,
селезенка), контроля его кожных и слизистых покровов (лимфа-
тические фолликулы) и контроля внутренней среды (тканевые
мигрирующие клетки).
Групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки)
являются скоплением лимфоидной ткани в слизистой оболочке
тонкой кишки. Такие образования также находятся в червеоб-
разном отростке слепой кишки — аппендиксе. Кроме того, на
всем протяжении ЖКТ, начиная с пищевода и кончая аналь-
ным отверстием, располагаются единичные лимфатические
фолликулы. Они обеспечивают местный иммунитет слизистой
оболочки кишки и ее просвета, а также регулируют видовой
и количественный состав микрофлоры кишки.
Скопление лимфоидных элементов в виде миндалин глоточ-
ного кольца обеспечивает местный иммунитет в носоглотке,
ротовой полости и верхних дыхательных путях, защищает их
слизистые оболочки от внедрения микробов и других генети-
чески чужеродных агентов воздушно-капельным или воздушно-
пылевым путем, а также регулирует видовой и количественный
состав локальной нормальной микрофлоры.
Лимфатические узлы — мелкие округлые анатомические
образования бобовидной формы, которые располагаются по ходу
лимфатических сосудов. Каждый участок тела имеет региональ-
ные лимфатические узлы. В организме человека насчитывается
до 1000 лимфатических узлов. Лимфатические узлы выполняют
функцию биологического сита: через них фильтруется лимфа,
задерживаются и концентрируются антигены. В пределах узла про-
исходит антигенная стимуляция иммунокомпетентных клеток и
включается система специфического иммунного реагирования,
направленная на обезвреживание антигена.
В лимфатическом узле различают корковое и мозговое веще-
ство. В корковом веществе выделяют поверхностный корковый
слой и глубокую кору, или паракортикальную зону. В поверх-
ностном корковом слое расположены лимфатические фоллику-
лы. Это элементарная структурная единица лимфатического узла.
Внутри лимфатических фолликулов находятся центры размно-
173
жения лимфоцитов (герминативные центры). Мозговое вещество
образовано тяжами соединительной ткани, между которыми
располагаются лимфоциты разной степени зрелости. Т- и В-
лимфоциты составляют подавляющее большинство иммуноком-
петентных клеток лимфатического узла. Они постоянно мигри-
руют в крово- и лимфоток и обратно. В строме узла также много
ретикулярных дендритных клеток и фагоцитов. Они захватыва-
ют и перерабатывают антигены.
Селезенка — орган, через который фильтруется вся кровь. Он
располагается в левой подвздошной области и имеет дольчатое
строение. В селезенке различают первичные лимфоидные фолли-
кулы, которые окружают артерии по их ходу, и вторичные,
располагающиеся на границах первичных фолликулов. Периар-
териальные лимфоидные скопления заселены преимущественно
Т-лимфоцитами, а вторичные — 5-лимфоцитами и плазматичес-
кими клетками. Кроме того, в строме селезенки обнаруживают
фагоциты и ретикулярные дендритные клетки. В селезенке, как
в сите, задерживаются антигены, оказавшиеся в кровотоке, и
«состарившиеся» эритроциты. Поэтому этот орган еще называ-
ют «кладбищем эритроцитов». Здесь происходят антигенная
стимуляция иммунокомпетентных клеток, развитие специфи-
ческой иммунной реакции на антиген и обезвреживание пос-
леднего.
Лимфа — жидкая ткань организма, которая содержится в
лимфатических сосудах и узлах. Она включает в себя все соеди-
нения, поступающие из межтканевой жидкости. Основными и
практически единственными клетками лимфы являются лимфо-
циты. В ее составе эти клетки осуществляют кругооборот в орга-
низме.
Кровь относится к периферическим органам иммунитета. В ней
циркулируют предшественники и зрелые Т- и 5-лимфоциты,
полиморфно-ядерные лейкоциты, моноциты. Лимфоциты состав-
ляют 30 % общего количества лейкоцитов.
9.4.3. Иммунокомпетентные клетки
Специфическую функцию иммунной системы непосредственно
выполняют иммунокомпетентные клетки. К ним относят лим-
фоциты и фагоциты. Это основные клетки иммунной системы.
Кроме них, к этому ряду относят также гранулоциты, моноциты
крови и некоторые другие клетки. Перечисленные клетки раз-
личаются не только морфологически, но и по своей функци-
ональной направленности, маркерам (специфические молекуляр-
ные метки), по рецепторному аппарату и продуктам биосинтеза.
Тем не менее бдльшую часть иммунокомпетентных клеток объе-
диняет близкое генетическое родство: они имеют общего пред-
174
Рис. 9.4. Иммунопоэз.
ППСК — полипотентная стволовая клетка пре Г — предшественники Т-лим-
фоцитов; пре/? — предшественники 5-лимфоцитов; преЛ — предшественники
фагоцитов; пре Тх — предшественники Т-хелперов; пре Тк — предшественники
Т-киллеров; Тх — Т-хелпер; Тк — Т-киллер; В — В лимфоцит (а, у, е, ц —
изотип синтезируемой молекулы иммуноглобулина); Пл — плазматическая
клетка; А — фагоцит NK — естественный киллер.
шественника — полипотентную стволовую клетку костного мозга
(рис. 9.4).
По функциональной активности иммунокомпетентные клет-
ки подразделяют на регуляторные и эффекторные. Регуляторные
клетки «управляют» функцией иммунной системы путем выра-
ботки медиаторов — иммуноцитокинов. Эти клетки обуловли-
вают направление развития иммунной реакции, ее интенсив-
ность и продолжительность. Эффекторные клетки являются
непосредственными исполнителями иммунного реагирования. Они
действуют на объект либо непосредственно, либо путем биосин-
теза биологически активных веществ со специфическим эффек-
том (антитела, или иммуноглобулины).
На поверхности цитоплазматической мембраны иммуноком-
петентных клеток есть особые молекулы, которые служат их
маркерами. С помощью специфических антител против этих мо-
лекул иммунокомпетентные клетки удалось разделить на отдель-
175
ные субпопуляции. В 80-х годах была принята Международная
номенклатура мембранных маркеров лейкоцитов человека. Они
получили название CD-антигенов (от англ, аббревиатуры — cluster
of differentiation). В настоящее время для идентификации важней-
ших субпопуляций иммунокомпетентных клеток используют мо-
ноклональные антитела.
Фагоциты (см. раздел 9.3.3.3) — самая многочисленная
фракция иммунокомпетентных клеток, гетерогенная по морфо-
логическим свойствам. Фагоциты обладают регуляторной и
эффекторной активностью, вырабатывают иммуноцитокины,
ферменты, ион-радикалы кислорода и другие биологически
активные вещества. Они обеспечивают вне- и внутриклеточный
киллинг, фагоцитоз, переработку и представление антигена Т-
хелперам.
Лимфоциты — подвижные мононуклеарные клетки, имеют
определенные морфологические особенности и отличаются он-
тогенезом и функциональной принадлежностью. В зависимости
от места созревания в организме они подразделяются на Т-
(тимус) и В- (бурса Фабрициуса, костный мозг) лимфоциты.
Лимфоциты непосредственно распознают генетически чуже-
родные молекулы и клетки. Они также участвуют в регуляции
иммунного ответа, формировании гуморального и клеточного
иммунитета, иммунологической толерантности (неотвечаемости)
и памяти, а также в реакциях гиперчувствительности.
Для лимфоцитов характерна постоянная рециркуляция —
миграция между различными органами и тканями. В организме
идет непрерывный процесс их разрушения—образования. Им-
мунная система постоянно содержит лимфоциты с широким
репертуаром специфической направленности, готовые в любой
момент ответить защитной реакцией на новые антигены.
В-лимфоциты — это эффекторные иммунокомпе-
тентные клетки. Они и их потомки ответственны
за биосинтез иммуноглобулинов, участвуют в
формировании гуморального иммунитета, иммуно-
логической памяти и гиперчувствительности немед-
ленного типа (ГНТ).
На долю этих клеток приходится около 15 % всей лимфоидной
популяции.
Дифференцировка и созревание происходят сначала в кост-
ном мозге, а затем в периферических органах иммунной сис-
темы. ^-лимфоцит может жить до 10 лет и более (клетка им-
мунной памяти). Потомками В-лимфоцитов являются антитело-
продуцирующие клетки иммунной памяти и плазматические
клетки. Основные морфологические признаки последних —
развитый эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи с
176
большим количеством рибосом. Активно синтезирующая плазма-
тическая клетка живет недолго, не более 2—3 еут.
В популяции 5-лимфоцитов в настоящее время выделяют
субпопуляцию 57-лимфоцитов, которые считают филогенети-
чески наиболее древней ветвью антителопродуцирующих клеток.
57-лимфоциты обнаруживают в слизистой оболочке ЖКТ. Эти
клетки синтезируют низкоаффинные IgA и IgM к полисахарид-
ным и липидным антигенам микробов и несут на своей мем-
бране маркер CD5.
На электронограммах 5-лимфоциты имеют шероховатую
поверхность. На последней определяются маркеры CD19—22, 45
и некоторые другие, а также рецепторы для эритроцитов мыши
(см. раздел 9.9) и Тс-участка иммуноглобулина. Основным
продуктом зрелых 5-лимфоцитов и их потомков — плазмоцитов
являются иммуноглобулины. Функцию антигенспецифического
рецептора выполняют особые формы мембранных иммуноглобу-
линов.
Активностью 5-лимфоцитов «управляют» молекулярные ан-
тигены и клетки-регуляторы: Т-хелперы и фагоциты (см. раздел
9.4.4).
Т лимфоциты — это сложная популяция, которая происхо-
дит от полипотентной стволовой клетки костного мозга, а
созревает и дифференцируется в тимусе из предшественников
(пре-Т-лимфоциты). В состав популяции Т-лимфоцитов входят
субпопуляция клеток-регуляторов (Т-хелперы) и субпопуляция
клеток-эффекторов (Т-киллеры). Данные субпопуляции различа-
ются по специфическим продуктам биосинтеза, рецепторному
аппарату и функциональной активности. Отмечено, что на элек-
тронограмме все Т-лимфоциты имеют гладкую поверхность.
Общим маркером для всех Т-лимфоцитов является CD3. На долю
этих клеток приходится около 75 % всей лимфоидной популя-
ции.
Т-лимфоциты обеспечивают клеточные формы
иммунного ответа (ГЗТ, трансплантационный им-
мунитет, противоопухолевый иммунитет и т.д.),
определяют силу и продолжительность иммунной
реакции.
Т-хелперы (или Т-помощники) — субпопуляция Т-лимфоци-
тов, которые выполняют регуляторную функцию. На наружной
поверхносш цитоплазматической мембраны Т-хелпера опреде-
ляются молекулы CD4.
Имеются также рецепторы для эритроцитов барана (см. раз-
дел 9.9) и молекул HLA II класса. На долю Т-хелперов при-
ходится около 75 % всей популяции Т-лимфоцитов.
Основным продуктом биосинтеза Т-хелперов являются им-
177
муноцитокины (интерлейкин-2, интерферон у и др.). Получив
от макрофагов информацию об антигене, Т-хелперы с помо-
щью иммуноцитокинов воздействуют на клоны Т- и ^-лимфо-
цитов. Этот сигнал включает созревание, пролиферацию и диф-
ференцировку эффекторных клеток (Т-киллеров или 5-лимфо-
цитов).
В последнее время в популяции Т-хелперов обнаружена
морфофункциональная гетерогенность. Выделяют две субпопу-
ляции — Т-хелпер) {Th) и Т-хелпер2 (77i2), которые различа-
ются по структуре рецептора для молекулы HLA II класса и
синтезируемым интерлейкинам. Установлено, что 7Ъ/ стимули-
рует пролиферацию эффекторных клеток (активация клеточно-
го иммунитета) и вырабатывает ИЛ-2 и интерферон у. Th,
направляет созревание и дифференцировку эффекторных кле-
ток путем биосинтеза ИЛ-4,5,6,10 и 13 (активация гуморально-
го иммунитета).
Дистальный участок молекулы CD4 служит местом прикреп-
ления ВИЧ на поверхности клеточной мембраны.
Т-киллеры — субпопуляция Т-лимфоцитов-эффекторов. На
поверхности цитоплазматической мембраны Т-киллера опреде-
ляются молекулы CD8, а также рецептор для молекул HLA I
класса. По этому рецептору «свои» клетки отличаются от «чу-
жих». На долю Т-киллеров приходится примерно 25 % всей
популяции Т-лимфоцитов.
Т-киллер распознает клетки с измененной структурой моле-
кул HLA I класса. Поэтому его мишенью являются мутантные
клетки, клетки, пораженные вирусом, или клетки аллогенного
трансплантата. Т-киллер синтезирует особый фермент-токсин —
перфорин, который лизирует генетически чужеродные клетки при
непосредственном контакте. Функцией Т-киллера управляют
корпускулярный антиген (эукариотическая клетка целиком),
фагоцит и Т-хелпер. Т-киллеры обеспечивают в организме
формирование клеточного иммунитета, иммуннологической
памяти и ГЗТ.
0-клетки — лимфоциты без отличительных признаков Т- и
В-клеток. В костном мозге на их долю приходится около 50 %
всех лимфоцитов, а в крови — примерно 5 %. Их функциональ-
ная активность остается неясной.
Помимо перечисленных выше, в организме есть ряд других
иммунокомпетентных клеток, например естественные киллеры,
или NK-клетки (Natural killer). Это эффекторные клетки. К ним
относят большие гранулярные лимфоциты. NK-клетки способны
распознать в организме некоторые виды злокачественно транс-
формированных клеток и уничтожить их без предварительной
подготовки (этот факт обусловил название клеток). Рецептор-
ный аппарат и механизм действия остаются во многом неясны-
178
ми. Между тем известно, что 7VX-клетки активируются и раз-
множаются под влиянием интерлейкина-2 и интерферона у.
До недавнего времени в популяции Т-лимфоцитов выделяли
Т-супрессоры, которым приписывали функцию торможения
развития иммунной реакции (супрессия). Однако в настоящее
время наличие супрессоров считается сомнительным, хотя сам
супрессорный эффект существует.
Эозинофилы — гранулярные лейкоциты крови. Эти клетки в
большом количестве содержатся в крови, рыхлой соединитель-
ной ткани. Они накапливаются в очагах местных воспалений,
вызванных гельминтами или простейшими или связанных с
аллергической реакцией. Эозинофилы могут выполнять функ-
цию киллеров, которая направлена против клеток гельминтов
или простейших.
В цитоплазме базофилов (гранулярные лейкоциты крови) и
тучных клеток (клетки рыхлой соединительной ткани) содер-
жится большое количество гранул (пузырьков), наполненных
биологически активными веществами — гистамином, брадики-
нином, гепарином и др. Эти вещества участвуют в формирова-
нии воспаления и реакции гиперчувствительности немедленного
типа (ГНТ). При воздействии на базофилы и тучные клетки
комплекса антиген—антитело гранулы секретируются в межкле-
точное пространство. В результате действия перечисленных ве-
ществ в ткани возникают местный стаз крови и отек.
9.4.4. Межклеточная кооперация
Итак, в осуществлении иммунной защиты участвует три вида
клеток: фагоциты, Т- и 5-лимфоциты. Деятельность этих кле-
ток направлена на распознавание и уничтожение генетически
чужеродных веществ, регуляцию функционирования компонен-
тов иммунной системы и поддержание гомеостаза. Такая работа
осуществляется в постоянном взаимодействии всех типов имму-
нокомпетентных клеток, т.е. в условиях межклеточной коопера-
ции. Связующим звеном между клетками иммунной системы
служат рецепторы, иммуноцитокины и другие медиаторы. Схему
межклеточной кооперации можно упрощенно проиллюстриро-
вать на примере активации 5-лимфоцита (рис. 9.5).
Как видно из рис. 9.5, при появлении в организме антигена
в молекулярной форме антиген захватывается фагоцитом, пе-
реваривается; его фрагмент в составе антигена гистосовместимо-
сти II класса (HLA-DR или /о-антигены) представляется Т-хелперу
для определения «свой—чужой». При контакте с чужеродным
веществом фагоцит активируется и начинает вырабатывать
иммуноцитокины, в том числе ИЛ-1. Т-хелпер, привлеченный
реакцией фагоцита, прикрепляется к нему, распознает при
179
Созревание, размножение,
дифференцировка
Рис. 9.5. Межклеточная кооперация в индукции гуморального иммун-
ного ответа (схема).
АГ— антиген; Ф — фагоцит; Тх — Т-хелпер; В — 5-лимфоцит; Г-Н— Г-П-
антиген гистосовместимости II класса (HLA-DR, la), РТ — рецептор Т-хелпера
для HLA-DR, АР — антигенспецифический рецептор В лимфоцита.
помощи особого рецептора чужеродное вещество в составе ан-
тигена гистосовместимости II класса и выделяет в окружающую
среду ИЛ-2. Оказавшийся рядом 5-лимфоцит, специфичный к
данному антигену, связывается с ним при помощи соответству-
ющего рецептора. Сигнал, полученный от антигенсвязывающего
рецептора, и стимуляция интерлейкинами (ИЛ-1 — от фагоцита
и ИЛ-2 — от Т-хелпера) «включают» в В лимфоцитах проли-
феративные и дифференцировочные процессы. Клетка созрева-
ет, размножается и дифференцируется, в результате чего обра-
зуется клон высокоактивных лимфоцитов, синтезирующих ан-
титела, специфичные к данному антигену.
Таким образом, для активации 5-клеточного иммунного ответа
необходим тройной сигнал: от антигенспецифичного рецептора,
фагоцита и Т-хелпера. Отсутствие хотя бы одного из стимулов
(нарушение межклеточной кооперации, неспецифичность рецеп-
тора 5-лимфоцита или элиминация антигена) блокирует разви-
тие иммунного ответа.
Активация Т-киллера (Т-клеточный иммунный ответ) про-
исходит по той же схеме. Отличие заключается в том, что
мишенью для Т-киллера служит цельная клетка, а не отдель-
ные молекулы антигена.
180
9.5. Антигены
Антиген — это полимер органической природы,
генетически чужеродный для макроорганизма, при
попадании в последний вызывающий иммунные
реакции, направленные на его устранение.
Теоретически антигеном может быть молекула любого органи-
ческого вещества, как вредного, так и безвредного для макро-
организма. В частности, антигенами являются компоненты и
продукты жизнедеятельности бактерий, грибов, простейших, ви-
русных частиц, животных и растений.
Антигены имеют самое разнообразное происхождение. Они
могут образовываться в процессе природного биологического
синтеза в любом чужом организме или клетке. Иногда антигены
могут появляться в собственном организме при структурных
изменениях уже синтезированных нормальных молекул (эпиге-
нетическая мутация) или при генетической мутации клеток. Кроме
того, антигены могут быть получены искусственно в результате
научной или производственной деятельности человека, в том
числе направленного химического синтеза. Однако в любом случае
молекулу антигена будет отличать генетическая чужеродность по
отношению к макроорганизму, в который она попала.
Антигены могут попадать в макроорганизм самыми разнооб-
разными путями: через кожные покровы или слизистые оболоч-
ки, непосредственно во внутреннюю среду, минуя покровы или
образовываясь внутри организма. Антигены распознаются имму-
нокомпетентными клетками и вызывают разнообразные иммун-
ные реакции, направленные на их инактивацию, разрушение и
удаление.
9.5.1. Свойства антигенов
Характерными свойствами антигенов являются антигенность,
специфичность и иммуногенность. Под антигенностью понима-
ют потенциальную способность молекулы антигена к специфи-
ческому взаимодействию с факторами иммунной системы (ан-
титела, клон лимфоцитов). При этом взаимодействие происхо-
дит не со всей молекулой одновременно, а только с ее неболь-
шим участком, который получил название «антигенная детер-
минанта», или «эпитоп». Размер антигенной детерминанты не-
велик — всего 5—6 аминокислотных (для белков) или липо-
сахаридных (для Л ПС) остатков. Замена хотя бы одного ами-
нокислотного остатка или другого структурного компонента
молекулы приводит к образованию принципиально новой ан-
тигенной детерминанты с иными свойствами.
Различают линейные, или секвенциальные, антигенные детер-
181
минанты (например, первичная аминокислотная последователь-
ность пептидной цепи) и поверхностные, или конформационные
(расположенные на поверхности молекулы антигена и возник-
шие в результате вторичной, третичной или четвертичной кон-
формации). Кроме того, существуют концевые (расположенные
на концевых участках молекулы антигена) и центральные эпи-
топы. Определяют также «глубинные», или скрытые, антигенные
детерминанты, которые проявляются при ра рушении биополи-
мера. Денатурация приводит к полной или частичной потере
антигенных детерминант или появлению новых, при этом те-
ряется специфичность антигена.
Поскольку молекулы большинства антигенов имеют доволь-
но большие размеры, в их структуре определяется множество
антигенных детерминант, которые распознаются разными по
специфичности антителами и клонами лимфоцитов. Поэтому
антигенность вещества зависит от наличия и числа антигенных
детерминант в структуре его молекулы.
Специфичностью называют способность антигена избиратель-
но реагировать со строго определенными антителами или кло-
нами лимфоцитов. Это свойство также зависит от наличия в
структуре молекулы вещества тех или иных антигенных детер-
минант.
Иммуногенность — свойство антигена вызывать в макроор-
ганизме иммунный ответ. Степень иммуногенности зависит от
ряда факторов, которые можно объединить в 3 группы.
Первая группа. К ней относятся свойства самого антигена:
чужеродность, природа, химический состав, молекулярная мас-
са, структура и др.
Чужеродность является обязательным условием для реализа-
ции иммуногенных свойств. Иммунная система невосприимчива
к собственным биополимерам. Антигены, возникающие внутри
макроорганизма, должны обязательно восприниматься как чу-
жеродные. Если на какой-либо биополимер в макроорганизме
возникла реакция, то соответственно он приобрел черты чуже-
родности и перестал восприниматься иммунной системой как
«свой» (см. раздел 9.5.2).
Чем дальше в филогенетическом развитии организмы отстоят
друг от друга, тем большей иммуногенностью обладают их
антигены по отношению друг к другу. Это свойство используют
биологи и палеонтологи (при изучении филогенеза, уточнении
классификации и т.д.), судебно-медицинские эксперты и кри-
миналисты (установление кровного родства, принадлежности
улик, фальсификации пищевых продуктов и т.д.).
Вместе с тем антигенные детерминанты генетически нерод-
ственных животных или структурно различных биополимеров
могут иметь определенное подобие. В этом случае их антигены
182
оказываются способными специфически взаимодействовать с
одними и теми же факторами иммунитета. Такие антигены по-
лучили название перекрестно реагирующих. Указанное явление
характерно, например, для альбуминов, коллагенов, миоглоби-
нов различных видов животных. Обнаружено также сходство
антигенных детерминант стрептококка, сарколеммы миокарда и
базальной мембраны почек, Treponema pallidum и липидной
вытяжки из миокарда крупного рогатого скота, возбудителя чумы
и эритроцитов человека 0(1) группы крови. Явление, когда один
микроб маскируется антигенами другого микроба или макроор-
ганизма для защиты от факторов иммунитета, называется ан-
тигенной мимикрией.
Иммуногенность в значительной степени зависит от природы
антигена. Известно, что наиболее выраженными иммуногенны-
ми свойствами обладают белки. Чистые полисахариды, нукле-
иновые кислоты и липиды, напротив, слабоиммуногенны. В то
же время Л ПС, гликопротеины, липопротеины способны в до-
статочной мере активировать иммунную систему.
Определенное влияние на иммуногенность оказывает хими-
ческий состав молекулы антигена. Так, большое значение для
иммуногенности белков имеет наличие в их молекуле остатков
ароматических аминокислот (тирозина, триптофана) и левовра-
щающих изомеров. Полипептиды, построенные из D-аминокис-
лот, практически лишены иммуногенности. Отмечено также, что
сополимеры нескольких аминокислот более иммуногенны, чем
одной.
Большое значение имеет относительная молекулярная масса
антигена. Несмотря на то что белки хорошо стимулируют им-
мунную систему в ответ на свое введение, небольшие полипеп-
тидные молекулы с массой менее 5000, как правило, неимму-
ногенны. Практически не проявляет иммуногенности декстран,
который используют в клинике для трансфузионной терапии —
его масса составляет около 75 000. В то же время полисахарид
с молекулярной массой 600 000 достаточно хорошо индуцирует
в организме человека иммунную реакцию. Примечательно, что
на нуклеиновые кислоты описанные закономерности практичес-
ки не распространяются.
На иммуногенность также влияет структура антигена. Боль-
шей иммуногенностью обладают агрегаты молекул и корпуску-
лярные антигены — целые клетки (эритроциты, бактерии и др.).
Это связано с тем, что корпускулярные и высокоагрегирован-
ные антигены лучше фагоцитируются, чем отдельные молекулы.
При равной молекулярной массе (около 70 000) альбумин
является более сильным антигеном, чем гемоглобин. Фибрил-
лярный белок коллаген, имеющий большую молекулярную массу
(около 330 000), обладает значительно меньшей иммуногенно-
183
стью по сравнению с таким глобулярным белком, как альбу-
мин, масса которого почти в 5 раз меньше. При денатурации
коллагена до желатина практически полностью исчезает имму-
ногенность, что обусловлено потерей пространственной устой-
чивости молекулы.
Важным условием иммуногенности является растворимость
антигена. Например, такие высокомолекулярные белки, как
кератин и меланин, не могут быть получены в виде коллоид-
ного раствора в нормальном состоянии, и они не являются
антигенами
Вторая группа. К этой группе факторов относят динамику
поступления антигена в организм и его выведения. Так, хорошо
известна зависимость иммуногенности антигена от способа его
введения. Это свойство обязательно учитывают при вакцинации
или иммунизации. Например, вакцину против полиомиелита
вводят перорально, против сибирской язвы — накожно, БЦЖ —
внутрикожно, АКДС — подкожно, против столбняка — внут-
римышечно.
На иммунный ответ влияет количество поступающего анти-
гена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ.
Однако передозировка антигена вызывает обратную реакцию —
иммунологическую толерантность (см. раздел 9.6.6). Между ко-
личеством антигена и силой иммунного ответа в определенном
интервале доз существует логарифмическая зависимость, выра-
жаемая уравнением антигенности (А.А.Воробьев, А.В.Маркович):
lgH~CL + Р X IgD,
где аир — коэффициенты, характеризующие соответственно
природу антигена и иммунореактивность макроорганизма, Н —
сила иммунного ответа, D — количество антигена.
Чувствительность к катаболическому разрушению фермента-
ми макроорганизма также определяет степень иммуногенности.
Так, белки, построенные из L-аминокислот, легко поддаются
ферментативной деградации и высокоиммуногенны. Полипептид-
ная цепочка, построенная из правовращающих изомеров ами-
нокислот, напротив, медленно расщепляется ферментами мак-
роорганизма. Такие полипептиды могут проявлять ограниченную
иммуногенность при введении в очень низких дозах, так как
высокие дозы быстро приводят к развитию иммунологической
толерантности.
Третья группа. Иммуногенность антигена зависит от состоя-
ния макроорганизма. Хорошо известно, что результат иммуни-
зации в определенной мере связан с генотипом особи. Суще-
ствуют чувствительные и нечувствительные роды и виды жи-
вотных, которых используют в лабораторной работе. Например,
кролики и крысы практически не реагируют на некоторые
184
бактериальные антигены, которые могут вызывать у морской
свинки или мыши чрезвычайно бурный иммунный ответ. Уста-
новлено, что даже внутри вида можно выделить группы близ-
кородственных особей (например, инбредные линии животных),
которые по-разному будут отвечать на вводимый антиген. Из-
вестны значительные (в десятки и сотни раз) индивидуальные
различия между людьми в чувствительности к вакцинам: вы-
деляют иммунологически реактивных и иммунологически инер-
тных индивидуумов.
Немаловажное значение имеет также функциональное состо-
яние макроорганизма (психоэмоциональный и гормональный фон,
интенсивность обменных процессов и др.). Функциональное
состояние обусловливает различную чувствительность к одному
и тому же антигену у одного и того же индивидуума в разные
периоды развития.
Иммуногенностью антигена можно управлять, воздействуя
на перечисленные выше факторы. Существует группа веществ,
называемых адъювантами (см. раздел 10.2.2.2), которые способ-
ны неспецифически усиливать это свойство антигена. Такой
эффект широко используют при вакцинации и в научно-иссле-
довательской работе.
9.5.2. Классификация антигенов
На основании отдельных характерных свойств антигены могут
быть подразделены на несколько классификационных групп.
• По происхождению', экзогенные (возникшие вне организ-
ма) и эндогенные (возникшие внутри организма).
• По природе, биополимеры белковой (протеины) и небел-
ковой природы (полисахариды, липиды, ЛПС, нуклеино-
вые кислоты и др.).
• По структуре', глобулярные (молекула имеет шаровидную
форму) и фибриллярные (молекула имеет форму нити).
• По необходимости участия Т лимфоцитов в индукции им-
мунного ответа'. Т-зависимые и ^-независимые. Иммунная
реакция в ответ на введение Т-зависимого антигена реа-
лизуется при обязательном участии Т-лимфоцитов (Т-хел-
перов). К Т-зависимым относится большая часть известных
антигенов. Для развития иммунного ответа на Т-независи-
мые антигены не требуется привлечения Т-хелперов. Эти
антигены непосредственно стимулируют 5-лимфоциты к
антителопродукции, дифференцировке и пролиферации. Т-
независимые антигены имеют относительно простое стро-
ение — монотонно повторяющиеся последовательности с
многочисленными однотипными эпитопами. В качестве
185
примера можно привести полимерную форму флагеллина
(сократительный белок жгутиков бактерий), ЛПС, сопо-
лимеры D-аминокислот и др. Такие молекулы в последнее
время получили название суперантигенов.
• По иммуногенности-, полноценные и неполноценные. Пол-
ноценные антигены обладают выраженной антигенностью и
иммуногенностью — иммунная система чувствительного
организма реагирует на их введение выработкой факторов
иммунитета. Такие вещества, как правило, имеют доста-
точно большую молекулярную массу (более 10 000), боль-
шой размер молекулы (частицы) в виде глобулы и хорошо
взаимодействуют с факторами иммунитета.
Неполноценные антигены (или гаптены), напротив, не спо-
собны при введении в нормальных условиях индуцировать в
организме иммунный ответ, так как обладают крайне низкой
иммуногенностью. Однако свойство антигенности они не утра-
тили, что позволяет им специфически взаимодействовать с уже
готовыми факторами иммунитета (антителами, лимфоцитами).
Чаще всего гаптенами являются низкомолекулярные соединения
(молекулярная масса меньше 10 000).
При определенных условиях иммунную систему макроорга-
низма удается заставить специфически реагировать на гаптен как
на полноценный антиген и вырабатывать факторы иммунитета.
Для этого необходимо искусственно укрупнить молекулу гап-
тена — соединить ее прочной связью с достаточно большой
белковой молекулой. Молекула белка-носителя получила назва-
ние «шлеппер» (в переводе — тягач). Синтезированный таким
образом полноценный антиген при введении в организм будет
вызывать выработку антител или клона лимфоцитов, специ-
фичных к гаптенной части. Так получают антитела к гормонам,
лекарственным препаратам и другим низкоиммуногенным со-
единениям. Созданные на основе антител к низкомолекулярным
веществам диагностикумы, диагностические наборы и иммуно-
сорбенты позволили значительно расширить возможности и
повысить эффективность лабораторной диагностики, фармако-
терапии и синтеза особо чистых биоорганических соединений.
• По степени чужеродности’, ксено-, алло- и изоантигены.
Ксеногенные антигены (или гетерологичные) — общие для
организмов, стоящих на разных ступенях биологической клас-
сификации, например, относящихся к разным родам и видам.
Впервые феномен общности ряда антигенов был отмечен Д.Фор-
сманом (1911). Ученый иммунизировал кролика суспензией
органов морской свинки. Оказалось, что полученная в ходе эк-
сперимента иммунная сыворотка была способна не только вза-
имодействовать с антигенами морской свинки, но и агглюти-
186
нировать эритроциты барана. Позже было установлено, что
морская свинка и баран имеют ряд структурно сходных анти-
генных детерминант, дающих перекрестное реагирование. В даль-
нейшем перечень подобных ксеногенных антигенов был расши-
рен десятками и сотнями пар, которые формировали между собой
антигены как теплокровных, так и холоднокровных животных,
растений и микробов. Все эти антигены получили обобщенное
название «антигены Форсмана». Исследование гетероантигенов
широко применяется в судебно-медицинской экспертизе, пале-
онтологии и других областях медицины и естествознания.
Аллогенные антигены (или групповые) — антигены, общие
для генетически не родственных организмов, но относящихся к
одному виду. По аллоантигенам из общей популяции можно
выделить отдельные группы организмов. Примером таких анти-
генов у людей являются антигены групп крови (системы АВО
и др.), раковоэмбриональные антигены (а-фетопротеин, транс-
феррин) и многие другие. Аллогенные ткани при транспланта-
ции иммунологически несовместимы — они отторгаются мак-
роорганизмом. Микробы на основании групповых антигенов могут
быть подразделены на серогруппы. Это имеет большое значение
для микробиологической диагностики и эпидемиологического
прогнозирования.
Изогенные антигены (или индивидуальные) — антигены,
общие только для генетически идентичных организмов, напри-
мер для однояйцовых близнецов, животных инбредных линий.
Изотрансплантаты обладают практически полной иммунологи-
ческой совместимостью и не отторгаются при пересадке. При-
мером таких антигенов в популяции людей являются антигены
гистосовместимости, а у бактерий — типовые антигены, не
дающие дальнейшего расщепления.
Классификация антигенов человека и животных может иметь
и более глубокую дифференцировку. Так, внутри изоантигенов
различают органо- и тканеспецифические антигены. Они характер-
ны для строго определенных анатомо-морфологических образова-
ний и нигде в пределах целого организма больше не встречаются.
Аутогенные антигены (аутоантигены) — антигены собствен-
ного организма. В нормальных условиях они не вызывают ре-
акции иммунной системы вследствие либо иммунологической
толерантности (невосприимчивости), либо недоступности для
контакта с факторами иммунитета — это так называемые за-
барьерные антигены. При срыве толерантности или нарушении
целостности биологических барьеров (наиболее частая причина —
травма) компоненты иммунной системы начинают специфичес-
ки реагировать на аутоантигены выработкой специфических
факторов иммунитета (аутоантитела, клон аутореактивных лим-
фоцитов — см. раздел 9.10).
187
9.5.2.1. Антигены организма человека
С позиций клинической медицины наиболее интересны и важ-
ны индивидуально специфические (изогенные) и группоспеци-
фические (аллогенные) антигены. Начало изучению аллоанти-
генных свойств тканей было положено открытием системы
групповых антигенов эритроцитов К.Ландштайнером в 1901 г.
(система АВО). На сегодняшний день известно более 250 различ-
ных эритроцитарных антигенов.
Однако наиболее важное клиническое значение
имеют антигены системы АВО и Rh (резус-фактор):
при проведении гемотрансфузионной терапии, пе-
ресадке органов и тканей, для предупреждения и
лечения осложнений беременности и т.д.
Антигены системы АВО располагаются на наружной мембране
всех клеток крови и тканей человека, но наиболее выражены
на эритроцитах. Кроме того, у большинства людей (80 %) эти
антигены содержатся в плазме крови, лимфе, секретах слизи-
стых оболочек и других биологических жидкостях. Антигены
системы АВО синтезируются предшественниками эритроцитов и
многими другими клетками организма. Они свободно секрети-
руются в межклеточное пространство, поэтому могут появиться
на мембране клетки либо как продукт клеточного биосинтеза,
либо в результате сорбции из межклеточных жидкостей.
Антигены системы АВО представляют собой высокогликози-
лированные пептиды: 85 % приходится на углеводную часть и
15 % — на полипептидную. Пептидный компонент состоит из
15 аминокислотных остатков. Он постоянен для всех групп крови
АВО. Иммуногенность этого гликопептида определяется его уг-
леводной частью.
В системе антигенов АВО выделяют 3 варианта антигенов,
различающихся по строению углеводной части — Н, А и В.
Базовой молекулой является антиген Я, специфичность кото-
рого обусловливают 3 углеводных остатка. Антиген А имеет в
структуре дополнительный, четвертый, углеводный остаток —
TV-ацетил-Л-галактозу, а антиген В — D-галактозу.
Антигены системы АВО наследуются независимо аллельно,
что определяет наличие в популяции 4 групп крови: 0(1), Я(П),
2?(Ш) и zlD(IV). Кроме того, следует отметить, что антигены А
и В имеют несколько аллотипов (например, Ар Ар А3... или Вр
В2, Вг..), которые встречаются в популяции людей с различной
частотой. Переливание пациенту несовместимой по группе кро-
ви, как правило, приводит к развитию острого состояния —
гемолитического шока.
Второй важнейшей системой эритроцитарных антигенов яв-
188
ляется система резус (Rh). Эти антигены синтезируются пред-
шественниками эритроцитов и обнаруживаются главным обра-
зом на эритроцитах, так как они нерастворимы в биологичес-
ких жидкостях. По химической структуре резус-антиген пред-
ставляет собой термолабильный липопротеин. Выделяют 6 раз-
новидностей этого антигена. Генетическая информация о стро-
ении резус-антигена находится в многочисленных аллелях 3 сцеп-
ленных между собой локусов (D/d, С/с, Е/е).
В зависимости от наличия или отсутствия резус-
антигена в популяции людей различают две группы —
резус-положительных и резус-отрицательных индиви-
дуумов.
Совпадение по резус-антигену важно не только при перелива-
нии крови, но также для течения и исхода беременности. При
беременности резус-отрицательной матери резус-положительным
плодом может развиться резус конфликт, который проявляется
выработкой антирезусных антител и невынашиванием беремен-
ности или желтухой новорожденного (внутрисосудистый иммун-
ный лизис).
Помимо указанных выше, на цитоплазматических мембранах
клеток организма находятся антигены гистосовместимости. У че-
ловека эти антигены обозначают HLA (от англ, аббревиатуры
Human Leukocyte Antigen — антигены лейкоцитов человека). HLA
играют важную роль в развитии иммунного ответа, отторжении
трансплантата и других реакциях. По химической природе эти
антигены представляю! собой гликопротеины, которые прочно
связаны с клеточной мембраной.
В зависимости от строения и функции HLA подразделяют на
два класса. Молекулы I класса состоят из двух нековалентно
связанных полипептидных цепей с разной молекулярной мас-
сой: тяжелой a-цепи и легкой p-цепи (это р2-микроглобулин).
HLA I класса находятся на мембранах всех клеток организма за
исключением эритроцитов. У человека их биосинтез контроли-
руется генами, картированными в 3 сублокусах хромосомы 6 —
HLA-A, HLA-В и HLA-С, которые наследуются и проявляются
независимо. В настоящее время различают более 100 вариантов
этих антигенов гистосовместимости. Типирование индивидуума
по HLA I класса производят серологически, в реакции микро-
лимфоцитолиза со специфическими антисыворотками.
Благодаря независимому наследованию генов сублокусов в
популяции формируется бесконечное множество неповторяющих-
ся комбинаций HLA I класса. Поэтому каждый человек строго
уникален по набору антигенов гистосовместимости, исключение
составляют только однояйцовые близнецы, которые абсолютно
похожи по набору генов. Основная биологическая роль HLA
189
I класса состоит в том, что они обусловливают биологическую
индивидуальность («биологический паспорт») и являются марке-
рами «своего» для иммунокомпетентных клеток (Т-хелперы, Т-
киллеры). Клетки, отличающиеся по HLA I класса, уничтожа-
ются как чужеродные. При заражении клетки вирусом или
возникновении мутации изменяется структура HLA I класса. Это
служит ориентиром для Т-киллеров и сигналом к уничтожению
ставших «чужеродными» клеток.
HLA II класса имеют более сложное строение. Они состоят
из двух примерно одинаковых по молекулярной массе полипеп-
тидных цепей, прочно связанных с цитоплазматической мемб-
раной клетки. Эти антигены обнаруживаются на клеточной
мембране антигенпредставляющих клеток: фагоцитов, 5-лимфо-
цитов и др. Они участвуют в представлении чужеродного анти-
гена иммунокомпетентным клеткам для их специфического
распознавания. В состав HLA II класса входят HLA-DR, DP и
DQ, генетическая информация о которых расположена также в
хромосоме 6. Семейство этих антигенов тоже достаточно много-
численно. Наличие и тип HLA II класса определяют в сероло-
гических (например, в микролимфоцитотоксическом тесте) и
клеточных реакциях иммунитета. У животных (мыши) антиген
гистосовместимости II класса назван /д-антигеном.
9.5.2.2. Опухолевые антигены
Злокачественное перерождение нормальной клетки сформиро-
ванного макроорганизма сопровождается началом биосинтеза
особых белков, которые встречаются лишь в эмбриональном
периоде развития. Такие белки получили название опухолевых,
или раково-эмбриональных антигенов. Лабораторное определение
этих антигенов имеет большое клиническое значение для ран-
ней диагностики некоторых новообразований, в частности пер-
вичного рака печени.
9.5.2.3. Антигены микробов
В структуре микробов определяются несколько типов антигенов.
Антигены бактерий, вирусов, грибов и простейших имеют прин-
ципиальные различия.
Микробные антигены могут быть и общими для отдельных
систематических категорий. Так, существуют антигены, харак-
терные для целых семейств, родов и видов. Внутри видов могут
быть выделены серогруппы и серологические варианты (серова-
ры). Антигены микробов используют для получения вакцин и
сывороток, необходимых для диагностики, профилактики и
лечения.
190
О-Al
К-АГ
Рис. 9.6. Антигены бактерий. Объяснение в тексте.
Н-АГ
Антигены бактерий. В структуре бактериальной клетки разли-
чают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые дру-
гие антигены (рис. 9.6). Жгутиковые, или Н-антигены, локали-
зуются в локомоторном аппарате бактерий — в жгутиках. Пос-
ледние представляют собой сократительный белок флагеллин. При
нагревании //-антигены денатурируют и теряют свою специ-
фичность. Фенол не действует на эти антигены.
Соматический, или О-антиген, связан с клеточной стенкой
бактерий. Его основу составляют липополисахариды. О-антиген
проявляет термостабильные свойства он не разрушается при
длительном кипячении. Однако соматический антиген подвер-
жен действию альдегидов (например, формалина) и спиртов,
которые нарушают его структуру.
Если иммунизировать животное живыми бактериями, имею-
щими жгутики, то будут вырабатываться антитела, направленные
одновременно против О- и Я-антигенов. Введение животному
прокипяченной культуры стимулирует биосинтез антител к со-
матическому антигену. Культура бактерий, обработанная фено-
лом, вызовет образование антител к жгутиковым антигенам.
Капсульные, или К-антигены, располагаются на поверхности
клеточной стенки, встречаются у бактерий, образующих капсу-
лу. Как правило, К антигены состоят из кислых полисахаридов
(уроновые кислоты). В то же время у бациллы сибирской язвы
этот антиген построен из полипептидных цепей. По чувстви-
тельности к нагреванию различают 3 типа /f-антигена: А, В и
£. Наибольшая термостабильность характерна для группы А. Они
не денатурируют даже при длительном кипячении. Группа В
выдерживает непродолжительное нагревание (около 1 ч) до 60 °C,
191
группа L быстро разрушается при этой температуре. В связи с
этим частичное удаление Л'-антигена возможно путем длитель-
ного кипячения бактериальной культуры.
Вариантом капсульного антигена является И-антиген. Этот
антиген можно обнаружить на поверхности возбудителя брюш-
ного тифа и некоторых других энтеробактерий, которые обла-
дают очень высокой вирулентностью. Поэтому Й-антиген полу-
чил название антигена вирулентности.
Антигенными свойствами обладают также бактериальные
белковые токсины, ферменты и некоторые другие белки, кото-
рые секретируются бактериями в окружающую среду (напри-
мер, туберкулин). При взаимодействии со специфическими
антителами токсины, ферменты и другие биологически актив-
ные молекулы бактериального происхождения теряют свою
активность. Столбнячный, дифтерийный и ботулинический ток-
сины относятся к числу сильных полноценных антигенов, поэтому
их используют для получения анатоксинов для вакцинации
людей.
В антигенном составе некоторых бактерий выделяется группа
антигенов с сильно выраженной иммуногенностью. Наличие такой
группы может полностью обеспечивать иммунитет макроорга-
низма ко всему инфекционному агенту. Эти антигены названы
протективными. Впервые протективный антиген был обнаружен
в гнойном отделяемом карбункула, вызванного бациллой си-
бирской язвы.
Антигены вирусов. В структуре вирусной частицы различают
несколько групп антигенов: ядерные (или коровые), капсидные
(или оболочечные) и суперкапсидные. На поверхности некото-
рых вирусных частиц встречаются особые И-антигены — гемаг-
глютинин и фермент нейраминидаза. Антигены вирусов разли-
чаются по происхождению. Часть из них — вирусспецифические
антигены. Информация об их строении картирована в нуклеи-
новой кислоте вируса. Другие являются компонентами клетки
хозяина (углеводы, липиды), они захватываются во внешнюю
оболочку вируса при его «рождении» путем почкования.
Антигенный состав вириона зависит от его строения. Анти-
генная специфичность просто организованных вирусов связана
с рибо и дезоксирибонуклеопротеидами. Эти вещества хорошо
растворяются в воде и поэтому обозначаются как 5-антигены
(от лат. solutio — раствор). У сложно организованных вирусов
часть антигена связана с нуклеокапсидом, а другая локализу-
ется во внешней оболочке — суперкапсиде.
Антигены многих вирусов отличаются высокой степенью
изменчивости. Это связано с мутациями, которые происходят в
генетическом аппарате вирусной частицы. Примером могут слу-
жить вирус гриппа, ВИЧ.
192
9-5.3. Процессы, происходящие с антигеном в макроорганизме
Как уже говорилось ранее, антиген оказывается в макроорга-
низме в результате двух процессов. Они могут появляться внут-
ри самого макроорганизма (эндогенное происхождение) или
поступать извне (экзогенное происхождение).
Существуют разнообразные пути проникновения антигена в
макроорганизм:
• через дефекты кожных покровов и слизистых оболочек
(как результат ранений, микротравм, укусов насекомых,
расчесов и др.);
• путем всасывания в ЖКТ (эндоцитоз эпителиальными клет-
ками);
• межклеточно (при незавершенном фагоцитозе, облигатном
или факультативном внутриклеточном паразитировании
микроб может разноситься по всему организму);
• чресклеточно (так распространяются облигатные внутри-
клеточные паразиты, например вирусы).
Проникнув в организм тем или иным путем, антиген раз-
носится лимфой и кровью по различным органам и тканям. Чаще
всего он накапливается в лимфоидной ткани печени, селезен-
ки, легких и других органов, где и вызывает иммунологические
реакции. Процесс проникновения антигена и его контакт с
иммунной системой протекают поэтапно и имеют свою дина-
мику во времени.
На каждом этапе появления и распространения в макроорга-
низме антиген сталкивается с мощным противодействием разви-
той сети разнообразных факторов иммунитета. Ответная реакция
этих факторов заключается в инактивации и удалении (элимина-
ции) антигена из макроорганизма. Это достигается путем:
• фильтрации и концентрирования антигена в лимфоидных
образованиях;
• специфического распознавания «свой—чужой»;
• осуществления иммунного реагирования;
• выработки факторов регуляции и иммунитета (антитела,
клоны лимфоцитов);
• связывания и блокирования биологически активных уча-
стков молекулы антигена;
• разрушения или отторжения антигена;
• полной утилизации, изоляции (инкапсуляции) или выве-
дения из макроорганизма остатков антигена.
В итоге достигаются полное или частичное восстановление
гомеостаза, формирование иммуннологической памяти, ареак-
тивности или гиперергии.
7—239
193
9.6. Основные формы иммунного реагирования
Свою биологическую функцию иммунная система осуществляет
с помощью сложного комплекса взаимосвязанных реакций, в
которых «задействованы» все ее структурные и функциональные
элементы. В зависимости от конкретного проявления весь ком-
плекс иммунного реагирования можно подразделить на отдель-
ные формы. Основными являются антителообразование, иммун-
ный фагоцитоз, опосредованный клетками киллинг, реакции
гиперчувствительности, формирование иммунологической памяти
и иммунологической толерантности.
Все элементы иммунной системы имеют единый принцип
активации и практически одновременно реагируют на измене-
ние гомеостаза. Однако в зависимости от характера антигенного
воздействия наблюдается неравномерное стимулирование: одна
или несколько форм становятся ведущими, в то время как другие
могут практически не проявляться. Например, при токсинеми-
ческой инфекции преимущественно активируется продукция
антител, так как организму необходимы иммуноглобулины-ан-
титоксины, которые способны нейтрализовать активный центр
молекулы токсина. При туберкулезной инфекции, наоборот,
антитела практически не имеют значения. В этом случае основ-
ную функциональную нагрузку несут факторы клеточного
иммунитета (Г-киллеры, фагоциты).
9.6.1. Антитела и антителообразование
9.6.1.1. Природа и функция антител
Одной из форм реагирования иммунной системы в ответ на
внедрение в организм антигена является биосинтез антител, т.е.
белков, специфически реагирующих с антигенами. Антитела
относятся к у-глобул и новой фракции белков сыворотки крови.
На долю у-глобулинов приходится 15—25 % белков сыворотки
крови, что составляет примерно 10—20 г/л. Поэтому они полу-
чили название иммуноглобулинов, и их обозначают символом Ig.
Следовательно, антитела — это иммуноглобулины, вырабатыва-
емые в ответ на введение антигена и способные специфически
связываться с антигеном и участвовать во многих иммунологи-
ческих реакциях. Антитела синтезируются ^-лимфоцитами и их
потомками — плазматическими клетками. Антитела, так же как
и фагоцитоз, — это одна из наиболее филогенетически древних
форм иммунной защиты. Иммуноглобулины можно обнаружить
уже у некоторых видов рыб.
Иммуноглобулины существуют в форме циркулирующих
антител, рецепторных молекул на иммунокомпетентных клетках
и миеломных белков. Циркулирующие антитела подразделяются
194
на сывороточные и секреторные. К антителам могут быть также
отнесены белки Бенс-Джонса, которые являются фрагментами
молекулы иммуноглобулина (его легкая цепь) и синтезируются
в избытке при миеломной болезни.
Строение и функцию антител изучали многие выдающиеся
ученые. П.Эрлих (1885) предложил первую теорию туморального
иммунитета. Э.Беринг и С.Китазато (1887) получили первые
антитоксические сыворотки к дифтерийному и столбнячному
токсинам. А.Безредка (1923) разработал метод безопасного вве-
дения пациентам лечебных иммунных сывороток. Большая заслуга
в расшифровке строения молекулы иммуноглобулинов принадле-
жит Д.Эдельману и Р.Портеру (1959), а разгадка многообразия
антител — трудам Ф.Бернета (1953) и С.Тонегавы (1983).
Вследствие высокой специфичности и значимости в форми-
ровании гуморального иммунитета антитела используют для
диагностики, профилактики и лечения соматических и инфек-
ционных болезней. На основе специфических иммуноглобулинов
созданы соответствующие иммунобиологические препараты (ле-
чебные и диагностические сыворотки, диагностикумы и др.).
9.6.1.2. Молекулярное строение антител
Иммуноглобулины являются гликопротеинами. Их молекула
состоит из полипептидной цепи, стабилизированной сахаридны-
ми остатками. При нагревании выше 60 °C молекула денатури-
рует. Иммуноглобулины различаются по структуре, антигенному
составу, а также по выполняемым ими функциям. По этим свой-
ствам они подразделены на 5 классов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD.
Специфически связываясь с антигенными детерминантами, ан-
титела осуществляют маркирование антигена, инактивацию
биологически активных молекул (например, токсинов), участву-
ют в опсонизации антигена, антителоопосредованном лизисе
клеток, иммунном фагоцитозе, в развитии реакций гиперчув-
ствительности немедленного типа. Кроме того, антитела выпол-
няют функцию антигенспецифического рецептора на поверхно-
сти ^-лимфоцитов.
Молекулы иммуноглобулинов различных классов, несмотря
на их видимое разнообразие, имеют универсальное строение
(рис. 9.7). Если молекулу иммуноглобулина обработать мочеви-
ной, то она распадется на две пары полипептидных цепей: две
тяжелые (550—660 аминокислотных остатков, молекулярная масса
50 000) и две легкие (220 аминокислотных остатков, молеку-
лярная масса 20 000—25 000). Обозначают их как Н- (от англ.
heavy — тяжелый) и L- (от англ, light — легкий) цепи. Тяжелые
и легкие цепи связаны между собой попарно дисульфидными
связями (—5—5—). Мочевина разрушает дисульфидные мостики.
7
195
Н цепь
Fab— .
фрагмент
Рис. 9.7. Строение молекулы иммуноглобулина класса G. Объяснение в
тексте.
Между тяжелыми цепями также есть дисульфидная связь. Это
так называемый «шарнирный» участок. Такой тип связи придает
структуре молекулы динамичность: молекула может легко ме-
нять свою конформацию в зависимости от окружающих усло-
вий и состояния.
Легкие и тяжелые полипептидные цепи молекулы иммуно-
глобулинов имеют определенные варианты структуры, или типы.
Они определяются первичной аминокислотной последователь-
ностью цепей и степенью их гликозилирования. Легкие цепи
бывают двух типов - к и X. Известно 5 типов тяжелых цепей:
а, у, ц, е и 8, — которые имеют также и внутреннее под-
разделение. Среди многообразия цепей a-типа выделяют al- и
а2-, а ц-цепей — pl- и р,2-подтипы. Для у-цепи известно 4
подтипа: yl, у2, уЗ и у4.
Вторичная структура полипептидных цепей молекулы имму-
ноглобулинов имеет доменное строение: отдельные участки цепи
свернуты в глобулы (домены), которые соединены линейными
фрагментами. Домены стабилизированы внутренней дисульфид-
ной связью. Таких доменов в составе тяжелой цепи бывает 4—
5, а в легкой — 2. Каждый домен состоит примерно из ПО
аминокислотных остатков.
Домены различаются по постоянству аминокислотного соста-
ва. Выделяют С-домены (от англ, constant — постоянный), с не-
изменной, или постоянной, структурой полипептиднои цепи и
V-домены (от англ, variable — изменчивый), с переменной струк-
турой. В составе легкой цепи есть по одному V- и С-домену,
196
а в тяжелой — один V- и 3—4 С-домена. Примечательно, что
не весь вариабельный домен изменчив по своему аминокислот-
ному составу, а лишь его незначительная часть (гипервариабель-
ная область) — на ее долю приходится около 25 % ^-домена.
Вариабельные домены легкой и тяжелой цепи совме-
стно образуют участок, который специфически свя-
зывается с антигеном. Это антигенсвязывающий
центр молекулы иммуноглобулина, или паратоп.
Гипервариабельные области тяжелой и легкой цепи определяют
индивидуальные особенности строения антигенсвязывающего
центра для каждого клона иммуноглобулинов и многообразие
их специфичностей.
Обработка ферментами молекулы иммуноглобулина приво-
дит к ее гидролизу на определенные фрагменты. Так, папаин
разрывает молекулу выше шарнирного участка и ведет к обра-
зованию 3 фрагментов (см. рис. 9.7). Два из них способны спе-
цифически связываться с антигеном. Они состоят из цельной
легкой цепи и участка тяжелой цепи (V- и С-домен), и в их
структуру входят антигенсвязывающие участки. Эти фрагменты
обозначают Fab (перев. с англ. — фрагмент, связывающийся с
антигеном). Третий фрагмент, способный образовывать кристал-
лы, обозначен Fc (перев. с англ. — фрагмент кристаллизующий-
ся). Он ответствен за взаимодействие с первым компонентом
комплемента (С1) и активацию его по классическому пути, за
связывание с рецепторами на мембране клеток макроорганизма
(Fc-рецепторы) и некоторых микробов (например, с белком А
стафилококка). Пепсин расщепляет молекулу иммуноглобулина
ниже шарнирного участка и приводит к образованию двух
фрагментов: Fc и двух сочлененных Fab, или F(ab)T
Помимо описанных выше, в структуре молекул иммуногло-
булинов есть дополнительные полипептидные цепи. Так, поли-
мерные молекулы IgM, IgA имеют J-nenmud (от англ, ioin —
соединяю). Он объединяет отдельные мономеры в единое мак-
ромолекулярное образование (см. раздел 9.6.1.5).
Молекулы секреторных иммуноглобулинов (в отличие от
сывороточных) обладают особым S-пептидом (от англ, secret —
секрет). Это так называемый секреторный компонент. Его моле-
кулярная масса составляет 71 000, и он является р-глобулином.
Секреторный компонент предохраняет антитела в секрете сли-
зистых оболочек от ферментативного расщепления.
Рецепторный иммуноглобулин, который локализуется на
цитоплазматической мембране F-лимфоцитов и плазматических
клеток, имеет дополнительный М-пептид (от англ, membrane —
мембрана). Благодаря своим гидрофобным свойствам он прочно
удерживается в липидном бислое цитоплазматической мембраны
197
и, как якорь, фиксирует рецепторный иммуноглобулин на
мембране иммунокомпетентной клетки.
J- и Af-пептиды присоединяются к молекуле иммуноглобу-
лина в процессе биосинтеза этого белка. 5-пептид синтезируется
эпителиальными клетками и является их рецептором для IgA.
Присоединение 5-пептида к молекуле IgA происходит при его
прохождении через эпителиальную клетку.
9.6.1.3. Антигенность антител
Иммуноглобулин, как и всякий белок, обладает антигенностью
и выраженной иммуногенностью. В молекуле иммуноглобулина
различают 4 типа антигенных детерминант', видовые, изотипи-
ческие, аллотипические и идиотипические.
Видовые детерминанты характерны для иммуноглобулинов всех
особей данного вида (например, кролика, собаки, человека). Они
определяются строением легкой и тяжелой цепей. По этим
детерминантам можно идентифицировать видовую принадлеж-
ность антител.
Изотипические детерминанты являются групповыми. Они
локализуются в тяжелой цепи и служат для дифференцировки
семейства иммуноглобулинов на 5 изотипов (классов) и мно-
жество подклассов.
Аллотипические детерминанты являются индивидуальными,
т.е. присущими конкретному организму. Они располагаются в
легкой и тяжелой полипептидных цепях. На основании строения
аллотипических детерминант можно различать особи внутри одного
вида.
Идиотипические детерминанты отражают особенности стро-
ения антигенсвязывающего центра молекулы иммуноглобулина.
Они образованы И-доменами легкой и тяжелой цепи молекулы
иммуноглобулина. Обнаружение идиотипических антигенных
детерминант послужило основанием для создания теории идио-
тип-антиидиотипической регуляции биосинтеза антител.
9.6.1.4. Механизм взаимодействия антитела с антигеном
В процессе взаимодействия с антигеном участвует не вся моле-
кула иммуноглобулина, а лишь ее ограниченный участок — ан-
тигенсвязывающий центр, или паратоп, который локализован в
///^-фрагменте. Антитело взаимодействует не со всей молекулой
антигена сразу, а лишь с ее антигенной детерминантой. Анти-
тела отличает специфичность взаимодействия, т.е. способность
связываться со строго определенной антигенной детерминантой.
Наиболее доступные для взаимодействия эпитопы располагают-
ся на поверхности молекулы антигена.
198
Связь антигена с антителом осуществляется за счет слабых
взаимодействий (ван-дер-ваальсовы силы, водородные связи,
электростатические взаимодействия) в пределах антигенсвязы-
вающего центра. Такая связь отличается неустойчивостью. Обра-
зовавшийся иммунный комплекс (ИК) легко диссоциирует на
составляющие его компоненты. Поэтому взаимодействие анти-
гена (АГ) и антитела (АТ) можно представить в виде уравне-
ния: [АГ] + [АТ] [ИК]. Данная система существует в состо-
янии равновесия, которое определяется действием многих фак-
торов. При этом важное значение имеют особенности антител и
антигена, а также условия, в которых происходит их взаимо-
действие.
К особенностям антител следует отнести их аффинность и
авидность.
Аффинность — сила специфического взаимодействия антите-
ла с антигеном (или энергия их связи). Эта характеристика зависит
от степени стерического (или пространственного) соответствия
(комплементарности) структуры антигенсвязывающего центра и
антигенной детерминанты. Чем выше их комплементарность, т.е.
чем больше они подходят друг другу, тем больше образуется
межмолекулярных связей и тем выше будет устойчивость обра-
зовавшегося И К. Структурные несоответствия антигенсвязыва-
ющего центра и антигенной детерминанты значительно снижа-
ют число образующихся связей и прочность взаимодействия
антитела с антигеном. Иммунный комплекс, образованный
низкоаффинными антителами, чрезвычайно неустойчив, имеет
малую продолжительность существования и быстро распадается
на исходные компоненты.
Установлено, что в условиях макроорганизма с одной и той
же антигенной детерминантой способно одновременно прореа-
гировать и образовать иммунный комплекс около 100 различ-
ных клонов антител. Все они будут отличаться структурой ан-
тигенсвязывающего центра и, следовательно, аффинностью. Наи-
большим аффинитетом обладают моноклональные антитела,
которые получают при клонировании гибридом. Наименее аф-
финными считаются нормальные антитела. Аффинность антител
существенно меняется в процессе иммунного ответа в связи с
селекцией наиболее специфичных клонов ^-лимфоцитов. По
расчетам общее число различных антигенспецифических клонов
Л-лимфоцитов достигает 106—107.
Другой характеристикой иммуноглобулинов является авид-
ность. Под этим термином понимают прочность связывания
антитела и антигена. Эта характеристика определяется аффинно-
стью и числом антигенсвязывающих центров. При равной аф-
финности наибольшей авидностью обладают антитела класса М,
так как они не имеют 10 антигенсвязывающих центров.
199
J-цепь
IgG W %A
Рис. 9.8. Строение молекул иммуноглобулинов различных классов. Объяс-
нение в тексте.
Особенности антигена также влияют на эффективность его
взаимодействия с антителом. Так, большое значение имеют
стерическая (пространственная) доступность антигенной детер-
минанты для антигенсвязывающего центра молекулы иммуно-
глобулина и число эпитопов в составе молекулы антигена.
Эффективность взаимодействия антитела с антигеном зави-
сит от условий, в которых происходит реакция, прежде всего
от pH среды, осмотической плотности, солевого состава и тем-
пературы среды. Наиболее приемлемыми для реакции антиген-
антитело являются физиологические условия внутренней среды
макроорганизма: близкая к нейтральной реакция среды, при-
сутствие фосфат-, карбонат-, хлорид- и ацетат-ионов, осмоляр-
ность физиологического раствора (концентрация раствора 0,15 М),
а также температура 36—37 °C.
9.6.1.5. Структурно-функциональные особенности
иммуноглобулинов различных классов
В зависимости от строения тяжелой цепи (т.е. наличия изотипи-
ческих, или групповых, антигенных детерминант) различают
классы, или изотипы иммуноглобулинов (рис. 9.8). Молекулы,
содержащие тяжелую цепь a-типа, относят к изотипу А (сокра-
щенно IgA), IgD обладает 8-цепью, IgE — Е-цепью, IgG— у-
цепью и IgM — ц-цепью. Соответственно особенностям строе-
ния подтипов тяжелых цепей различают и подклассы иммуно-
глобулинов.
В структуре молекул иммуноглобулинов разных классов про-
слеживается общая закономерность: все они построены из одних
и тех же элементов, которые были описаны в разделе 9.6.1.2.
Однако для каждого изотипа характерны свои особенности.
В частности, иммуноглобулины D, Е и G имеют мономерное
200
строение, IgM практически всегда является пентамером, а
молекула IgA может быть моно-, ди- и тримером. Наиболее ха-
рактерные черты, присущие различным изотипам иммуноглобу-
линов, приведены ниже.
Иммуноглобулин класса G. Изотип G составляет основную
массу иммуноглобулинов сыворотки крови. На его долю при-
ходится 70—80 % всех сывороточных иммуноглобулинов, при
этом 50 % содержится в тканевой жидкости. Среднее содержа-
ние IgG в сыворотке крови здорового взрослого человека со-
ставляет 12 г/л. Этот уровень достигается к 7—10-летнему воз-
расту. Период полураспада IgG равен 21 дню.
IgG — мономер, имеет два антигенсвязывающих центра (он
может связать две молекулы антигена подряд, следовательно,
его валентность равна двум), молекулярную массу — около
160 000 и константу седиментации — 7S. Различают подтипы
GI, G2, G3 и G4. IgG синтезируется зрелыми В-лимфоцитами
(BJ и плазматическими клетками. Он хорошо определяется в
сыворотке крови на пике первичного и при вторичном иммун-
ном ответе.
IgG обладает высокой аффинностью, связывает комплемент,
может быть неполным антителом. IgG4, подобно IgE, обладает
цитофильностью (тропностью, или сродством, к тучным клет-
кам и базофилам) и участвует в развитии аллергической реак-
ции I типа (см. раздел 9 6.4). IgG легко проходит через плацен-
тарный барьер и обеспечивает гуморальный иммунитет ново-
рожденного в первые 3—4 мес после рождения, способен также
выделяться в секрет слизистых оболочек путем диффузии.
Иммуноглобулин класса М. Это наиболее крупная молекула из
всех иммуноглобулинов. IgM — пентамер, который имеет 10 ан-
тигенсвязывающих центров, т.е. его валентность равна 10. Его
молекулярная масса около 900 000, константа седиментации 195.
Различают подтипы Ml и М2. Тяжелые цепи молекулы IgM в
отличие от других изотипов построены из 5 доменов. Период
полураспада IgM составляет 5 дней.
На долю IgM приходится около 5—10 % всех сывороточных
иммуноглобулинов. Среднее содержание IgM в сыворотке крови
здорового взрослого человека около 1 г/л. Этот уровень дости-
гается уже к 2—4-летнему возрасту.
IgM — филогенетически наиболее древний иммуноглобулин,
синтезируется предшественниками и зрелыми ^-лимфоцитами
(В ). Он образуется в начале первичного иммунного ответа, также
первым начинает синтезироваться в организме новорожденного
(определяется уже на 20-й неделе внутриутробного развития).
IgM обладает высокой авидностью, связывает комплемент,
участвует в формировании сывороточного и секреторного гумо-
рального иммунитета. Он может выделиться в секрет слизистых
201
оболочек путем диффузии. Бблыпая часть нормальных антител
и изоагглютининов относится к IgM.
IgM не проходит через плаценту. Обнаружение специфичес-
ких антител изотипа М в сыворотке крови новорожденного
указывает на бывшую внутриутробную инфекцию или дефект
плаценты.
Иммуноглобулин класса A. IgA существует в сывороточной и
секреторной формах. Около 60 % всех IgA содержится в секретах
слизистых оболочек.
Сывороточный IgA: на его долю приходится около 10—15 %
всех сывороточных иммуноглобулинов. В сыворотке крови здо-
рового взрослого человека содержится около 2,5 г/л IgA, этот
уровень достигается к 10-летнему возрасту. Период полураспада
IgA составляет 6 дней.
IgA — мономер, имеет два антигенсвязываюших центра (т.е.
2-валентный), его молекулярная масса около 170 000, константа
седиментации 1S. Различают подтипы Л 7 и А2. IgA синтезируется
зрелыми 5-лимфоцитами (5о) и плазматическими клетками. IgA
хорошо определяется в сыворотке крови на пике первичного и
при вторичном иммунном ответе.
IgA обладает высокой аффинностью, может быть неполным
антителом, не связывает комплемент, не проходит через пла-
центарный барьер.
Секреторный IgA: в отличие от сывороточного секреторный
IgA чаще существует в форме ди- или тримера (4- или 6-ва-
лентный) и содержит J- и 5-пептиды. Молекула секреторного
Zg/1 формируется при прохождении через эпителиальную клет-
ку, где IgA присоединяется к секреторному компоненту. Моле-
кулярная масса IgA 350 000 и более, константа седиментации
135 и выше.
Секреторный IgA — основной фактор местного иммунитета
слизистых оболочек ЖКТ, мочеполовой системы и респиратор-
ного тракта. Этот иммуноглобулин препятствует адгезии микро-
бов на эпителиальных клетках и генерализации инфекции в
пределах слизистых оболочек.
Секреторный IgA активирует комплемент и стимулирует
фагоцитарную реакцию в слизистых оболочках.
Иммуноглобулин класса Е IgE называют также реагином.
Содержание его в сыворотке крови крайне невысоко — при-
мерно 0,00025 г/л. Обнаружить IgE можно специальными вы-
сокочувствительными методами. Его молекулярная масса около
190 000, константа седиментации примерно 85 IgE — мономер.
На его долю приходится около 0,002 % всех циркулирующих
иммуноглобулинов, этот уровень достигается к 10—15 годам.
IgE синтезируется зрелыми 5-лимфоцитами (5) и плазма-
тическими клетками преимущественно в лимфоидной ткани брон-
202
холегочного дерева и ЖКТ. IgE не связывает комплемент, не
проходит через плацентарный барьер. Он обладает выраженной
цитофильностью — тропностью к тучным клеткам и базофи-
лам, участвует в развитии аллергической реакции I типа (см.
раздел 9.6.4).
Иммуноглобулин класса D. Сведений об IgD немного. IgD
практически полностью содержится в сыворотке крови в кон-
центрации около 0,03 г/л (около 0,2 % общего количества
циркулирующих иммуноглобулинов). IgD имеет молекулярную
массу 160 000 и константу седиментации 7S, мономер.
IgD не связывает комплемент, не проходит через плацентар-
ный барьер, является рецептором предшественников 5-лимфо-
цитов.
Рецепторные иммуноглобулины. Рецепторные, или мембранные,
иммуноглобулины локализуются на цитоплазматической мемб-
ране 5-лимфоцитов. Они выполняют функции антигенспецифи-
ческих рецепторов. Рецепторные иммуноглобулины имеют тот
же изотип и специфичность, что и синтезируемые в межкле-
точную среду антитела. Структурное отличие от секретируемых
антител заключается в особом дополнительном АУ-пептиде,
благодаря которому молекула рецепторного белка фиксируется
в цитоплазматической мембране иммунокомпетентной клетки.
Нормальные антитела. В сыворотке крови человека всегда
определяется базальный уровень иммуноглобулинов, которые
получили название нормальных, или естественных, антител.
К нормальным антителам относят изогемагглютинины — анти-
тела, направленные против эритроцитарных антигенов групп
крови (система АВО), а также против бактерий кишечной груп-
пы, кокков и некоторых вирусов. Эти антитела постоянно об-
разуются в организме без явной антигенной стимуляции. С одной
стороны, они отражают готовность макроорганизма к иммунно-
му реагированию, а с другой — могут свидетельствовать об
отдаленном контакте с антигеном.
Моноклональные антитела. Каждый 5-лимфоцит и его потом-
ки, образовавшиеся в результате пролиферации (т.е. клон),
способны синтезировать антитела строго определенной специ-
фичности. Такие антитела названы моноклональными. В природ-
ных условиях макроорганизма получить моноклональные анти-
тела практически невозможно. Дело в том, что на одну и ту же
антигенную детерминанту одновременно реагирует до 100 раз-
личных клонов 5-лимфоцитов, незначительно различающихся
антигенной специфичностью. Поэтому в результате иммуниза-
ции даже антигеном, состоящим из одной антигенной детерми-
нанты, всегда получают поликлональные антитела.
Принципиально задача получения моноклональных антител
выполнима, если провести предварительную селекцию антите-
203
лопродуцирующих клеток и их клонирование (т.е. выделение
отдельных клонов в чистые культуры). Однако это осложняется
тем, что 5-лимфоциты, как и другие эукариотические клетки,
имеют ограниченные продолжительность жизни и число воз-
можных митотических делений.
Проблема получения моноклональных антител была успешно
решена Д.Келлером и Ц.Мильштайном (1975). Авторы получили
гибридные клетки путем слияния иммунных 5-лимфоцитов с
миеломной (опухолевой) клеткой. Полученные гибриды облада-
ли специфическими свойствами антителопродуцента и «бессмер-
тием» раково-трансформированной клетки. Такой вид клеток
получил название гибридом. Гибридома хорошо размножается на
искусственных питательных средах и в организме животных, в
неограниченном количестве продуцируют антитела. В результате
дальнейшей селекции были отобраны отдельные клоны гибрид-
ных клеток, обладавшие наивысшими продуктивностью и аф-
финностью специфических антител.
Гибридомные моноклональные антитела широко применяют-
ся при создании диагностических и лечебных иммунобиологи-
ческих препаратов.
Полные и неполные антитела. Среди многообразных иммуно-
глобулинов выделяют полные и неполные антитела. Деление
основано на способности образовывать в реакции агглютина-
ции или преципитации (in vitro) хорошо различимую глазом
макромолекулярную структуру гигантского иммунного комп-
лекса. Таким свойством обладают полные антитела. К ним
относятся полимерные молекулы IgM, а также некоторые IgA
и IgG.
Неполные антитела лишены такой способности несмотря на
то, что они специфически связываются с антигеном. В связи с
этим их еще называют непреципитирующими (или блокирую-
щими) антителами. Причиной данного явления могут быть
экранирование или дефект второго антигенсвязывающего цен-
тра мономерной молекулы иммуноглобулина, а также недоста-
точное число или экранирование антигенных детерминант на
молекуле антигена. Выявить неполные антитела можно при помощи
реакции Кумбса — путем использования «вторых», антиимму-
ноглобул иновых антител (см. раздел 9.11).
Другие виды антител. Помимо описанных выше, различают
тепловые и холодовые антитела. Первые взаимодействуют с
антигеном при температуре 37 °C, для вторых эффективность
связывания наибольшая при 4—10 °C.
По способности активировать комплемент (классический путь)
антитела подразделяются на комплементсвязывакпцие (IgM, IgGl,
IgG2 и IgG3) и комплементнесвязывающие.
В последние годы открыт вид антител, которые выполняют
204
функции катализаторов биохимических процессов. Они названы
абзимами.
Большим достижением молекулярной биологии в области
иммунологии явилось получение (помимо гибридом) белков со
свойствами антител — это одноцепочечные антитела, бифункци-
ональные антитела и иммунотоксины. Они синтезируются жи-
выми биологическими системами. Одноцепочечные антитела пред-
ставляют собой фрагмент вариабельного домена иммуноглобу-
лина, который обладает определенной специфичностью и аф-
финностью и способен проявлять блокирующее действие. Размер
такой молекулы очень мал, она практически не обладает им-
муногенностью. Бифункциональные антитела имеют антигенсвя-
зывающие центры разной специфичности, т.е. направлены к
различным антигенным детерминантам. Иммунотоксины пред-
ставляют собой гибрид молекулы иммуноглобулина и токсина.
Они способны направленно доставить молекулу токсина к клетке -
мишени и убить ее или нарушить в ней метаболические про-
цессы.
Иммунотоксины и бифункциональные антитела имеют боль-
шое будущее. В перспективе их будут использовать для имму-
нодиагностики, а также для профилактики и лечения ин-
фекционных, онкологических, аллергических и других бо-
лезней.
9.6.1.6. Генетика иммуноглобулинов
Для молекул иммуноглобулинов характерно не только уникаль-
ное строение, но и своеобразное генетическое кодирование.
Методами молекулярной генетики было доказано, что в отли-
чие от других белков структура молекулы иммуноглобулинов
изначально контролируется не одним, а большим числом генов.
Гены иммуноглобулинов имеют фрагментарную организацию и
образуют 3 группы, которые располагаются на 3 различных
хромосомах и наследуются независимо.
Первая группа генов содержит информацию о первичной
аминокислотной последовательности легкой цепи Х-типа, вто-
рая — легкой цепи к-типа, а третья — всех типов тяжелых
цепей (а, 8, е, у и ц). Гены, относящиеся к каждой группе,
находятся на соответствующей хромосоме в непосредственной
близости друг от друга. Они располагаются последователь-
но (рис. 9.9) и разделены интронами (некодирующими облас-
тями).
Участок ДНК, кодирующий строение легкой цепи Л.-типа,
содержит два И-сегмента (контролируют структуру И-доме нов)
и 4 С-сегмента (контро тируют структуру С-доменов). Между С-
205
Л (лямбда )-иель
И, к2 J с, с, с, с4
- вшш-
К (калпа) -цель
С
Рис. 9.9. Строение генов цепей молекул иммуноглобулинов.
Объяснение в тексте.
и И-сегментами располагается J-сегмент (от англ, join — соеди-
няющий). Легкая цепь к-типа кодируется несколькими сотнями
И-сегментов ДНК, 4 J-сегментами и одним С-сегментом. Группа
генов, контролирующих структуру тяжелых цепей, имеет еще
более сложное строение. Наряду с V-, С- и /-сегментами ДНК
в их состав входят 20 D-сегментов (от англ, divercity — разно-
образие). Кроме того, имеется Л/-сегмент, который кодирует био-
синтез мембраноассоциированного участка молекулы рецептор-
ного иммуноглобулина.
При созревании пре-5-лимфоцитов наблюдаются мощные
перестройки в их генетическом аппарате. В результате происходят
произвольное сближение отдельных фрагментированных генов и
сборка в пределах соответствующих хромосом единых функци-
ональных генов, которые кодируют всю молекулу иммуногло-
булина. С этих генов транскрибируются про-мРНК, а затем мРНК
как матрица для синтеза молекул циркулирующих либо рецеп-
торных иммуноглобулинов. Пропущенные участки ДНК исклю-
чаются из дальнейшего считывания. Этот процесс имеет случай-
ный характер и называется сплайсингом (англ, splicing - сращи-
вание, состыковывание).
Параллельно со сплайсингом в отдельных участках И-сег-
ментов генов иммуноглобулинов наблюдается мутационный
процесс. Эти участки ДНК называются гипермутабелъными об-
ластями.
В результате произвольного сплайсинга возникает бесконечно
большое число (миллионы) вариантов структуры антигенсвязы-
206
вающего центра. Мутационный процесс, происходящий в генах
иммуноглобулинов, в сотни раз повышает разнообразие И-до-
менов. Эти два механизма и являются причиной множественно-
сти структуры идиотипических антигенных детерминант и спе-
цифичности антител. Таким образом, в пределах организма уже
предсуществуют или в любой момент могут возникнуть 5-лим-
фоциты, специфичные к практически любому антигену. Моле-
кулярно-генетическая теория происхождения многообразия спе-
цифичностей антител была подробно разработана С.Тонегавой
(1983).
Дальнейшая дифференцировка 5-лимфоцитов, которая идет
параллельно с их размножением, также сопровождается реком-
бинационными перестройками в пределах иммуноглобулиновых
генов и про-мРНК. Этот процесс проявляется, в частности,
последовательной сменой класса иммуноглобулинов. На ранних
этапах дифференцировки 5-лимфоциты синтезируют иммуно-
глобулины класса М, на более поздних — классов G, А или Е.
9.6.1.7. Динамика антителопродукции
Способность синтезировать антитела как одну из форм реаги-
рования иммунной системы макроорганизм приобретает доволь-
но рано. Уже на 13-й неделе эмбрионального периода развития
5-лимфоциты способны синтезировать IgM, а на 20-й неделе
этот белок можно уже определить в сыворотке крови. С этого
момента в организме начинают непрерывно появляться новые
антителопродуцирующие клетки с различной специфичностью,
которые исходно продуцируют базальный уровень антител пре-
имущественно изотипа М — это нормальные антитела. Содер-
жание иммуноглобулинов в сыворотке крови существенно ме-
няется с возрастом, а также зависит от состояния макроорга-
низма. Концентрация антител достигает максимума к периоду
полового созревания и держится на высоких цифрах в течение
всего репродуктивного периода (период половой зрелости до
старости). В старческом возрасте содержание антител снижается.
Повышение количества иммуноглобулинов наблюдается при
инфекционных болезнях, аутоиммунных расстройствах; сниже-
ние отмечается при некоторых опухолях и иммунодефицитных
состояниях
На появление во внутренней среде макроорганизма антигена
иммунная система реагирует усилением биосинтеза специфичес-
ких антител, что достигается путем размножения клонов анти-
генспецифичных клеток-антителопродуцентов. При этом антиген
выступает в роли селектирующего фактора, и преимущества по-
лучают клоны с наивысшей к нему специфичностью, т.е. с
наибольшей аффинностью рецепторных молекул иммуноглобу-
207
Уровень
Рис. 9.10. Динамика образования антител при первичном (А) и
вторичном (Б) иммунном ответе.
Фазы антителообразования: а — латентная; б — логарифмическая;
в — стационарная; г — снижения.
линов. Параллельно с размножением идет процесс дифференци-
ровки 5-лимфоцитов. Наблюдаются перестройка в геноме кле-
ток и переключение биосинтеза с крупной высокоавидной
молекулы IgM на более легкие и экономичные высокоаффин-
ные IgG или IgA.
Антителопродукция в ответ на антигенный стимул имеет
характерную динамику (рис. 9.10). Выделяют следующие фазы:
латентную (индуктивную), логарифмическую, стационарную и
снижения.
В латентную фазу антителопродукция практически не изме-
няется и остается на базальном уровне. В этот период происходят
переработка и представление антигена иммунокомпетентным
клеткам, а также запуск пролиферации антигенспецифичных
клонов клеток-антителопродуцентов. Ввиду того что клетки
делятся дихотомически (т.е. надвое), их численность возрастает
в геометрической прогрессии. Поэтому после первых циклов
деления прирост числа клеток в общей массе невелик, и титры
специфических антител практически не изменяются. Параллель-
но происходит созревание пре-5-лимфоцитов в зрелые формы,
включаются процессы дифференцировки антителопродуцентов в
208
плазматические клетки и переключение синтезируемых изоти-
пов иммуноглобулинов.
Во время логарифмической фазы наблюдается интенсивный
прирост числа антигенспецифичных 5-лимфоцитов, что находит
отражение в существенном нарастании титров специфических
антител.
В стационарной фазе количество специфических антител и
синтезирующих их клеток достигает максимума и стабилизиру-
ется. Освобождение макроорганизма от антигена устраняет ан-
тигенный стимул, поэтому вслед за стационарной фазой начи-
нается фаза снижения. В этот период наблюдается постепенное
уменьшение численности клонов специфических антителопроду-
центов и титров соответствующих антител.
Динамика антителообразования имеет характерную времен-
ную зависимость. Она также существенно зависит от первично-
сти или вторичности контакта с антигеном. При первичном
контакте с антигеном развивается первичный иммунный ответ.
Для него характерна длительная латентная (3—5 сут) и лога-
рифмическая (7—15 сут) фазы. Первые диагностически значи-
мые титры специфических антител регистрируются на 10—14-е
сутки от момента иммунизации. Стационарная фаза продолжа-
ется 15—30 сут, а фаза снижения — 1—6 мес.
В течение первичного иммунного ответа созревают и размно-
жаются клоны антигенспецифичных 5-лимфоцитов. Их диффе-
ренцировка приводит к образованию плазматических клеток.
Происходит также переключение биосинтеза иммуноглобулинов
с изотипа М на А или G. В итоге первичного иммунного ре-
агирования формируются многочисленные клоны антигенспеци-
фичных антителопродуцирующих клеток (5-лимфоциты имму-
нологической памяти), а во внутренней среде макроорганизма
в высоком титре накапливаются специфические IgG и/или IgA.
Таким образом обеспечиваются активное противодействие им-
мунной системы внедрению в макроорганизм антигена и высо-
кая готовность к повторной с ним встрече.
Повторный контакт иммунной системы с тем же антигеном
ведет к формированию вторичного иммунного ответа (см. рис.
9.10). В отличие от первичного для вторичного ответа характерна
укороченная латентная фаза — от нескольких часов до 1—2 сут.
Логарифмическая фаза отличается более интенсивной динами-
кой прироста и более высокими титрами специфических анти-
тел. Стационарной фазе и фазе снижения свойственна затяжная
динамика (несколько месяцев или даже лет). При вторичном
иммунном ответе в организме сразу же в подавляющем боль-
шинстве случаев синтезируется IgG. Характерная динамика ан-
тителопродукции обусловлена подготовленностью иммунной
системы к повторной встрече с антигеном за счет формирова-
209
ния иммунологической памяти (см. раздел 9.6.5). В результате
этого клоны антигенспецифичных 5-лимфоцитов, оставшиеся
после первичного иммунного реагирования, быстро размножа-
ются и интенсивно включаются в процесс антителогенеза.
Явление интенсивного антителообразования при повторном
контакте с антигеном широко используется в практических целях,
например при вакцинопрофилактике. Для создания и поддержа-
ния иммунитета на высоком уровне схемы вакцинации предус-
матривают первичное введение антигена для формирования им-
мунологической памяти и последующие ревакцинации через
различные интервалы времени (см. главу 10). Этот же феномен
используют при получении высокоактивных лечебных и диаг-
ностических иммунных сывороток (гипериммунных). Для этого
животным или донорам многократно вводят препараты антигена
по специальной схеме.
Динамика и интенсивность антителообразования в значитель-
ной степени зависят от иммуногенности и дозы антигена, способа
и кратности его введения, а также состояния макроорганизма.
Попытка повторного введения антигена в латентной фазе может
привести к иммунологическому параличу.
9.6.1.8. Теории разнообразия антител
Для объяснения механизмов антителопродукции и разнообразия
специфичности антител было высказано множество гипотез и
теорий. Однако только немногие из них получили практическое
подтверждение. Большинство теорий имеет лишь историческое
значение.
Первой принципиально важной концепцией была теория
«боковых цепей» П.Эрлиха (1898). Согласно этой теории, клетки
органов и тканей имеют на своей поверхности рецепторы,
способные в силу химического сродства связывать антиген и
инактивировать его. Связанные с антигеном рецепторные моле-
кулы отделяются от поверхности клетки и замещаются вновь
синтезированными. Эта теория заложила основные представле-
ния о гуморальном иммунитете и рецепторах иммунокомпетен-
тных клеток.
Заслуживают внимания «инструктивные» (или «матричные»)
теории. Согласно концепциям, предложенным Ф.Брейнлем и
Ф.Гауровитцем (1930), Л.Полингом (1940), антиген является
матрицей, с которой штампуется молекула антител. Эти теории
оказались тупиковыми в связи с открытием Д.Уотсоном и
Ф.Криком (1953) механизма кодирования в ДНК генетической
информации.
Некоторые теории исходили из предположения о предсуще-
ствовании в организме антител практически ко всем возмож-
210
ным антигенам [Ерне Н., 1955; Бернет Ф., 1959]. В настоящее
время наиболее обоснованной считается теория Ф.Бернета,
которая получила название «клонально-селекционной». Согласно
этой теории, лимфоидная ткань состоит из огромного числа
клонов антигенреактивных клеток (лимфоцитов), которые спе-
циализируются на продукции антител к разнообразным анти-
генам. Клоны возникли в ходе эволюции в результате мутаций
и селекции под влиянием антигенов и уже предсуществуют в
новорожденном организме. Попавший в организм антиген селек-
тивно (избирательно) активирует специфичный к нему клон
лимфоцитов, который размножается и начинает вырабатывать
специфичные к данному антигену антитела. Если доза антигена
велика, то клон реагирующих на него лимфоцитов устраняется
(элиминируется) из организма. В соответствии с теорией Ф.Бернета
этот путь ведет к формированию в эмбриональном периоде
иммунологической толерантности (нечувствительности) к соб-
ственным антигенам.
Теория Ф.Бернета объясняет многие иммунологические ре-
акции (антителообразование, гетерогенность антител, имму-
нологическую память, толерантность), однако она не может
объяснить происхождение всего многообразия специфичности
антител. Ф.Бернет предположил, что в организме существует
около 10 000 клонов специфических антителопродуцирующих
клеток. Однако, как показывает практика, мир антигенов
намного обширнее и организм отвечает практически на лю-
бой из них.
Значительную ясность в представление о разнообразии спе-
цифичностей антител внес С.Тонегава (1983), который дал этому
явлению генетическое обоснование. Молекулярно-генетическая
теория С.Тонегавы исходит из того, что в генах иммуноглобу-
линов постоянно происходят мощные рекомбинационные и
мутационные процессы. В результате этого возникает огромное
число вариантов генов, которые кодируют разнообразные по
специфичности иммуноглобулины. Каждый клон антителопро-
дуцирующих лимфоцитов обладает своим уникальным вариан-
том гена иммуноглобулина.
Следует также упомянуть теорию сетевой регуляции иммун-
ной системы. Ее основой является выдвинутая Н.Ерне (1974)
идея идиотип-антиидиотипического взаимодействия. Согласно
этой теории, иммунная системе! представляет собой цепь взаи-
модействующих антигенных идиотипов иммуноглобулинов и
направленных к ним анти идиотипических антител. Введение
антигена вызывает каскадную реакцию образования антител 1,
2, 3-го и т.д. порядка. Антитело 1-го порядка, действуя как
антиген, вызывает образование к своему идиотипу антител
2-го порядка. К идиотипу антител 2-го порядка синтезируются
211
антитела 3-го порядка и т.д. При этом антитело каждого поряд-
ка как бы несет «внутренний образ» антигена, который пере-
дается эстафетно в цепи образования антиидиотипических ан-
тител. Доказательством этой теории являются обнаружение ан-
тиидиотипических антител, способных вызвать в организме
иммунитет к соответствующему антигену, а также существова-
ние лимфоцитов, сенсибилизированных к антиидиотипическим
антителам. С помощью теории Н.Ерне можно понять формиро-
вание иммунологической памяти и возникновение аутоиммун-
ных реакций. Однако она неспособна объяснить многие другие
явления иммунитета: механизм иммунологического распознава-
ния «свой—чужой», управление каскадом идиотип-антиидиоти-
пических реакций и т.д. Данная теория не получила дальней-
шего развития.
В 60-е годы вьщающийся отечественный иммунолог П.Ф.Здро-
довский сформулировал физиологическую концепцию иммуногене-
за — гипоталамо-адреналовую теорию регуляции иммунитета.
Основная идея сводилась к тому, что продукция антител под-
чиняется общим физиологическим законам. Ведущая роль в этом
процессе принадлежит гормонам и нервной системе.
9.6.2. Иммунный фагоцитоз
Феномен иммунного фагоцитоза основан на поглощении фаго-
цитами (см. раздел 9.3.3.3) антигенов, входящих в состав им-
мунных комплексов. При этом антигенами могут быть как
отдельные молекулы или их агрегаты, так и цельные клетки
или их обломки. Для осуществления иммунного фагоцитоза не-
обходимо участие молекул иммуноглобулинов и/или компле-
мента. Имеющиеся на клеточной мембране фагоцитирующей
клетки рецепторы для /с-участка молекулы иммуноглобулина и
компонентов комплемента обеспечивают «узнавание» и захват
фагоцитом иммунных комплексов или опсонизированных анти-
генов. Таким образом, фагоциты участвуют в элиминации (уда-
лении) антигенов из организма и восстановлении его гомеос-
таза.
9.6.3. Киллинг, опосредованный клетками
Иммунная система располагает независимым от системы ком-
племента способом уничтожения чужеродных клеток. Эта фор-
ма иммунного реагирования осуществляется непосредственно
клетками-киллерами и получила название «киллинг, опосредо-
ванный клетками». Киллинг способны осуществлять активиро-
ванные фагоциты, Т киллеры, естественные киллеры (TVA-клет-
ки), К-клетки и некоторые другие. Мишенью для них являются
212
раково-трансформированные, мутантные или зараженные виру-
сами клетки, грибы, простейшие, гельминты, некоторые бак-
терии и другие чужеродные клетки.
Киллеры вырабатывают ряд веществ, обладающих цитоток-
сическим или цитолитическим действием. Эти клетки осуществ-
ляют свою функцию дистантно (на расстоянии) или при не-
посредственном контакте. Распознавание генетической чужерод-
ности клеток-мишеней имеет различные механизмы.
Активированные фагоциты (см. раздел 9.3.3.3) продуцируют
перекисные ион-радикалы и ферменты, которые могут пора-
жать клетки на расстоянии или после фагоцитоза. Первичное
распознавание чужеродных клеток происходит по антителам,
которые предварительно связались с поверхностными антигена-
ми клеток-мишеней. Киллерную функцию фагоцитов активиру-
ют лимфокины, эндотоксин, двунитевая ДНК и некоторые
другие биологически активные соединения.
Т-киллеры самостоятельно, без участия антител, распознают
генетически чужеродные клетки по строению антигенов гисто-
совместимости, расположенных на поверхности цитоплазмати-
ческой мембраны этой клетки. Процесс инактивации (убийства)
клетки-мишени осуществляется в несколько этапов.
• Установление плотного контакта: 7-киллер прикрепляется
к поверхности клетки-мишени; при этом между клетками
образуется узкое синаптическое пространство.
• Активация Т-киллера: происходит полярное перераспреде-
ление внутриклеточных органелл киллера — гранулы, со-
держащие фермент-токсин, и аппарат Гольджи перемеща-
ются в сторону клетки-мишени.
• Экзоцитоз фермента-токсина: фермент-токсин выделяется
в узкое синаптическое пространство между клетками.
• Токсическое воздействие: в результате воздействия фермен-
та-токсина в мембране клетки-мишени образуются сквоз-
ные поры, и клетка лизируется.
Т-киллеры активируются при непосредственном контакте
с чужеродными клетками и при воздействии интерлейкинов
(ИЛ-1, ИЛ-2), интерферона у и других иммуноцитокинов. Один
киллер способен последовательно убить несколько клеток-ми-
шеней. Точный механизм специфического распознавания Т-
киллером мембранных антигенов клетки-мишени предотвраща-
ет ошибочный лизис собственных нормальных клеток как путем
контакта, так и через выделение ферментов-токсинов в меж-
клеточную среду. В процессе контакта с чужеродными клетка-
ми формируется иммунологическая память, и повторное появ-
ление в организме клеток, несущих те же антигенные детер-
минанты, приводит к формированию реакции по типу вто-
213
ричного иммунного ответа, т.е. киллерная активность отлича-
ется высокой интенсивностью и проявляется в очень корот-
кие сроки.
Г-киллеры различаются по типу синтезируемого фермента-
токсина и быстроте действия. Наиболее изучены киллеры, про-
дуцирующие фермент-токсин перфорин. Между моментом выб-
роса перфорина и гибелью клетки проходит несколько десятков
минут. Другие Т-киллеры, лишенные перфорина, синтезируют
медленно действующие медиаторы. Они лизируют клетку-ми-
шень только через несколько недель.
Механизм действия естественных киллеров (см. раздел 9.4.3)
изучен мало. Известно, что он отличается от действия Т-киллера.
У /VAS-клеток нет рецепторов для специфического распознавания
антигенов, тем не менее естественные киллеры способны уби-
вать отдельные виды раково-трансформированных клеток без
предварительной подготовки. Известно, что их функциональная
активность регулируется ИЛ-2 и интерфероном у.
К-клетки — это особая субпопуляция лимфоцитов, которые
также способны лизировать клетки в присутствии специфичес-
ких антител — антителозависимая клеточная цитотоксичность
(АЗКЦ). Механизм этой реакции подобен действию активиро-
ванных фагоцитов.
Обсуждая вопросы клеточно-опосредованного киллинга,
нужно обязательно отметить не так давно открытый феномен
индуцированной запрограммированной гибели клеток, или апоп-
тоз. Механизм апоптоза еще до конца не известен и находится
в стадии интенсивного изучения. Апоптоз имеет большое био-
логическое значение. При помощи апоптоза организм управляет
численностью клонов иммунокомпетентных клеток и может ее
значительно снижать или вообще уничтожать эти клетки в случае
ненадобности или аутоагрессивности. Апоптоз индуцируется лим-
фокинами. Данный феномен предполагается использовать для
лечения опухолей, рассеянного склероза и некоторых других
заболеваний.
9.6.4. Реакции гиперчувствительности
В отличие от иммунологических реакций на введение антигена,
выражающихся в антителообразовании, клеточных защитных
реакциях, толерантности, иногда в ответ на антиген может
развиться аномальная гиперергическая реакция, которая имеет
черты патологического процесса и является прямой противопо-
ложностью иммунологической толерантности. Эта необычная
форма реагирования, основу которой составляют естественные
физиологические механизмы, получила название аллергии (от греч.
alios — иной и ergon — действие). Изучает аллергию самосто-
214
ятельная наука — аллергология. Соответственно антигены, вызы-
вающие аллергические реакции, названы аллергенами.
Впервые понятие «аллергия» было введено в практику фран-
цузским ученым К.Пирке (1906). Он понимал аллергию как
измененную реакцию макроорганизма на повторное введение ан-
тигена. При этом к аллергии ученый относил как гипер-, так
и гипореактивность. Современный термин понимает аллергию
как повышенную извращенную реакцию макроорганизма на
повторный контакт организма с антигеном (аллергеном).
Для формирования аллергии необходима предварительная
сенсибилизация макроорганизма аллергеном. Сенсибилизацию
можно вызвать введением очень малых субиммунизирующих доз
антигена (например, введением морской свинке 0,000001 мл
лошадиной сыворотки). Доза антигена, вызывающая сенсибили-
зацию, называется сенсибилизирующей. Повторное введение того
же антигена через определенный промежуток времени вызывает
аллергическую реакцию. Дозу антигена, вызывающую аллерги-
ческую реакцию, называют разрешающей.
В генезе аллергической реакции выделяют 3 стадии:
иммунологическую, патохимическую и патофизи-
ологическую. В течение иммунологической стадии в
ответ на антиген (аллерген) образуются антиген-
чувствительные клетки, специфические антитела и
иммунные комплексы. Патохимическая стадия ха-
рактеризуется образованием медиаторов воспаления
и биологически активных аминов, которые играют
основную роль в механизме аллергических реакций.
В течение патофизиологической стадии проявляется
клиническая картина аллергической реакции. Как
правило, клинические проявления аллергии поли-
морфны.
Первая классификация аллергий была предложена Р. Куком в
1947 г. В ее основу положено время развития аллергической
реакции. Выделена гиперчувствительностъ немедленного типа
(ГНТ) и замедленного типа (ГЗТ). Свойства ГНТ и ГЗТ пере-
числены в табл. 9.3. К ГНТ были отнесены аллергические ре-
акции, проявляющиеся уже через 20—30 мин после повторной
встречи с аллергеном, тогда как реакции ГЗТ возникают через
6—8 ч и позже. Механизмы и клинические проявления ГНТ и
ГЗТ различны. ГНТ связана с выработкой специфических ан-
тител (опосредована В-звеном иммунитета), а ГЗТ — непосред-
ственно с лимфоцитами (опосредована Т-звеном иммунитета).
ГНТ описали в 1902—1905 гг. французские ученые Ш.Рише
и Ж.Портье и русский ученый Г.П.Сахаров. Они показали, что
ГНТ имеет стереотипное течение, которое может заканчиваться
215
Таблица 9.3. Свойства ГНТ и ГЗТ [по Р.Куку, 1947]
Показатель ГНТ ГЗТ
Время развития реакции Фактор Фактор переноса в интактный организм Десенсибилизация Менее 20—30 мин Антитела Пассивный (антите- лами) и адоптивный (иммунокомпетент- ными клетками) Возможна Более 6—8 ч Т-лимфоциты Адоптивный (иммунокомпетентны- ми клетками) Невозможна
смертью. Она может проявляться в виде анафилаксии, атопи-
ческих болезней, сывороточной болезни, феномена Артюса (см.
раздел 9.10). ГЗТ была описана Р.Кохом (1890). Этот тип аллер-
гии может протекать в виде контактной аллергии, реакции на
кожно-аллергическую пробу, замедленной аллергии к белкам
(см. раздел 9.10).
Изучение молекулярно-генетических механизмов аллергий
привело к созданию П.Джеллом и Р. Кумбсом в 1968 г. новой
классификации аллергий в зависимости от вовлечения в генез
аллергии тех или иных механизмов. В соответствии с этой
классификацией различают 4 основных типа аллергий: анафи-
лактический (I тип), цитотоксический (II тип), иммунокомп-
лексный (III тип) и клеточно-опосредованный (IV тип). Первых
3 типа относят к ГНТ, 4-й — к ГЗТ. Сравнительная характе-
ристика механизмов указанных групп аллергий приведена в табл.
9.4, из которой следует, что в механизме аллергий основную
роль играют IgE, IgG и IgM, а также Т-лимфоциты. IgE и IgG4
обладают цитофильностью, т.е. сродством к тучным клеткам и
базофилам, на поверхности которых они образуют иммунные
комплексы аллерген—антитело. ИК активируют тучные клетки
и базофилы, которые высвобождают гистамин и гистаминопо-
добные вещества (серотонин, кинины и др.). Эти биологически
активные вещества вызывают сокращение гладкой мускулатуры
кишечника, бронхов, мочевого пузыря, действуют на секретор-
ные и другие клетки. В результате развиваются клинические
симптомы аллергии.
Цитотоксические антитела (IgG, IgM), направленные против
поверхностных структур (антигенов) соматических клеток мак-
роорганизма, связываются с клеточными мембранами клеток-
мишеней. Это ведет к функциональному и органическому по-
вреждению клеток (цитотоксическое действие) и соответству-
ющим клиническим проявлениям. Цитотоксическим (цитолити-
216
Таблица 9.4. Классификация аллергических реакций по патогенезу
[Джелл П.» Кумбс Р.» 1968]
Тип реакции Форма реагиро- вания Фактор патоге- неза Механизм патогенеза Клинический пример
I анафи- лактичес- кий гнт IgE, IgG4 Образование иммунного комп- лекса IgE (G4) — аллерген Активация тучных клеток и базофи- лов Высвобождение ме- диаторов воспаления и других БАВ Анафилаксия Анафилактичес- кий шок Поллинозы
II цито- токсичес- кий гнт IgM, IgG Выработка цито- токсических анти- тел Активация антите- лозависимого цитолиза с участи ем комплемента или фагоцитов Лекарственная волчанка Аутоиммунная гемолитическая болезнь Аутоиммунная тромбоцитопения
III имму- нокомп- лексный гнт IgM, IgG Образование избыт- ка иммунных комплексов Отложение иммун- ных комплексов на базальных мембра- нах, эндотелии и в соединительноткан- ной строме Активация антите- лозависимого цитолиза с участи- ем комплемента или фагоцитов и повреждение соеди- нительнотканной стромы Сывороточная болезнь Системные заболевания соединительной ткани Феномен Артюса
IV клеточ- но- опосре- дован- ный гзт Т-лим- фоциты Сенсибилизация Т- лимфоцитов Активация клеточ- но-опосредованно- го цитолиза с участием Т- киллеров и фаго- цитов Кожно-аллерги- ческие пробы Контактная аллергия Белковая аллер- гия замедленного типа
Примечание. Более подробное описание аллергических болезней
см. в разделе 9.10.3.
217
ческим) действием обладают также циркулирующие в крови
комплексы антиген—антитело, осаждающиеся на клетках и в
тканях макроорганизма. Перечисленные выше механизмы вызы-
вают реакции ГНТ.
Реакция ГЗТ осуществляется цитотоксическими клетками
(Т-киллеры в «содружестве» с фагоцитами), сенсибилизирован-
ными к аллергену при первом контакте. Повторный контакт с
аллергеном вызывает клинически выраженную цитотоксическую
реакцию.
Лабораторная диагностика аллергии при аллергических реак-
циях I типа основана на выявлении суммарных и специфичес-
ких реагинов (IgE, IgG4) в сыворотке крови. При аллергических
реакциях II типа в сыворотке крови определяют цитотоксичес-
кие антитела (антиэритроцитарные, антилейкоцитарные, анти-
тромбоцитарные и др.). При аллергических реакциях III типа в
сыворотке крови выявляют иммунные комплексы. Для диагно-
стики аллергических реакций IV типа используют кожно-аллер-
гические пробы. Последние широко применяют в диагностике
инфекционных и паразитарных болезней и микозов, которые
сопровождаются аллергизацией макроорганизма (туберкулез,
лепра, бруцеллез, туляремия и др.).
Лечение аллергий основано на десенсибилизации макроорга-
низма малыми субиммунизирующими дозами аллергена, кото-
рый вводят в макроорганизм в течение продолжительного пе-
риода времени. В тяжелых случаях применяют глюкокортикоид-
ную терапию.
Следует отметить, что гиперергические иммунные реакции
имеют большое значение и в норме. Их механизмы лежат в
основе воспалительных реакций, которые способствуют локали-
зации инфекционного агента или иного антигена в пределах
входных ворот и формированию полноценной иммунной реак-
ции защитного характера.
9.6.5. Иммунологическая память
При повторной встрече с одним и тем же анти-
геном организм реагирует более активным и более
быстрым формированием иммунитета (вторичный
иммунный ответ). Этот феномен получил название
иммунологической памяти.
Иммунологическая память распространяется как на гуморальный,
так и на клеточный иммунитет, имеет высокую специфичность к
конкретному антигену и обусловлена 27-лимфоцитами и Т-килле-
рами. Иммунологическая память формируется практически всег-
да и сохраняется годами и даже десятилетиями. Благодаря ей орга-
низм надежно защищен от повторных антигенных интервенций.
218
На сегодняшний день существует две наиболее вероятные
теории формирования иммунологической памяти. Одна из них
считает, что иммунологическая память обусловлена длительно
сохраняющимся в организме антигеном, и этому имеется мно-
жество примеров. Так, инкапсулированный возбудитель тубер-
кулеза, персистирующие вирусы кори, полиомиелита, ветряной
оспы и некоторые другие длительное время (иногда всю жизнь)
сохраняются в организме и таким образом могут оказывать
антигенное воздействие на иммунную систему. По другой тео-
рии, на наш взгляд более приемлемой, в процессе развития
первичной иммунной реакции в организме часть лимфоцитов
размножается без дифференцировки и превращается в малые
покоящиеся клетки (В- и Т клетки иммунологической памяти).
Эти клетки отличаются высокой специфичностью к конкретной
антигенной детерминанте и большой продолжительностью жиз-
ни (до 10 лет и более), что обеспечивает постоянную готовность
иммунной системы реагировать на повторный контакт с анти-
геном по вторичному типу.
Феномен иммунологической памяти широко используется в
практике вакцинации людей для создания напряженного имму-
нитета и поддержания его длительное время на защитном уров-
не. Осуществляют это 2—3-кратными иммунизациями при пер-
вичной вакцинации и периодическими повторными прививка-
ми — ревакцинациями (см. главу 10).
Однако феномен иммунологической памяти имеет и отрица-
тельные стороны. Так, пересадка иммунологически несовмести-
мых органов и тканей завершается отторжением трансплантата
и формированием посттрансплантационного иммунитета. По-
вторная попытка пересадить те же ткани вызывает быструю и
бурную реакцию — криз отторжения.
9.6.6. Иммунологическая толерантность
Иммунологическая толерантность — явление, про-
тивоположное иммунному ответу и иммунологичес-
кой памяти. Оно проявляется в том, что на повтор-
ное введение антигена вместо выработки иммуни-
тета организм проявляет ареактивность, инертность,
неотвечаемость на антиген, т.е. толерантен к анти-
гену.
В организме прекращается продукция специфических антител,
блокируется киллинг, опосредованный клетками.
Феномен иммунологической толерантности был открыт в 1953 г.
независимо чешским ученым М.Гашеком и группой английских
исследователей во главе с П.Медаваром. Так, П.Медавар и соавт.
показали, что если ввести какой-либо антиген в эмбрион мыши,
219
то родившееся животное будет нечувствительно к этому анти-
гену. Открытию иммунологической толерантности предшество-
вали работы Р.Оуэна (1945), который обследовал разнояйцовых
телят-близнецов. Ученый установил, что животные в эмбрио-
нальном периоде обмениваются через плаценту кровяными
ростками. Поэтому после рождения они обладают одновременно
двумя типами эритроцитов — своими и чужими. Наличие чу-
жеродных эритроцитов не вызывало иммунной реакции и не
приводило к их внутрисосудистому гемолизу. Явление было
названо эритроцитарной моз.аикой. Однако Р.Оуэн не смог его
объяснить.
Иммунологическую толерантность вызывают антигены, ко-
торые получили название толерогены. Ими могут быть практи-
чески все антигены, однако наибольшей толерогенностью об-
ладают полисахариды.
Иммунологическая толерантность бывает врожденной и при-
обретенной. Примером врожденной толерантности является от-
сутствие реакции иммунной системы на свои собственные ан-
тигены. Приобретенную толерантность можно создать, вводя в
организм вещества, подавляющие иммунитет (иммунодепрессан-
ты), или же путем введения антигена в эмбриональном периоде
или в первые дни после рождения человека или животного.
Приобретенная толерантность может быть активной и пассивно
Активная толерантность создается путем введения в организм
толерогена, который формирует специфическую толерантность.
Пассивную толерантность можно вызвать введением в организм
веществ, снижающих биосинтетическую или пролиферативную
активность иммунокомпетентных клеток (антилимфоцитарная
сыворотка, цитостатики и др).
Иммунологическая толерантность отличается специфичнос-
тью: она направлена к строго определенным антигенам. По
степени распространенности различают поливалентную и рас-
щепленную толерантность. Поливалентная иммунологическая
толерантность возникает одновременно на все антигенные де-
терминанты, входящие в состав конкретного антигена. Для
расщепленной (или моновалентной) толерантности характерна
избирательная невосприимчивость каких то отдельных антиген-
ных детерминант.
Степень проявления иммунологической толерантности суще-
ственно зависит от ряда свойств макроорганизма и толерогена.
Так, на проявление толерантности влияют возраст и состояние
иммунореактивности организма. Иммунологическую толерантность
легче индуцировать в эмбриональном периоде развития и в первые
дни после рождения, лучше всего она проявляется у животных
со сниженной иммунореактивностью и с определенным гено-
типом.
220
Из особенностей антигена, которые определяют успешность
индукции иммунологической толерантности, нужно отметить
степень чужеродности антигена д ля организма, его иммуноген-
ность и природу, дозу препарата и продолжительность воздей-
ствия антигена на организм. Наибольшей толерогенностью об-
ладают наименее чужеродные по отношению к организму ан-
тигены, имеющие низкие иммуногенность и молекулярную массу
и отличающиеся высокой гомогенностью. Легче всего формиру-
ется толерантность на тимуснезависимые антигены, например на
бактериальные полисахариды.
Важное значение в индукции иммунологической толерантно-
сти имеют доза антигена и продолжительность его воздействия.
Различают высоко- и низкодозовую толерантность. Высокодозо-
вую толерантность вызывают введением больших количеств вы-
сококонцентрированного антигена. При этом наблюдается пря-
мая зависимость между дозой вещества и производимым им
действием. Низкодозовая толерантность, наоборот, вызывается
очень малым количеством высокогомогенного молекулярного
антигена. Соотношение доза—эффект в этом случае имеет об-
ратную зависимость.
В эксперименте толерантность возникает через несколько дней
(а иногда часов) после введения толерогена и, как правило,
проявляется в течение всего времени, пока толероген циркули-
рует в организме. Эффект ослабевает или прекращается при
удалении из организма толерогена. Обычно иммунологическая
толерантность наблюдается непродолжительный срок — всего
несколько дней. Для пролонгирования толерантности необходи-
мы повторные инъекции препарата.
Механизм толерантности многообразен и до конца не иссле-
дован. Известно, что в развитии иммунологической толерантно-
сти участвуют Т- и ^-лимфоциты и основу ее составляют
нормальные механизмы функционирования иммунной системы.
Наиболее вероятными причинами развития иммунологической
толерантности могут быть следующие:
• «ослепление» иммунокомпетентных клеток за счет блокады
или потери антигенспецифических рецепторов, т.е. такого
состояния клеток, при котором они не воспринимают
антиген;
• блокада пролиферативной и биосинтетической активности
лимфоцитов-эффекторов;
• элиминация из организма антигенспецифических клонов
лимфоцитов за счет индукции их программированной гибели
(апоптоза);
• быстрая инактивация антигена антителами и выведение его
из организма.
221
Возможен адоптивный перенос* иммунологической толеран-
тности интактному животному путем введения ему иммуно-
компетентных клеток, взятых от донора. Толерантность можно
также искусственно отменить. Для этого необходимо активи-
ровать иммунную систему адъювантами, интерлейкинами или
переключить направленность ее реакции иммунизацией мо-
дифицированными антигенами. Другой путь — удалить из
организма толероген, сделав инъекцию специфических анти-
тел.
Феномен иммунологической толерантности имеет
большое практическое значение. Он используется
для решения многих важных проблем медицины,
таких как пересадка органов и тканей, подавление
аутоиммунных реакций, лечение аллергий и других
патологических состояний.
9.7. Особенности местного иммунитета
Как отмечено ранее, в структуре системы иммунной защиты
выделяют местный иммунитет. Впервые концепцию местного
иммунитета как системы защиты «забарьерных» структур пред-
ложил А.М.Безредка (1919). В отличие от общего местный им-
мунитет имеет локальное расположение: он формируется в пре-
делах кожных покровов и слизистых оболочек — наиболее
вероятных входных ворот экзогенных антигенов.
Основная задача местного иммунитета — обеспече-
ние местной, локальной, иммунной защиты в преде-
лах ткани.
Кроме того, факторы местного иммунитета могут действовать
экстракорпорально (выходить за пределы макроорганизма): на
поверхности кожных покровов и в составе секрета слизистых
оболочек.
Система местного иммунитета не имеет выраженного анато-
мо-морфологического обособления. Между общим и местным
иммунитетом существует тесная связь. Во-первых, система об-
щего иммунитета служит резервным источником факторов за-
щиты. При нарушении микроциркуляции локальный воспали-
тельный процесс быстро переходит в затяжную септическую
форму. Во-вторых, при развитии инфекционного процесса от-
* Под термином «адоптивный (или воспринятый) перенос» понима-
ют создание пассивного иммунитета у реципиента за счет введения
ему биологически активных лимфоцитов от иммунизированного или
сенсибилизированного донора.
222
четливо прослеживается взаимный переход местной и общей
иммунной реакции одна в другую. В-третьих, между этими двумя
системами постоянно осуществляется обмен факторами иммуни-
тета (антитела, клоны лимфоцитов, фагоциты). Это важно для
распространения по всему организму клеток иммунологической
памяти (см. раздел 9.6.5), но также часто приводит к генера-
лизации инфекции. Тем не менее система местного иммунитета
функционирует достаточно обособленно и имеет ряд особенно-
стей.
9.7.1. Иммунитет кожи
Кожа выполняет пограничную функцию. Она предохраняет
макроорганизм от внешних воздействий как фактор механичес-
кой защиты и в случае повреждения способна самостоятельно
восстанавливать целостность покрова. Кожный покров имеет также
физико-химическую защиту в виде потовых и сальных желез,
продукты которых обладают бактерицидной активностью. Кроме
того, кожа наделена эффективной системой местного иммунно-
го реагирования.
Внешний слой кожи, эпидермис, формируется эпителиаль-
ными клетками — кератиноцитами. Эти клетки образуют не-
сколько слоев. В толще кератиноцитов встречаются дендритные
клетки двух типов: белые отростчатые эпидермоциты (клетки
Лангерганса) и клетки Гренштайна. В тканях дермы и эпидер-
миса локализуются лимфоциты и тучные клетки. Лимфоидная
популяция представлена в основном Т-хелперами и Т-киллера-
ми. В дерме и эпидермисе незрелые Т-лимфоциты дифференци-
руются в зрелые клетки.
Кератиноциты выполняют в коже важную иммунорегуля-
торную функцию. Они, подобно тимоцитам, продуцируют ти-
мопоэтин и другие цитокины, необходимые для созревания
Т-лимфоцитов, а также ИЛ-1, который стимулирует развитие
иммунной реакции. Белые отростчатые эпидермоциты и осуще-
ствляют функции фагоцитов — захватывают и перерабатывают
антигены, представляют их лимфоцитам, регулируют актив-
ность иммунного реагирования. Белые отростчатые эпидермо-
циты чувствительны к ультрафиолетовому излучению, которое
их убивает и тем самым угнетает развитие иммунной реакции
в коже.
В коже преимущественно развивается клеточный иммун-
ный ответ. Напряженность местного иммунитета в коже, так
же как и интегральное состояние клеточного звена иммуни-
тета в целом, диагностируется постановкой кожно-аллерги-
ческих проб
223
9.7.2. Иммунитет слизистых оболочек
Местный иммунитет слизистых оболочек обеспечивает иммун-
ную защиту желудочно-кишечного и респираторного тракта,
мочеполовой системы и других органов и тканей. Слизистые
оболочки отличаются развитой лимфоидной тканью и высокой
насыщенностью иммунокомпетентными клетками. В собственной
пластинке обнаруживается большое число фагоцитов. Привле-
ченные хемоаттрактантами, они способны совершать маятнико-
образные миграции: выходить через эпителий за его пределы (в
просвет кишки, бронха, ротовой полости и т.д.) и возвращать-
ся обратно. Подсчитано, что в ротовой полости постоянно при-
сутствует около 100 000 фагоцитов.
В собственной пластинке слизистой оболочки находятся лим-
фоциты, рассеянные и в виде скоплений, или лимфоидных
фолликулов. Рассеянные лимфоциты представлены в основном
^-лимфоцитами (до 90 %) и Т-хелперами. Также среди них, но
ближе к эпителиоцитам, обнаруживаются постоянно мигрирую-
щие Т-киллеры.
Центр лимфоидных скоплений — это зона ^-лимфоцитов. Здесь
происходят дозревание пре-Я-лимфоцитов, их дифференциров-
ка в зрелые формы, образование плазматических клеток и клеток
иммунологической памяти. На периферии лимфатических фол-
ликулов находится зона Т-хелперов.
В слизистых оболочках идет интенсивный биосинтез иммуно-
глобулинов классов А, М, Gm Е. Они действуют как в пределах
самих тканей, так и в составе секрета слизистых оболочек, куда
проступают в результате диффузии. Однако наибольшую фун-
кциональную нагрузку несет секреторный IgA (см. раздел 9.6.1.5),
хорошо защищенный от протеолитических ферментов секрета.
В пределах слизистых оболочек обнаруживается много тучных
клеток. Синтезируя гистамин, фактор некроза опухоли (ФИО),
лейкотриены и другие биологически активные вещества, они
участвуют в регуляции иммунной и воспалительной реакции в
пределах ткани. В случае гиперпродукции IgE и особой генети-
ческой предрасположенности тучные клетки потенцируют раз-
витие ГНТ I типа (анафилактическая реакция).
Сами эпителиоциты также участвуют в осуществлении ме-
стного иммунитета. Они представляют собой хороший механи-
ческий барьер и, кроме того, способны эндоцитировать (погло-
щать) антигены и синтезировать при контакте с микробом
ИЛ-8, который является хемоаттрактантом для фагоцитов.
Секрет слизистых оболочек выполняет функции физико-
химического барьера (см. раздел 9.3.3.2), а нормальная микро-
флора — иммунобиологического барьера за счет участия в
формировании колонизационной резистентности (см. раздел 4.2).
224
9.8. Особенности иммунитета при различных инфекциях
и состояниях
Реакция макроорганизма на антигены достаточно однотипна, так
как она ограничена набором факторов иммунной защиты и фи-
зиологическими возможностями макроорганизма. Однако в за-
висимости от природы антигена иммунная система необязатель-
но должна включать для его устранения все механизмы и факторы
защиты — достаточно использовать лишь наиболее эффектив-
ные в отношении конкретного антигена. Поэтому характер им-
мунного реагирования макроорганизма имеет свои особенности
при воздействии различных по природе и свойствам антигенов.
9.8.1. Особенности иммунитета при бактериальных инфекциях
Иммунная реакция макроорганизма в ответ на бактериальную
инфекцию в значительной степени определяется факторами
патогенности микроба, в том числе его способностью к токси-
нобразованию. Различают антибактериальный (против структур-
но функциональных компонентов бактериальной клетки) и ан-
титоксический (против белковых токсинов) иммунитет.
Основными факторами антибактериальной защиты в подав-
ляющем большинстве случаев являются антитела и фагоциты.
Ан итела инактивируют биологически активные молекулы бак-
териальной клетки (токсины, ферменты агрессии и др.), мар-
кируют их, запускают механизм комплементзависимого бакте-
риолиза и участвуют в иммунном фагоцитозе. Фагоциты осуще-
ствляют фагоцитоз, в том числе иммунный, внеклеточный
киллинг патогена при помощи ион-радикалов и антителозави-
симый бактериолиз.
Некоторые бактерии, относящиеся к факультативным внут-
риклеточным паразитам, отличаются повышенной устойчивос-
тью к действию комплемента, лизоцима и фагоцитов (незавер-
шенный фагоцитоз). К ним относятся микобактерии туберкуле-
за, возбудители лепры, бруцеллы, сальмонеллы и др. В отноше-
нии этих микробов антитела и фагоциты недостаточно эффек-
тивны, а сам инфекционный процесс имеет склонность к
хроническому течению. В такой ситуации макроорганизм вынуж-
ден переключать нагрузку на клеточное звено иммунитета:
активируются Т-лимфоциты (в том числе Т-киллеры), что ведет
к аллергизации организма и формированию специфической
реакции ГЗТ.
Кроме перечисленных, на внедрившиеся бактерии воздей-
ствует весь арсенал факторов неспецифической резистентности.
Среди них важная роль в борьбе с грамположительными мик-
робами принадлежит лизоциму.
8—239
225
Напряженность специфического антибактериального иммуни-
тета оценивают в серологических тестах по титру или динамике
титра специфических антител, а также по состоянию его кле-
точного звена (например, по результатам кожно-аллергической
пробы).
9.8.2. Особенности противовирусного иммунитета
Иммунную защиту макроорганизма при вирусных инфекциях
осуществляет противовирусный иммунитет. Его особенности
обусловлены двумя формами существования вируса: внеклеточ-
ной и внутриклеточной. Основными факторами, обеспечиваю-
щими противовирусный иммунитет, являются специфические
антитела, Т-киллеры, интерферон и сывороточные ингибиторы
вирусных частиц.
Специфические противовирусные антитела способны взаимо-
действовать только с внеклеточным вирусом, внутриклеточные
структуры прижизненно для них недоступны. Антитела нейтра-
лизуют вирусную частицу, препятствуя ее адсорбции на клетке-
мишени, инфицированию и генерализации процесса, и обес-
печивают иммунный фагоцитоз «маркированных» вирусных ча-
стиц. Специфические антитела также связывают вирусные белки
и нуклеиновые кислоты, которые попадают в межклеточную среду
и секреты после разрушения зараженных вирусами клеток.
Клетки, инфицированные вирусом и приступившие к его
репликации, экспрессируют (представляют) вирусные белки на
поверхности цитоплазматической мембраны в составе молекул
антигенов гистосовместимости — HLA I класса (см. раздел 9.5.2.1).
Изменение структуры этих антигенов гистосовместимости слу-
жит сигналом для активации Т-киллеров. Последние специфи-
чески распознают клетки макроорганизма, зараженные вирусом
и приступившие к биосинтезу его компонентов, и уничтожают
их (см. раздел 9.6.3).
Мощным противовирусным действием обладает интерферон
(см. раздел 9.3.3). Он не влияет непосредственно на внеклеточ-
ный и внутриклеточный вирус, а адсорбируется на мембране
клеток и индуцирует ферментные системы, подавляющие син-
тез компонентов вируса.
Сывороточные ингибиторы неспецифически связываются с
вирусной частицей и нейтрализуют ее, тем самым препятствуя
адсорбции вируса на клетках-мишенях.
Напряженность противовирусного иммунитета оценивают пре-
имущественно в серологических тестах — по нарастанию титра
специфических антител в парных сыворотках в процессе болез-
ни. Иногда определяют концентрацию интерферона в сыворотке
крови.
226
9.8.3. Особенности противогрибкового иммунитета
Благодаря особенностям своей структуры антигены грибов имеют
относительно низкую иммуногенность. Они практически не ин-
дуцируют антителообразование (титры специфических антител
остаются низкими), но стимулируют клеточное звено иммуни-
тета. Основными действующими факторами противогрибкового
иммунитета являются Т-киллеры и фагоциты, которые осуще-
ствляют антителозависимый лизис грибов.
При микозах наблюдается аллергизация макрсюрганизма. Кож-
ные и глубокие микозы сопровождаются, как правило, реакцией
ГЗТ (реакция IV типа) на антигены грибов. Грибковые пораже-
ния слизистых оболочек дыхательных и мочеполовых путей
вызывают аллергизацию по типу ГНТ (реакция I типа). Напря-
женность противогрибкового иммунитета оценивают по резуль-
татам кожно-аллергических проб с грибковыми аллергенами.
9.8.4. Особенности иммунитета при протозойных инфекциях
Противопаразитарный иммунитет изучен недостаточно. Извест-
но, что паразитарная инвазия сопровождается формированием в
макроорганизме гуморального и клеточного иммунитета. В крови
определяются специфические антитела классов М и G, которые
чаще всего не обладают протективным действием. Активируется
также звено Т-киллеров, что проявляется усилением аллерги-
зации макроорганизма — реакции ГЗТ (реакции IV типа) на
протозойные антигены. Активируется также фагоцитоз.
Характер противопаразитарного иммунитета определяется
структурно-функциональными особенностями паразита и его
жизненного цикла при инвазии макроорганизма. Многие пара-
зиты обладают большой антигенной изменчивостью, что позво-
ляет им избегать действия факторов иммунитета. Например,
каждой стадии развития плазмодия малярии соответствуют свои
специфические антигены.
Напряженность противопаразитарного иммунитета оценивают
в серологических тестах по титру специфических антител и в
кожно-аллергических пробах с протозойным антигеном.
9.8.5. Трансплантационный иммунитет
Трансплантационным иммунитетом называют иммунную реак-
цию макроорганизма, направленную против пересаженной в не-
го чужеродной ткани (трансплантата). Знание механизмов транс-
плантационного иммунитета необходимо для решения одной из
важнейших проблем современной медицины — пересадки орга-
нов и тканей. Многолетний опыт показал, что успех операции
8*
227
по пересадке чужеродных органов и тканей в подавляющем
большинстве случаев зависит от иммунологической совместимо-
сти тканей донора и реципиента.
Иммунная реакция на чужеродные клетки и ткани обуслов-
лена тем, что в их составе содержатся генетически чужеродные
для организма антигены. Эти антигены получили название
трансплантационных, или антигенов гистосовместимости (см.
раздел 9.5.2.1). Комплекс антигенов гистосовместимости наибо-
лее полно представлен на цитоплазматической мембране лейко-
цитов крови — в системе HLA.
Реакция отторжения не возникает в случае полной совмес-
тимости донора и реципиента по антигенам гистосовместимос-
ти — такое возможно лишь у однояйцовых близнецов. Выражен-
ность реакции отторжения во многом зависит от степени чуже-
родности и объема трансплантируемого материала.
При контакте с чужеродными трансплантационными антиге-
нами организм реагирует факторами клеточного и гуморального
звеньев иммунитета. Основным фактором трансплантационного
иммунитета являются Г-киллеры. Эти клетки после сенсибили-
зации антигенами донора мигрируют в пересаженную ткань
(трансплантат) и оказывают на нее цитолитическое действие.
Механизм иммунного отторжения пересаженных клеток и
тканей имеет две фазы. В первой фазе вокруг трансплантата и
сосудов наблюдается скопление иммунокомпетентных клеток
(лимфоидная инфильтрация), в том числе сенсибилизированных
Т-киллеров. Во второй фазе клетки трансплантата разрушаются
Т-киллерами, возникают воспаление и тромбоз кровеносных
сосудов, нарушается питание трансплантата и последний гибнет.
Погибшие клетки утилизируются фагоцитами. Формируется клон
Т-клеток иммунологической памяти.
Повторная попытка пересадки тех же органов и тканей
вызывает вторичный иммунный ответ, который протекает очень
бурно и быстро заканчивается реакцией отторжения трансплан-
тата. Этот феномен назван кризом отторжения.
Киллерный эффект лимфоцитов воспроизводится in vitro в
опытах на культурах клеток и тканей. Возможен адоптивный
перенос трансплантационного иммунитета с помощью активи-
рованных лимфоцитов от сенсибилизированного животного
интактному.
Специфические антитела, которые образуются в ответ на чу-
жеродные антигены (гемагглютинины, гемолизины, лейкотокси-
ны, цитотоксины), имеют меньшее значение в формировании
трансплантационного иммунитета. Однако возможен перенос транс-
плантационного иммунитета со специфической антисывороткой.
Напряженность трансплантационного иммунитета определяют
в клеточных тестах in vitro.
228
9.8.6. Противоопухолевый иммунитет
В сложном организме наряду с нормальными физиологическими
процессами, направленными на поддержание гомеостаза, проис-
ходят и дезинтегрирующие процессы, обусловленные ошибками
и старением сложно организованной биологической системы.
В частности, под действием различных факторов возникают му-
тации, в результате которых появляются клетки-мутанты, и
раковая трансформация клеток, которая ведет к образованию
опухолей
Мутантные и раково-трансформированные клетки отличают-
ся от нормальных клеток метаболическими процессами и анти-
генным составом. Так, мутантные клетки имеют измененные ан-
тигены гистосовместимости. Некоторые опухолевые клетки на-
чинают синтезировать раково-эмбриональные антигены (см. раздел
9.5.1), которые не встречаются в норме в постнатальном пери-
оде, но характерны для развития зародыша. Опухоли, индуци-
рованные вирусами, а также химическими и физическими
канцерогенами, имеют свои специфические антигены. Посколь-
ку многие опухолевые антигены являются чужеродными для
организма, они вызывают клеточные и гуморальные реакции.
Между состоянием иммунной защиты и развитием злокаче-
ственных опухолей существует тесная связь. Об этом свидетель-
ствуют следующие факты:
• повышенная заболеваемость злокачественными новообразо-
ваниями у лиц с первичными и вторичными иммуноде-
фицитами, а также у лиц в пожилом и старческом возрасте
в связи с понижением активности иммунной системы;
• наличие у больных с опухолями специфических противо-
опухолевых антител и Т-киллеров, сенсибилизированных к
опухолевым антигенам;
• возможность экспериментального воспроизведения имму-
нитета к опухолям.
Основную роль в противоопухолевом иммунитете играют кле-
точные реакции. Мутантные клетки распознаются и уничтожа-
ются Т-киллерами, раково-трансформированные клетки — ес-
тественными киллерами. Адоптивный перенос иммунных Т-
киллеров формирует в организме реципиента противоопухоле-
вый иммунитет.
Гуморальный иммунитет имеет второстепенное значение и не
всегда играет защитную роль. Специфические антитела могут,
по-видимому, экранировать антигены опухолевых клеток от
иммунных лимфоцитов. Пассивный перенос противоопухолевых
антител не обусловливает у реципиента соответствующего им-
мунитета.
229
Отмечено, что противоопухолевый иммунитет эффективен
против мутантных клеток и мало влияет на течение уже раз-
вившегося опухолевого процесса. Причиной, вероятно, является
блокада антигенраспознающих рецепторов Т-киллеров опухоле-
выми антигенами, отсутствие защитного действия у противо-
опухолевых антител, иммуносупрессивное влияние опухоли.
Иммунодиагностика рака основана на определении в сыво-
ротке крови раково-эмбриональных антигенов и антигенов,
специфичных для каждой опухоли. Так, в настоящее время
диагностируют рак печени, желудка, кишечника и др. Для лечения
опухолей нашли применение иммуномодуляторы (интерлейки-
ны, интерфероны), а также адъюванты (мурамилдипептиды,
вакцина БЦЖ и др.).
9.9. Иммунный статус
Иммунный статус — это структурное и функци-
ональное состояние иммунной системы индивиду-
ума, определяемое комплексом клинических и
лабораторных иммунологических показателей.
Таким образом, иммунный статус (иммунный профиль, имму-
нореактивность) характеризует способность организма данного
конкретного индивидуума к иммунному ответу на определен-
ный антиген в данный момент времени.
Наличие у человека иммунной системы автоматически под-
разумевает способность к иммунному ответу, но сила и форма
иммунного ответа на один и тот же антиген у разных инди-
видуумов может варьировать в широких пределах. Поступление
антигена в организм у одного человека вызывает антителооб-
разование, у другого развивается гиперчувствительность, у
третьего формируется иммунологическая толерантность и т.д.
Иммунный ответ на один и тот же антиген у разных лиц может
различаться не только по форме, но и силе, т.е. по степени
выраженности (например, по различному уровню сывороточных
антител у иммунизированных лиц).
Иммунореактивность различна не только у разных людей,
она изменяется и у одного и того же человека в различные
периоды его жизни. Так, иммунный статус у ребенка, особенно
новорожденного или 1-го года жизни, когда иммунная система
еще функционально не созрела, существенно отличается от
иммунного статуса взрослого человека. У детей легче индуциро-
вать иммунологическую толерантность, у них ниже титры сы-
вороточных антител при иммунизации. Иммунный статус моло-
дого и пожилого человека также различны. Тимус рассматрива-
ется как «биологические часы» иммунной системы. Возрастная
инволюция тимуса означает медленное угасание Т-клеточных
230
реакций по мере старения. Способность к распознаванию «сво-
его» и «чужого» с возрастом постепенно снижается, поэтому в
старческом возрасте выше частота злокачественных новообразо-
ваний. Частота обнаружения аутоантител с возрастом нарастает,
в связи с чем старение иногда даже рассматривается как хро-
нически текущая аутоагрессия.
Иммунный статус подвержен не только возрастным, но и
суточным колебаниям в зависимости от биоритма. Эти колеба-
ния обусловлены изменениями гормонального фона и другими
причинами.
Таким образом, при оценке иммунного статуса следует учи-
тывать большой размах колебаний иммунологических парамет-
ров даже в норме.
Иммунная система филогенетически относится к молодым
(наряду с нервной и эндокринной) и очень лабильным к
различным внешним воздействиям. На состояние иммунной
системы влияют климатогеографические, социальные, экологи-
ческие (физические, химические и биологические) и «меди-
цинские» факторы.
Из климатогеографических факторов на иммунный статус
влияют температура, влажность, солнечная радиация, длина
светового дня и др. Например, фагоцитарная реакция и кожные
аллергические пробы менее выражены у жителей северных
регионов, чем у южан. Вирус Эпштейна—Барр у представителей
белой расы вызывает инфекционное заболевание — мононукле-
оз, у лиц негроидной расы — лимфому Беркитта, а у лиц желтой
расы — назофарингеальную карциному, причем только у муж-
чин. Жители Африки менее подвержены заболеваниям дифтери-
ей, чем население Европы.
К социальным факторам, влияющим на иммунный статус,
относятся питание, жилищно-бытовые условия, профессиональ-
ные вредности и т.д. Важность сбалансированного рационального
питания обусловлена тем, что с пищей в организм поступают
вещества, необходимые для синтеза иммуноглобулинов и для
построения иммунокомпетентных клеток. Поэтому нарушения
питания быстро отражаются на состоянии иммунореактивности.
Особенно важны для организма незаменимые аминокислоты и
витамины, в частности А и С. Значительное влияние на иммун-
ный статус организма оказывают жилищно-бытовые условия.
Проживание в плохих жилищных условиях ведет к повышению
инфекционной заболеваемости.
К производственным факторам, которые могут неблаго-
приятно воздействовать на организм, снижая его иммунореак-
тивность, относятся ионизирующая радиация, разнообразные
химические вещества, белковые аэрозоли, температура, шум,
вибрация и др. Следовательно, профессиональные вредности,
231
влияющие на иммунный статус, могут испытывать работни-
ки различных отраслей промышленности и сельского хозяй-
ства.
На иммунный статус человека воздействуют экологические
факторы, прежде всего физические, химические и биологичес-
кие, обусловленные радиоактивным загрязнением территорий
отработанным топливом из ядерных реакторов, утечкой радио-
нуклидов из реакторов при авариях, широким применением
пестицидов в сельском хозяйстве, промышленными выбросами
химических предприятий, выхлопными газами автотранспорта,
отходами биотехнологических производств заводами по произ-
водству антибиотиков, ферментов, гормонов, кормового белка
и др.
Среди «медицинских» факторов на иммунный статус могут
влиять различные диагностические и лечебные манипуляции и
процедуры, лекарственная терапия, стресс, травмы, оператив-
ные вмешательства.
Несмотря на вариабельность иммунологических показателей
в норме и влияние на них разнообразных факторов, иммунный
статус можно объективно оценить путем постановки комплекса
лабораторных тестов, по которым можно судить о состоянии
факторов неспецифической резистентности, гуморального (В-
система) и клеточного (Т-система) иммунитета.
Оценку иммунного статуса проводят в клинике при транс-
плантации органов и тканей, при аутоиммунных и других им-
мунопатологических заболеваниях, тяжелых аллергиях, онколо-
гических, инфекционных и многих соматических болезнях. Для
заключения о состоянии иммунной системы необходимо руко-
водствоваться: 1) данными общего клинического обследования;
2) состоянием факторов неспецифической резистентности; 3) по-
казателями гуморального иммунитета; 4) показателями клеточ-
ного иммунитета; 5) результатами дополнительных тестов (на-
пример, состояние нейрогормональной системы, биохимические
реакции).
Данные общего клинического обследования включают жалобы
пациента, анамнез, описание клинического состояния, резуль-
таты общего анализа крови (в том числе абсолютное число
лимфоцитов) и биохимического исследования. Знакомство врача
с больным начинается обычно со сбора анамнеза. Уже на этом
этапе врач может отметить наличие профессиональных вредно-
стей, обратить внимание на рецидивирующую оппортунистичес-
кую инфекцию, аллергию. При сборе анамнеза важно знать,
какие болезни были перенесены в детстве (особенно вирусные
и паразитарные, часто «оставляющие» после себя иммунодефи-
цит), наличие наследственных болезней, аллергий, злокачествен-
ных новообразований, сведения о перенесенных травмах и
232
операциях, о наличии хронических соматических болезней, надо
знать о тех лекарственных препаратах, которые пациент прини-
мает.
При осмотре больного обращают внимание на чистоту кож-
ных покровов и слизистых оболочек, на которых можно обна-
ружить проявления аллергических заболеваний, оппортунисти-
ческих инфекций. При пальпации и перкуссии обращают вни-
мание на состояние центральных (тимус) и периферических (лим-
фатические узлы) органов иммунной системы, их размер,
спаенность с окружающими тканями, болезненность. При пер-
куссии и аускультации необходимо фиксировать симптомы, ха-
рактерные для оппортунистических инфекций при поражении
внутренних органов.
Заканчиваются клинические исследования общим анализом
крови, в том числе определением абсолютного числа лимфоци-
тов и фагоцитов.
Для оценки состояния факторов неспецифической резистен-
тности определяют состояние системы фагоцитоза и компле-
мента. Иногда при необходимости определяют содержание ин-
терферона и лизоцима. Функциональную активность фагоцитов
определяют по их подвижности, адгезии, способности к по-
глощению бактерий, дегрануляции клеток, внутриклеточному
киллингу и образованию активных форм кислорода. С этой целью
используют такие тесты, как определение фагоцитарного ин-
декса, НСТ-тест (нитросиний тетразолий), хемилюминесцен-
цию и др. Для оценки системы комплемента его обычно тит-
руют в реакции гемолиза и результат учитывают по 50 %
гемолизу.
Для изучения гуморального звена иммунитета опре-
деляют содержание иммуноглобулинов разных клас-
сов в сыворотке крови, титры специфических
антител, катаболизм иммуноглобулинов, ГНТ,
количество В-лимфоцитов в периферической кро-
ви, их бласттрансформацию под действием В-кле-
точных митогенов и др.
Концентрацию иммуноглобулинов в сыворотке крови определя-
ют радиальной иммунодиффузией по Манчини, титр специфи-
ческих антител — в серологических реакциях, катаболизм им-
муноглобулинов — радионуклидным методом. Для определения
числа 5-лимфоцитов в периферической крови используют кла-
стерный анализ (выявление специфических С/)-рецепторов с
помощью моноклональных антител) или реакцию розеткообра-
зования с эритроцитами; бласттрансформацию Б-лимфоцитов,
свидетельствующую о функциональном состоянии этих клеток,
оценивают после стимуляции митогенами (туберкулин и др.).
233
Для оценки состояния клеточного звена иммуните-
та определяют количество Г-лимфоцитов и их
субпопуляций в периферической крови, бласттран-
сформацию Т-лимфоцитов под действием Т-кле-
точных митогенов, содержание гормонов тимуса,
уровень секретируемых цитокинов, а также ставят
кожные пробы с аллергенами, проводят контакт-
ную сенсибилизацию динитрохлорбензолом (ДНХБ).
Для постановки кожных аллергических проб используют анти-
гены, к которым в норме должна быть сенсибилизация у боль-
шинства людей (например, проба Манту с туберкулином или
с ДНХБ). Число Т-лимфоцитов, а также субпопуляции Т-лим-
фоцитов в периферической крови определяют кластерным ана-
лизом по специфическим С/)-рецепторам с помощью монокло-
нальных антител или реакции розеткообразования с эритроци-
тами барана. Для оценки бластгрансформации Т-лимфоцитов их
стимулируют Т-клеточными митогенами, такими как конкана-
валин А (Кон А) или фитогемагглютинин (ФГА). Под влиянием
митогенов зрелые лимфоциты трансформируются в лимфобла-
сты, которые можно подсчитать под микроскопом или обнару-
жить по радиоактивной метке. Уровень гормонов тимуса (тимо-
зина, тималина) и секретируемых цитокинов (интерлейкины,
миелопептиды и др.) определяют иммуноферментным методом,
основанным на применении специфических к ним моноклональ-
ных антител.
В качестве дополнительных тестов для оценки иммунного
статуса можно использовать определение бактерицидности сы-
воротки крови, титрование СЗ- и С4-компонентов комплемен-
та, содержания С-реактивного белка в сыворотке крови, рев-
матоидных факторов и других аутоантител и т.д.
Таким образом, оценку иммунного статуса проводят на
основании результатов большого числа лабораторных тестов.
Некоторые тесты сложны для исполнения, требуют дорогосто-
ящих иммунохимических реагентов и лабораторного оборудова-
ния, а также высокой квалификации персонала, выполнимы в
ограниченном круге лабораторий. Поэтому по рекомендации
академика Р.В.Петрова все тесты разделены на 1-й и 2-й уров-
ни. К тестам 1-го уровня отнесены основные показатели состо-
яния иммунной системы; эти тесты могут быть выполнены в
любой клинической иммунологической лаборатории и достаточ-
ны для первичного выявления лиц с иммунопатологией. Для
более точной диагностики выявленных отклонений в состоянии
иммунной системы используют тесты 2-го уровня.
В случае выявления отклонений от нормы показателей им-
мунного статуса назначают иммунокорригирующую терапию.
234
Тесты для оценки иммунного статуса
Тесты 1-го уровня
Тесты 2-го уровня
Определение количества и мор-
фологии лимфоцитов в перифе-
рической крови (абс., %)
Определение субпопуляций Т- и
В-лимфоцитов по СЛ-антигенам
или в реакции Е- и ЕЛ С-розет-
кообразован ия
Определение сывороточных им-
муноглобулинов
Определение фагоцитарной ак-
тивности лейкоцитов
Кожные тесты
Рентгенография, рентгеноско-
пия лимфоидных органов, а
также других внутренних орга-
нов (прежде всего легких) в за-
висимости от клинических пока-
заний
Гистохимический анализ лимфо-
идных органов
Анализ поверхностных маркеров
мононуклеарных клеток с ис-
пользованием моноклональных
антител
Бласттрансформация Т- и В-
лимфоцитов
Определение цитотоксичности
Определение активности фер-
ментов, ассоциированных с им-
мунной недостаточностью
Определение синтеза и секреции
цитокинов
Определение гормонов тимуса
Анализ респираторного взрыва
фагоцитов
Определение компонентов ком-
племента
Анализ смешанных клеточных
культур
9.10. Патология иммунной системы
Иммунный ответ протекает нормально только в том случае,
когда клетки и органы иммунной системы достигли зрелости
и гарантировано тонкое взаимодействие различных клеточных
популяций, лимфокинов и неспецифических механизмов. Бо-
лее того, индивидуальная реактивность иммунной системы ге-
нетически детерминирована, поэтому на один и тот же анти-
ген у разных людей можно наблюдать иммунный ответ раз-
личной силы.
О гиперчувствительности или аллергии речь идет в тех слу-
чаях, когда чрезмерно сильная иммунная реакция вызывает па-
тологические последствия. Встречаются также патологические
состояния, при которых иммунные реакции направлены на
собственные структуры организма (аутоиммунные реакции). В ряде
случаев эти реакции могут приводить к аутоиммунным заболе-
ваниям. Наконец, могут встречаться нарушения иммунного ответа
при неполноценном развитии и созревании иммунокомпетент-
ных клеток, что приводит к нарушениям работы иммунной
системы — возникают иммунодефициты. Клетки иммунной
системы подвержены малигнизации, приводящей к лимфопро-
лиферативным заболеваниям.
235
9.10.1. Иммунодефициты
Иммунодефициты — это нарушения нормального
иммунного статуса, обусловленные дефектом одно-
го или нескольких механизмов иммунного ответа.
Различают первичные, или врожденные, и вторичные, или при-
обретенные, иммунодефициты. К первичным иммунодефици-
там отнесены такие состояния, при которых нарушение им-
мунных механизмов (продукции антител, функции лимфоцитов
и др.) часто обусловлено генетическими дефектами. В зависи-
мости от уровня нарушений и локализации дефекта различают
гуморальные, клеточные и комбинированные иммунодефициты.
Они могут быть связаны с недостаточностью фагоцитоза, си-
стемы комплемента, с нарушениями в гуморальном (5-систе-
ма) или клеточном (Г-система) звене иммунитета либо они
обусловлены комбинированной иммунологической недостаточ-
ностью. Врожденные иммунодефицитные синдромы и болезни
встречаются довольно редко. Причинами их появления могут быть
удвоение хромосом, точечные мутации, дефект ферментов об-
мена нуклеиновых кислот, генетически обусловленные наруше-
ния мембран иммунокомпетентных клеток, повреждения генома
в эмбриональном периоде и др.
Клиническая картина иммунодефицитов различной этиоло-
гии весьма сходна. Иммунодефицитные состояния не имеют
каких-либо характерных клинических симптомов и обычно про-
являются в виде инфекционных осложнений, гематологических
нарушений, желудочно-кишечных расстройств, аутоиммунных
процессов, образования опухолей, аллергических реакций, врож-
денных пороков развития.
Недостаточность фагоцитоза обусловлена двумя причина-
ми — уменьшением числа фагоцитов или же их функциональ-
ной неполноценностью. Периодическая нейтропения лежит в
основе циклических нарушений гемопоэза в целом. В первую
очередь этот процесс проявляется в уменьшении количества гра-
нулоцитов, а также в изменении числа моноцитов. Несмотря на
то что нейтропении не сопутствует недостаточность гуморально-
го или клеточного иммунитета, при ней возникает повышенная
опасность инфекционных болезней, особенно тех, которые вы-
зываются высоковирулентными бактериями. Функциональные де-
фекты фагоцитоза могут быть обусловлены нарушениями любой
стадии процесса фагоцитоза (хемотаксиса, эндоцитоза, внутри-
клеточного переваривания и др.).
Недостаточность комплемента встречается редко. Наиболее
часто наблюдаемый дефект синтеза компонентов комплемента —
это наследственная недостаточность ингибитора эстеразы С1.
Клинически это проявляется ангионевротическим отеком. При
236
ряде заболеваний, особенно тех, которые протекают с образо-
ванием иммунных комплексов, активация комплемента приво-
дит к его избыточному потреблению. При этом наиболее зна-
чительно уменьшается количество С7, С4, С2 и СЗ.
Недостаточность гуморального иммунитета проявляется в
виде дисгаммаглобулинемии и агаммаглобулинемии. Агамма-
глобулинемия обусловлена нарушением синтеза иммуноглобу-
линов или их ускоренным распадом. При агаммаглобулинемии
в крови больных отсутствуют иммуноглобулины или их коли-
чество резко снижено, что ведет к снижению антитоксическо-
го, антибактериального и других видов гуморального иммуни-
тета. Дисгаммаглобулинемия обусловлена селективным дефици-
том одного из классов иммуноглобулинов или их комбиниро-
ванным дефицитом, при этом общий уровень сывороточных
иммуноглобулинов может оставаться в пределах нормы или даже
повышаться за счет компенсаторного усиления синтеза имму-
ноглобулинов других классов. Наиболее часто встречаются се-
лективный дефицит IgG при одновременно высоком уровне
IgM, дефицит IgG и IgA при большом содержании IgM, се-
лективный дефицит IgA. Наблюдаются дефицит отдельных
субклассов иммуноглобулинов и дефект легких цепей иммуно-
глобулинов.
Недостаточность клеточного иммунитета обусловлена нару-
шением функциональной активности Т-клеток. Поскольку Т-
лимфоциты влияют на функциональную активность 5-клеток,
то Т-клеточный иммунодефицит, как правило, бывает комби-
нированным, т.е. затрагивает и 5-систему иммунитета. Описаны
и изолированные Т-клеточные иммунодефициты, такие как
алимфоцитоз (синдром Нозелофа), врожденная аплазия тимуса
и паращитовидных желез (синдром Ди-Джорджи), иммуноде-
фицит при болезни Дауна, иммунодефицит при карликовом росте.
У таких больных нарушены противовирусный, противогрибко-
вый, противоопухолевый и трансплантационный иммунитет, т.е.
те виды иммунитета, при которых основная роль принадлежит
реакциям клеточного звена иммунной системы. Первыми при-
знаками Т-клеточного иммунодефицита являются микозы, ре-
цидивирующие вирусные инфекции, осложнения после вакци-
нации живыми вакцинами (полиомиелитной, БЦЖ и др.). Дети
с Т-клеточным иммунодефицитом, как правило, умирают в
раннем (реже в подростковом) возрасте от тяжелой рецидиви-
рующей оппортунистической инфекции или злокачественных
опухолей.
Комбинированные иммунодефициты развиваются при соче-
тании нарушений Т- и 5-звеньев иммунной системы — это
наиболее тяжело протекающие иммунодефициты. Комбинирован-
ные формы встречаются чаще, чем селективные; как правило,
237
они связаны с нарушением функций центральных органов
иммунной системы: дефектом стволовых клеток, нарушением
Т- и 5-клеточной дифференцировки, снижением иммунорегу-
ляторных функций и др. В зависимости от тяжести дефекта в
разной мере выражена предрасположенность к инфекционным
болезням. При значительных нарушениях иммунитета наблюда-
ют частые бактериальные и вирусные инфекции, микотические
поражения, что уже в раннем возрасте приводит к летальному
исходу. При комбинированных иммунодефицитах ведущая роль
принадлежит дефекту Г-клеток.
Вторичные иммунодефициты в отличие от первичных разви-
ваются у лиц с нормально функционировавшей от рождения
иммунной системой и обусловлены повреждениями иммунной
системы в результате различных причин. Вторичные иммуноде-
фициты могут возникать после перенесенных инфекций (осо-
бенно вирусных) и инвазий; при ожоговой болезни, уремии,
опухолях; нарушении обмена веществ и истощении; при тяже-
лых травмах, обширных хирургических операциях, особенно про-
водимых под общим наркозом; в результате медикаментозных
воздействий (лекарственные); при облучении, действии небла-
гоприятных экологических факторов, при старении.
Диагноз иммунодефицитов ставят на основании данных
анамнеза, проявления клинических симптомов (наличие оппор-
тунистической инфекции, аллергии, опухолей, состояние лим-
фатических узлов, пороки развития и др.) и по результатам
оценки иммунного статуса. При вторичных иммунодефицитах
может страдать как В-, так и Т-система иммунитета, а также
естественные факторы резистентности организма. Вторичные
иммунодефициты, как правило, преходящи и поддаются имму-
нокоррекции и лечению.
9.10.2. Аллергические болезни
Реакции гиперчувствительности как одна из форм иммунного
реагирования (см. раздел 9.6.4) в норме направлены на лока-
лизацию и устранение антигена, оказавшегося в организме.
Однако при определенных условиях они становятся ведущими
звеньями патогенеза некоторых заболеваний. Речь идет об ал-
лергиях как следствии повышенной и извращенной реактив-
ности в отношении определенных чужеродных веществ —
аллергенов.
Разделение аллергических реакций по механизму на 4 типа
важно с клинической точки зрения. Однако следует отметить,
что различные типы аллергических реакций могут сочетаться
или же переходить один в другой в ходе заболевания.
Реакции I типа (анафилактические). Анафилаксия представляет
238
собой иммунную реакцию, для которой необходимы специфи-
ческие цитофильные антитела и клетки-мишени (см. раздел 9.6.4).
Анафилаксия может проявляться в виде местной (на коже и
слизистых оболочках) или системной (анафилактический шок)
реакции. Местные анафилактические реакции в зависимости от
локализации могут выражаться уртикарной сыпью, вазомотор-
ным насморком, бронхиальной астмой или кишечными расстрой-
ствами. Так как тучные клетки и базофилы встречаются в
организме повсеместно, анафилактическая реакция может про-
текать в любом органе. Однако каждый вид животных имеет
определенные органы, которые поражаются чаще других (шок-
органы). У человека это артериолы и бронхи. К анафилактичес-
ким реакциям человека, которые вызываются IgE, относятся
приступы бронхиальной астмы, сенная лихорадка, крапивница,
реакции на укусы ос и пчел.
Некоторые препараты и вещества, способные
вызвать анафилаксию
Ксеногенные сыворотки:
антилимфоцитарная
противостолбнячная
противодифтерийная
Пыльца растений
Яды:
пчелиный
осиный
змеиный
Лекарственные препараты:
антибиотики (пенициллин)
салицилаты
белковые гормоны
вакцины (коревая, гриппозная и др.)
Реакции II типа (гуморальные цитотоксические). Аллергические
реакции II типа опосредованы антителами к поверхностным
антигенам клетки или к вторично связанным с клеточной
поверхностью антигенам. Решающую роль в этом случае играют
иммуноглобулины Gl, G2, G3 и М, способные активировать
комплемент. Помимо комплементзависимой цитотоксичности, к
этим реакциям можно также отнести антителозависимую кле-
точную цитотоксичность (АЗКЦ), не нуждающуюся в компле-
менте (см. раздел 9.6.3).
Антитела, участвующие в цитотоксических реакциях, специ-
фичны к детерминантам клеточной мембраны, например, при
некоторых формах лекарственной аллергии, когда молекулы
лекарственного препарата адсорбируются на поверхности клеток
239
крови. Следствием этого могут быть гемолитическая анемия,
лейкопения, тромбоцитопения, агранулоцитоз.
Наибольшее значение для клиники имеют гуморальные
цитотоксические реакции, затрагивающие эритроциты. Реакция,
направленная против эритроцитов другого индивида, называет-
ся изоиммунной, а реакция против собственных эритроцитов —
аутоиммунной. У каждого человека в сыворотке крови имеется
высокий титр антител против тех антигенов системы АВО,
которые отсутствуют на собственных эритроцитах. При перели-
вании несовместимой крови эти изогемагглютинины вызывают
цитотоксическую иммунную реакцию, которая сопровождается
внутрисосудистым гемолизом. При повторных беременностях
резус-положительным плодом у резус-отрицательных женщин в
крови образуются антирезусные IgG, способные проходить че-
рез плаценту и разрушать эритроциты плода. Это ведет к раз-
витию гемолитической болезни новорожденных.
При аутоиммунных гемолитических анемиях образуются ауто-
антитела к антигенам собственных эритроцитов, которые их
разрушают при участии комплемента. Некоторые низкомолеку-
лярные вещества (например, определенные лекарственные пре-
параты), обладая аффинностью к мембране эритроцитов, спо-
собны стать иммуногенными и вызвать образование антител с
развитием гемолитической анемии. Так действуют хинин, фе-
нацетин, салицилаты, стрептомицин, пенициллин, цефалоспо-
рины, сульфаниламиды и др. Аналогичным образом объектом
цитотоксического действия могут стать и другие форменные
элементы крови (агранулоцитоз, тромбоцитопения).
Реакции III типа (иммунокомплексные). Аллергические реак-
ции III типа опосредованы иммунными комплексами. В зависи-
мости от количества и иммуногенности антигена иногда проис-
ходит отложение образовавшихся ИК в тканях, на эндотелии
сосудов, базальных мембранах клубочков почек и в дерме. Био-
логические свойства таких комплексов обусловлены прежде всего
соотношением антиген:антитело. Иммунные агрегаты, образовав-
шиеся при значительном избытке антигена, имеют малые и
средние размеры и могут обладать токсическим действием. В об-
разовании токсических иммунных комплексов могут участвовать
IgM, IgGl-З, связывающие комплемент. Благодаря активации
комплемента в местах отложения иммунных комплексов высво-
бождаются биологически активные медиаторы — анафилотокси-
ны (СЗа, СЗЬ, С5а), которые, повышая проницаемость сосудов
и привлекая полиморфно-ядерные лейкоциты, способствуют
развитию воспаления.
Фагоцитированные токсические иммунные комплексы повреж-
дают и разрушают гранулоциты, из которых выделяются про-
теолитические ферменты, в свою очередь разрушающие ткани
240
организма. Поэтому симптомы, вызываемые токсическими им-
мунными комплексами, обусловлены также повреждающим
действием токсических факторов эндогенной природы, высво-
бождающихся при воспалении в результате активации компле-
мента и распада нейтрофилов (см. раздел 9.6.4).
Иммунные комплексы могут образовываться либо в крово-
токе, когда антиген и антитела одновременно находятся в плазме
крови, либо в тканях, когда антиген введен в ткань, а антитела
находятся в крови и происходит их встречная взаимная диф-
фузия. В первом случае развивается обусловленный ИК васку-
лит, во втором — феномен Артюса.
При аллергическом васкулите иммунные комплексы образу-
ются при небольшом избытке антигена непосредственно в про-
свете сосуда. Местом их нахождения может стать любой крове-
носный сосуд, и тогда в результате активации комплемента и
лейкотаксиса происходят повреждение ткани и даже запустение
сосуда. Чаще поражаются сосуды нижних конечностей и капил-
ляры почечных клубочков. Типичный пример аллергического
васкулита — гломерулонефрит. Решающее значение при данном
виде патологии имеют персистенция антигена и его концент-
рация. Так, некоторые микробы (особенно стрептококки группы
А) и продукты их распада способствуют развитию хронического
гломерулонефрита
Как особый случай васкулита, обусловленного иммунными
комплексами, можно рассматривать сывороточную болезнь, ко-
торая развивается через 8—10 дней после однократного введения
чужеродной сыворотки. Болезнь сопровождается повышением
температуры тела, увеличением селезенки и лимфатических
узлов, лейкоцитозом и снижением активности комплемента.
Симптомы сывороточной болезни возникают с появлением в
кровотоке антител и сохраняются до тех пор, пока в кровотоке
находится свободный антиген. После иммунной элиминации
антигена симптомы исчезают.
При феномене Артюса иммунная реакция первично направ-
лена только на чужеродный антиген, однако высвобождение
лизосомных ферментов в местах отложения иммунных комп-
лексов приводит к вторичному повреждению тканей. Класси-
ческий феномен Артюса у человека наблюдается прежде всего
при воздействии некоторых ингаляционных аллергенов, осо-
бенно при регулярных повторных воздействиях. К подобным
заболеваниям относится аллергический альвеолит, при кото-
ром в сыворотке крови часто обнаруживаются преципитирую-
щие антитела к промышленным аллергенам («легкие фермера»,
«легкие птичника»).
Реакции IV типа (опосредованные Т-лимфоцитами). Существу-
ют антигены, которые стимулируют преимущественно Т-лимфо-
241
циты и вызывают благодаря этому формирование в основном
клеточного иммунитета. К ним относятся антигены внутрикле-
точных паразитов (бактерий, грибов, вирусов, простейших,
гельминтов), чужеродных тканей (трансплантатов), природные
и синтетические гаптены (лекарственные препараты, пищевые
красители и др.). Таким образом, ГЗТ может вызываться прак-
тически всеми известными антигенами, но наиболее ярко она
проявляется в ответ на полисахариды и низкомолекулярные
пептиды, т.е. низкоиммуногенные антигены. При этом реакцию
вызывают малые дозы аллергенов, особенно при внутрикож-
ном введении, что приводит к сенсибилизации Т-хелперов. Сен-
сибилизированные лимфоциты выделяют медиаторы (в том числе
ИЛ-2), которые активируют макрофаги и вовлекают их в
процесс разрушения антигена, вызвавшего сенсибилизацию. Ци-
тотоксичность проявляют и сами Т-лимфоциты. О роли лим-
фоцитов в возникновении ГЗТ свидетельствует возможность
передачи аллергии от сенсибилизированного организма не-
сенсибилизированному с помощью введения лимфоцитов, а
также подавления этой реакции антилимфоцитарной сыво-
роткой.
Морфологические изменения при ГЗТ имеют воспалитель-
ный характер, обусловленный реакцией лимфоцитов и макро-
фагов на образующийся комплекс антигена с сенсибилизиро-
ванными лимфоцитами, и проявляются через 24—48 ч. Типич-
ным примером служит туберкулиновая реакция. Внутрикожное
введение туберкулина сенсибилизированному индивидууму вы-
зывает покраснение и отек на месте инъекции, достигающие
максимума через 24—48 ч с момента введения аллергена. Обра-
зуется плотная гиперемированная папула с некрозом в центре.
Некротизированная ткань отторгается, оставляя после себя изъяз-
вление, которое медленно заживает. Гистологически обнаружи-
вают скопление макрофагов и лимфоцитов.
Введение лекарственных препаратов или даже просто контакт
с некоторыми низкомолекулярными веществами может вызвать
ГЗТ Низкомолекулярные соединения обладают свойствами гап-
тенов и, присоединившись к носителям, которыми являются
собственные белки организма, индуцируют развитие ГЗТ. Ти-
пичный пример опосредованной клетками гиперчувствительно-
сти кожи — контактная экзема. При встрече организма сенси-
билизированного индивидуума с гаптеном происходит локаль-
ная активация Т-лимфоцитов и макрофагов. При этом высво-
бождение лимфокинов запускает патологический процесс, ко-
торый клинически проявляется экземой. Наиболее часто контак-
тную аллергию вызывают синтетические моющие средства,
соединения хрома, никеля, ртути, парафенилендиамин, ДНХБ,
многие консерванты и медикаменты.
242
9.10.3. Аутоиммунные болезни
Аутоантитела (см. раздел 9.5.2) довольно часто можно обна-
ружить у практически здоровых людей (например, ревматоид-
ный и антинуклеарный факторы). Выявление антител к аутоан-
тигенам не всегда свидетельствует о связи болезни с аутоим-
мунными реакциями, однако многие болезни обусловлены об-
разованием аутоантител. Такие болезни относят к аутоиммунным.
Для подтверждения этого необходимо следующее: аутоантитела
образуются в ответ на аутоантиген, имеющий отношение к
болезни; идентифицировать аутоантиген и аутоантитело; пассив-
но перенести заболевание и спровоцировать болезнь соответству-
ющим антигеном в эксперименте на животных.
Механизм аутоиммунных болезней обусловлен ци-
тотоксическим поражением функциональных кле-
ток различных органов специфическим комплек-
сом аутоантиген — аутоантитело, образующимся на
клетках, или цитотоксическим действием сенсиби-
лизированных к аутоантигену Т-лимфоцитов.
Этот механизм лежит в основе аутоиммунных болезней крови
и кроветворной системы (гемолитическая анемия, тромбоцито-
пения, пернициозная анемия, нарушение свертываемости кро-
ви), печени (хронический гепатит, цирроз), эндокринных же-
лез (тиреоидит Хашимото, сахарный диабет), нервной системы
(энцефалит), соединительной ткани (ревматоидный артрит,
системная красная волчанка), желудочно-кишечного тракта (яз-
венный колит и др.) и др.
Классическим примером аутоиммунной болезни является
тиреоидит Хашимото. Клинически болезнь проявляется в виде
диффузного увеличения щитовидной железы со снижением ее
функции. Женщины болеют чаще, чем мужчины. Гистологичес-
ки в щитовидной железе обнаруживают обширную лимфоид-
ную инфильтрацию с небольшими остатками железистой ткани.
При аутоиммунном тиреоидите обнаруживают высокие титры
антител в РПГА и РИФ к антигенам щитовидной железы, прежде
всего к тиреоглобулину и микросомному антигену, а также
антинуклеарные антитела. Аутоантитела относятся к IgG; появ-
ляются также лимфоциты, сенсибилизированные к тиреоглобу-
лину и микросомному антигену. Патогенез тиреоидита Хашимо-
то до конца не выяснен. Считают, что в основе заболевания
лежат главным образом иммунные реакции, опосредованные
клетками. Антитела к поверхностным антигенам клеток щито-
видной железы в некоторых случаях могут стимулировать фун-
кцию железы, что приводит к тиреотоксикозу.
Иммунные реакции могут участвовать в разрушении клеток
243
при остром и хроническом гепатитах. Аутоиммунные реакции
лежат в основе патогенеза таких заболеваний печени, как пер-
вичный билиарный цирроз, хронический активный гепатит и
криптогенный цирроз печени. Для хронически активного гепа-
тита типично сочетание гипергаммаглобулинемии с инфильтра-
цией тканей печени лимфоцитами и плазматическими клетками.
В большом проценте случаев обнаруживают антинуклеарные и
антимитохондриальные антитела, а также (часто) антитела к
гладкой мускулатуре и ревматоидному фактору. Органоспецифи-
ческие аутоантитела находят в сыворотке крови примерно 20 %
больных, а специфически сенсибилизированные клетки пече-
ни — в 80 % случаев. Очевидно, печень функционирует как
иммуносорбент для органоспецифических аутоантител, и в ос-
нове иммунопатологии лежит сенсибилизация лимфоцитов ан-
тигенами печени.
Системная красная волчанка — заболевание кожи и соеди-
нительной ткани внутренних органов, основой которого служит
васкулит (поражение эндотелия кровеносных сосудов), обуслов-
ленный иммунными комплексами. Клинические симптомы за-
висят от того, какие органы поражены, и отличаются исклю-
чительным разнообразием. На передний план выступают пато-
логические изменения кожи, суставов и почек. Возможны уве-
личение селезенки и лимфатических узлов, а также проявление
симптомов поражения ЖКТ и нервной системы. В крови отме-
чают лейкопению. Иммунологическим критерием заболевания
служат /gG-аутоантитела к нативной двунитевой ДНК. Эти
антитела находят почти во всех случаях, а также выявляют
антитела к другим ядерным и органоспецифическим антигенам.
У больных концентрация СЗ- и С^-компонентов в сыворотке
снижена, а уровень IgG повышен. Причиной васкулитов и других
поражений при красной волчанке является образование раство-
римых иммунных комплексов аутоантител с соответствующими
антигенными структурами клеток.
Ревматоидный артрит — это общее хроническое воспали-
тельное заболевание с преимущественным поражением суставов.
Оно протекает с повторными обострениями и ремиссиями или
постоянно прогрессирует, приводя к тугоподвижности суставов
прежде всего кистей и стоп. При ревматоидном артрите проис-
ходит отложение иммунных комплексов, активирующих комп-
лемент, в сосудах и синовиальной оболочке суставов. Помимо
суставов, в патологический процесс вовлекаются сердце, поч-
ки, легкие, ткани глаза и другие органы. Типичным иммуно-
диагностическим признаком болезни считается обнаружение в
сыворотке крови ревматоидных факторов, которые представля-
ют собой аутоантитела (преимущественно IgM) к собственным
IgG. Ревматоидные факторы характерны не только для ревма-
244
тоидного артрита — они встречаются и при других коллагенозах
и даже при отсутствии явных патологических симптомов (осо-
бенно в старческом возрасте). При ревматоидном артрите выяв-
ляют и другие аутоантитела, например антиколлагеновые или
антинуклеарные.
Некоторые формы хронического гломерулонефрита обусловле-
ны аутоиммунными реакциями. Предполагают, что вызванный
бактериальной инфекцией гломерулонефрит приводит к распаду
тканей, модификации почечных белков и образованию к ним
аутоантител.
9.10.4. Иммунокоррекция
Для нормализации нарушенной функции иммунной системы
применяют иммунокоррекцию с помощью иммуномодуляторов.
Цель иммунокоррекции — воздействие, направлен-
ное на восстановление способности организма к им-
мунному ответу; в основном это сводится к акти-
вации или подавлению активности иммунной си-
стемы по показаниям.
Например, для создания иммунитета к возбудителям инфекци-
онных болезней иммунную систему активируют с помощью
вакцин, а пассивный иммунитет создают введением сывороток
или иммуноглобулинов.
При аллергических состояниях и некоторых имму-
нопатологических процессах необходимо подавить им-
мунную систему, поэтому применяют иммунодепрес-
санты. Их же используют при трансплантации ор-
ганов и тканей.Для активации или супрессии (по-
давления) иммунной системы применяют специфи-
ческие и неспецифические препараты и методы воз-
действия, с помощью которых проводят иммунокор-
рекцию.
Схема иммунокоррекции приведена в табл. 9.5. Из табл. 9.5 видно,
что арсенал средств и способов, которыми располагает клини-
ческая иммунология для иммунокоррекции первичных и вто-
ричных иммунодефицитов для активации (иммуностимуляторы)
и подавления (иммунодепрессанты) иммунной системы, весьма
разнообразен и обширен. К ним относятся антигены, иммуно-
глобулины направленного действия, иммуномодуляторы, гор-
моны, адъюванты и др. (см. также главу 10).
Кроме того, для профилактики возникающих при иммуно-
дефицитах инфекционных болезней используют химиотерапию
и химиопрофилактику. Детям с тяжелыми комбинированными
245
Таблица 9.5. Виды и способы иммунокоррекции
Активация иммунной системы
специфическая неспецифическая
активная пассивная активная пассивная
Вакцины Сыворотки Иммуногло- булины Адъюванты Интерлейкины Интерфероны Гормоны тимуса Фактор некроза опухолей Миелопептиды
иммунодефицитами назначают антибиотики узкого спектра
действия. Для восстановления функциональной полноценности
иммунной системы применяют также заместительную терапию —
пересадку тимуса и костного мозга.
9.11. Реакции антиген — антитело и их практическое
применение
В основе гуморального иммунитета лежит взаимодействие анти-
тела с антигеном. Реакция in vitro между антигеном и антителом
двухфазная — специфическая и неспецифическая фазы. В спе-
цифическую фазу происходит быстрое специфическое связывание
активного центра антитела с соответствующей детерминантой
антигена. Затем наступает неспецифическая фаза, которая разви-
вается более медленно и требует присутствия электролитов и
оптимального pH среды. Внешне неспецифическая фаза может
проявляться разнообразными видимыми даже невооруженным
глазом физическими явлениями, например образованием хлопь-
ев (феномен агглютинации) или преципитата в виде помутне-
ния и т.д.
Связывание детерминанты антигена (эпитопа) с активным
центром /йб-фрагмента антител обусловлено ван-дер-ваальсовыми
силами, водородными связями и гидрофобным взаимодействи-
ем. Прочность и количество связавшегося антигена антителами
зависят от аффинности, авидности антител и их валентности
(см. раздел 9.6).
Иммунные реакции используют при диагностических и
246
Супрессия иммунной системы
специфическая неспецифическая
активная пассивная активная пассивная
Толерогены Антилимфо- цитарная сыворотка Антилимфо- цитарный иммуноглобу- лин Моноклональ- ные антитела к рецепторам лимфоцитов Облучение Плазмаферез Гормоны коры надпочечников Половые гормоны
иммунологических исследованиях у больных и здоровых людей.
С этой целью применяют серологические методы (от лат. serum —
сыворотка и logos — учение), т.е. методы изучения антител и
антигенов с помощью реакций антиген — антитело, определя-
емых в сыворотке крови и других жидкостях, а также тканях
организма.
Обнаружение в сыворотке крови больного антител против
возбудителя или его антигена позволяет поставить диагноз
болезни. Серологические исследования применяют также для
идентификации антигенов микробов, различных БАВ, групп
крови, тканевых и опухолевых антигенов, И К, рецепторов
клеток и др.
При выделении микроба от больного проводят идентифика-
цию возбудителя путем изучения его антигенных свойств с
помощью иммунных диагностических сывороток, т.е. сывороток
крови гипериммунизированных животных, содержащих специ-
фические антитела. Это так называемая серологическая иденти-
фикация микроорганизмов.
В микробиологии и иммунологии нашли широкое примене-
ние реакции агглютинации, преципитации, нейтрализации,
реакции с участием комплемента, с использованием меченых
антител и антигенов (радиоиммунологический, иммунофермен-
тный, иммунофлюоресцентный методы). Все перечисленные
реакции различаются по регистрируемому эффекту и технике
постановки, однако все они основаны на реакции взаимодей-
ствия антигена с антителом и применяются для выявления как
антител, так и антигенов.
247
9.11.1. Реакция агглютинации
Реакция агглютинации (РА) — простая по поста-
новке реакция, при которой происходит связыва-
ние антителами корпускулярных антигенов (бакте-
рий, эритроцитов и других клеток, индифферен-
тных нерастворимых частиц с адсорбированными
на них антигенами, а также макромолекулярных
агрегатов).
Реакция агглютинации проявляется образованием хлопьев или
осадка. Ее используют для определения антител в сыворотке
крови больных, например, при бруцеллезе (реакции Райта,
Хеддельсона), брюшном тифе и паратифах (реакция Видаля) и
других инфекционных болезнях, а также при определении воз-
будителя, выделенного от больного. Эту же реакцию применяют
для определения групп крови с использованием моноклональ-
ных антител против аллоантигенов эритроцитов.
Применяются различные варианты реакции агглютинации:
развернутая, ориентировочная, непрямая и др.
Для определения у больного антител ставят развернутую
реакцию агглютинации', к разведениям сыворотки крови боль-
ного добавляют взвесь убитых микробов (диагностикум) и через
несколько часов инкубации при 37 °C отмечают наибольшее
разведение (титр) сыворотки, при котором произошла агглю-
тинация, т.е. образовался осадок.
Характер и скорость агглютинации зависят от вида антигена и
антител. Примером являются особенности взаимодействия О- и Н-
антигенов со специфическими антителами: реакция с О-диагно-
стикумом (бактерии, убитые нагреванием) происходит в виде мел-
козернистой агглютинации; реакция с Я-диагн ости кумом (бакте-
рии, убитые формалином) крупнохлопчатая и протекает быстрее.
Если необходимо определить возбудитель, выделенный от
больного, ставят ориентировочную реакцию агглютинации, при-
меняя диагностические антитела, т.е. проводят серотипирование
возбудителя. Ориентировочную реакцию проводят на предмет-
ном стекле. К 1 капле диагностической иммунной сыворотки в
разведении 1:10 или 1:20 добавляют чистую культуру возбуди-
теля, выделенного от больного. Если появляется хлопьевидный
осадок, то реакцию проводят в пробирках с увеличивающимися
разведениями диагностической сыворотки, добавляя в каждую
дозу сыворотки 2—3 капли взвеси возбудителя. Реакцию счи-
тают положительной, если агглютинация отмечается в разведе-
нии, близком к титру диагностической сыворотки. В контролях
(сыворотка, разведенная изотоническим раствором хлорида на-
трия, или взвесь микробов в том же растворе) осадок в виде
хлопьев должен отсутствовать.
248
Разные родственные бактерии могут агглютинироваться од-
ной и той же диагностической агглютинирующей сывороткой,
что затрудняет их идентификацию. Поэтому пользуются адсор-
бированными агглютинирующими сыворотками, из которых уда-
лены перекрестно реагирующие антитела путем адсорбции их
родственными бактериями. В таких сыворотках сохраняются ан-
титела, специфичные только к данной бактерии. Получение таким
способом монорецепторных диагностических агглютинирующих
сывороток было предложено А.Кастелляни (1902).
Реакция непрямой (пассивной) гемагглютинации (РИГА) ос-
нована на использовании эритроцитов (или латекса) с адсор-
бированными на их поверхности антигенами или антителами,
взаимодействие которых с соответствующими антителами или
антигенами сыворотки крови больных вызывает склеивание и
выпадение эритроцитов на дно пробирки или ячейки в виде
фестончатого осадка. РИГА применяют для диагностики инфек-
ционных болезней, определения гонадотропного гормона в моче
при установлении беременности, для выявления повышенной
чувствительности к лекарственным препаратам и гормонам и в
некоторых других случаях.
Реакция торможения гемагглютинации (РТГА) основана на
блокаде, подавлении вирусов антителами иммунной сыворотки,
в результате чего вирусы теряют свойство агглютинировать
эритроциты. РТГА применяют для диагностики многих вирус-
ных болезней, возбудители которых (вирусы гриппа, кори, крас-
нухи, клещевого энцефалита и др.) могут агглютинировать
эритроциты различных животных.
Реакцию агглютинации для определения групп крови применя-
ют для установления системы АВО (см. раздел 9.5.2.1) с помо-
щью РА эритроцитов, используя антитела к группам крови Л(П),
Z?(III). Контролем служит сыворотка, не содержащая антител, т.е.
?15(IV) группы крови, антигены, содержащиеся в эритроцитах
групп Л(П), 5(111); отрицательный контроль не содержит анти-
генов, т.е. используют эритроциты группы О (I).
В реакции агглютинации для определения резус-фактора (см.
раздел 9.5.2.1) используют антирезусные сыворотки (не менее
двух различных серий). При наличии на мембране исследуемых
эритроцитов резус-антигена происходит агглютинация этих клеток.
Контролем служат стандартные резус-положительные и резус-
отрицательные эритроциты всех групп крови.
Реакцию агглютинации для определения антирезусных антител
(непрямую реакцию Кумбса) применяют у больных при внутри-
сосудистом гемолизе. У некоторых таких больных обнаруживают
антирезусные антитела, которые являются неполными. Они спе-
цифически взаимодействуют с резус-положительными эритро-
цитами, но не вызывают их агглютинации. Наличие таких
249
неполных антител определяют в непрямой реакции Кумбса. Для
этого в систему антирезусные антитела + резус-положительные
эритроциты добавляют антиглобулиновую сыворотку (антитела
против иммуноглобулинов человека), что вызывает агглютина-
цию эритроцитов. С помощью реакции Кумбса диагностируют
патологические состояния, связанные с внутрисосудистым ли-
зисом эритроцитов иммунного генеза, например гемолитичес-
кую болезнь новорожденных: эритроциты резус-положительно-
го плода соединяются с циркулирующими в крови неполными
антителами к резус-фактору, которые перешли через плаценту
от резус-отрицательной матери.
Реакция коагглютинации — разновидность РА: клетки возбу-
дителя определяют с помощью стафилококков, предварительно
обработанных иммунной диагностической сывороткой. Стафило-
кокки, содержащие белок Я, имеющий сродство к иммуногло-
булинам, неспецифически адсорбируют антимикробные антите-
ла, которые затем взаимодействуют активными центрами с
соответствующими микробами, выделенными от больных. В
результате коагглютинации образуются хлопья, состоящие из
стафилококков, антител диагностической сыворотки и опреде-
ляемого микроба.
9.11.2. Реакция преципитации
Реакция преципитации — это формирование и осаж-
дение (выпадение в осадок) комплекса раствори-
мого молекулярного антигена со специфическими
антителами.
Осадок комплекса антиген — антитело называется преципита-
том. Реакцию проводят в пробирках, нанося (наслаивая) ра-
створимый антиген на иммунную сыворотку. При оптимальном
соотношении антигена и антител на границе этих двух растворов
образуется непрозрачное кольцо преципитата {реакция кольцепре-
ципитации). Избыток антигена не влияет на результат реакции
кольцепреципитации вследствие постепенной диффузии реаген-
тов к границе жидкости. Если в качестве антигенов в реакции
кольцепреципитации используют прокипяченные и профильтро-
ванные водные экстракты органов или тканей, то такая реакция
называется реакцией термопреципитации (реакцией Асколи).
Широкое распространение получили разновидности реакции
преципитации в полужидком геле агара или агарозы: двойная
иммунодиффузия по Оухтерлони, радиальная иммунодиффузия,
иммуноэлектрофорез и др.
Для постановки реакции двойной иммунодиффузии по Оухтер-
лони растопленный агаровый гель тонким слоем выливают на
стеклянную пластинку и после затвердевания в нем вырезают
250
лунки размером 2—3 мм В лунки раздельно помещают антигены
и иммунные сыворотки которые, диффундируя в агар, обра-
зуют в месте «встречи» преципитат в виде белой полосы.
При постановке реакции радиальной иммунодиффузии иммун-
ную сыворотку вносят в агаровый гель. В лунки геля помещают
раствор антигена, который, диффундируя в гель, образует коль-
цевые зоны преципитации вокруг лунок. Диаметр кольца преци-
питации пропорционален концентрации антигена. Реакцию ис-
пользуют для определения содержания в крови иммуноглобули-
нов различи IX классов, компонентов системы комплемента и др.
Иммуноэлектрофорез — сочетание метода электрофореза и
иммунопреципитации: смесь антигенов разделяется в геле с
помощью электрофореза, затем параллельно зонам электрофо-
реза вносят иммунную сыворотку, антитела которой диффун-
дируют в гель и образуют в месте «встречи» с антигеном линии
преципитации.
Разновидностью преципитации является реакция флоккуляции
(по Рамону) — появление опалесценции или хлопьевидной массы
(иммунопреципитации) при реакции токсин — антитоксин или
анатоксин — антитоксин. Ее применяют для определения актив-
ности анатоксина или антитоксической сыворотки.
9.11.3. Реакция нейтрализации
Антитела иммунной сыворотки способны нейтрализовать повреж-
дающее действие микробов или их токсинов на чувствительные
клетки и ткани, что связано с блокадой микробных антигенов
антителами, т.е. их нейтрализацией. Реакцию нейтрализации (PH)
проводят путем введения смеси антиген — антитело животным
или в чувствительные тест-объекты (культуру клеток, эмбри-
оны). При отсутствии у животных и тест-объектов повреждаю-
щего действия микроорганизмов или их антигенов и токсинов
говорят о нейтрализующем действии иммунной сыворотки и,
следовательно, о специфичности взаимодействия комплекса
антиген — антитело.
9.11.4. Реакции с участием комплемента
Реакции с участием комплемента основаны на
активации комплемента комплексом антиген —
антитело (реакция связывания комплемента, ради-
ального гемолиза и др.).
Реакция связывания комплемента (РСК) заключается в том, что
при соответствии друг другу антигенов и антител они образуют
ИК, к которому через Fc-фрагмент антител присоединяется
комплемент (С), т.е. происходит связывание комплемента ком-
251
плексом антиген — антитело. Если же комплекс антиген —
антитело не образуется, то комплемент остается свободным. РСК
проводят в две фазы: 1-я фаза — инкубация смеси, содержащей
антиген + антитело + комплемент; 2-я фаза (индикаторная) —
выявление в смеси свободного комплемента путем добавления
к ней гемолитической системы, состоящей из эритроцитов барана,
и гемолитической сыворотки, содержащей антитела к ним.
В 1-й фазе реакции при образовании комплекса антиген —
антитело происходит связывание им комплемента, и тогда во
2-й фазе гемолиз сенсибилизированных антителами эритроцитов
не произойдет (реакция положительная). Если антиген и анти-
тело не соответствуют друг другу (в исследуемом образце нет
антигена или антитела), комплемент остается свободным и во
2-й фазе присоединится к комплексу эритроцит — антиэрит-
роцитарное антитело, вызывая гемолиз (реакция отрицательная).
РСК применяют для диагностики многих инфекционных болез-
ней, в частности сифилиса (реакция Вассермана).
Реакцию радиального гемолиза ставят в лунках геля из агара,
содержащего эритроциты барана и комплемент. После внесения
в лунки геля гемолитической сыворотки вокруг них в резуль-
тате радиальной диффузии антител образуется зона гемолиза.
Таким образом можно определить активность комплемента и
гемолитической сыворотки, а также антитела в сыворотке кро-
ви у больных гриппом, краснухой, клещевым энцефалитом. Для
этого на эритроцитах адсорбируют соответствующие антигены
вируса, а в лунки геля, содержащего данные эритроциты,
добавляют сыворотку крови больного. Противовирусные анти-
тела взаимодействуют с вирусными антигенами, адсорбирован-
ными на эритроцитах, после чего к этому комплексу присое-
диняются компоненты комплемента, вызывая гемолиз.
Реакция иммунного прилипания основана на активации систе-
мы комплемента корпускулярными антигенами (бактериями,
вирусами), обработанными иммунной сывороткой. В результате
образуется активированный третий компонент комплемента (СЗЬ),
который присоединяется к корпускулярному антигену в составе
иммунного комплекса. На эритроцитах, тромбоцитах, макрофа-
гах имеются рецепторы для СЗЬ, благодаря чему при смеши-
вании этих клеток с иммунными комплексами, несущими СЗЬ,
происходят их соединение и агглютинация.
9.11.5. Реакция с использованием меченых антител
или антигенов
Реакция иммунофлюоресценции — РИФ (метод
Кунса) — основана на том, что антигены тканей
или микробы, обработанные иммунными сыворот-
252
ками с антителами, меченными флюорохромами,
способны светиться в УФ-лучах люминесцентного
микроскопа (прямой метод).
Бактерии в мазке, обработанные такой специфической сыворот-
кой, светятся по периферии клетки в виде каймы зеленого цвета.
Различают три основные разновидности метода: прямой, непря-
мой, с комплементом. Реакция Кунса является методом эксп-
ресс-диагностики для выявления антигенов микробов или оп-
ределения антител.
Непрямой метод РИФ заключается в выявлении комплекса
антиген — антитело с помощью антиглобулиновой (против
антитела) сыворотки, меченной флюорохромом. Для этого маз-
ки из взвеси микробов обрабатывают антителами антимикроб-
ной кроличьей диагностической сыворотки. Затем антитела, не
связавшиеся антигенами микробов, отмывают, а оставшиеся на
микробах антитела выявляют, обрабатывая мазок антиглобули-
новой (антикроличьей) сывороткой, меченной флюорохромами.
В результате образуется комплекс микроб + антимикробные
кроличьи антитела + антикроличьи антитела, меченные флю-
орохромом. Этот комплекс наблюдают в люминесцентном мик-
роскопе, как и при прямом методе.
Иммуноферментный метод, или анализ (ИФА), —
выявление антигенов с помощью соответствующих
им антител, конъюгированных с ферментом-мет-
кой (пероксидазой хрена, р-галактозидазой или
щелочной фосфатазой).
После соединения антигена с меченной ферментом иммунной
сывороткой в смесь добавляют субстрат и хромоген. Субстрат
расщепляется ферментом, и его продукты деградации вызывают
химическую модификацию хромогена. При этом хромоген ме-
няет свой цвет — интенсивность окраски прямо пропорциональ-
на количеству связавшихся молекул антигена и антител.
Наиболее распространен твердофазный И ФА —
вариант иммунологического теста, когда один из
компонентов иммунной реакции (антиген или
антитела) сорбирован на твердом носителе, напри-
мер в лунках микропанелей из полистирола.
При определении антител в лунки с сорбированным антигеном
последовательно добавляют сыворотку крови больного, анти-
глобулиновую сыворотку, меченную ферментом, и смесь ра-
створов субстрата для фермента и хромогена. Каждый раз после
добавления очередного компонента из лунок удаляют несвязав-
шиеся реагенты путем тщательного промывания. При положи-
тельном результате изменяется цвет раствора хромогена. Твердо-
253
фазный носитель можно сенсибилизировать не только антиге-
ном, но и антителами. Тогда в лунки с сорбированными анти-
телами вносят искомый антиген, добавляют иммунную сыво-
ротку против антигена, меченную ферментом, а затем смесь
растворов субстрата для фермента и хромогена.
Используется также конкурентный вариант ИФА: искомый
антиген и меченный ферментом антиген конкурируют друг с
другом за связывание ограниченного количества антител им-
мунной сыворотки. Этот тест используют для определения ко-
личества антигена в исследуемом материале.
ИФА применяют для диагностики вирусных, бактериальных
и паразитарных болезней, в частности для диагностики ВИЧ-
инфекций, гепатита В и др., а также определения гормонов,
ферментов, лекарственных препаратов и других биологически
активных веществ, содержащихся в исследуемом материале в
минорных концентрациях — 1010 — 10*12 г/л.
Радиоиммунологический метод, или анализ (РИА), —
высокочувствительный метод, основанный на реакции
антиген — антитело с применением антигенов или
антител, меченных радионуклидом (1254 14 С, 3Н,51 Сг
и др.).
После их взаимодействия отделяют образовавшийся радиоактив-
ный иммунный комплекс и определяют его радиоактивность в
соответствующем счетчике (р- или у-излучение): интенсивность
излучения прямо пропорциональна количеству связавшихся мо-
лекул антигена и антител.
Широко распространен твердофазный вариант РИА, при
котором один из компонентов реакции (антиген или антитела)
сорбирован на твердом носителе, например в лунках микропа-
нелей из полистирола. Другой вариант метода — конкурентный
РИА: искомый антиген и меченный радионуклидом антиген
конкурируют друг с другом за связывание ограниченного ко-
личества антител иммунной сыворотки. Этот вариант использу-
ют для определения количества антигена в исследуемом мате-
риале.
РИА применяют для выявления антигенов микробов, опре-
деления гормонов, ферментов, лекарственных веществ и имму-
ноглобулинов, а также иных веществ, содержащихся в ис-
следуемом материале в минорных концентрациях — 1012—
1015 г/л. Метод представляет определенную экологическую опас-
ность.
Иммуноблоттинг — высокочувствительный метод, ос-
нованный на сочетании электрофореза и ИФА или
РИА.
254
Антиген выделяют с помощью электрофореза в полиакрил-
амидном геле, затем переносят его из геля (блотт-пятно) на
активированную бумагу или нитроцеллюлозную мембрану и
проявляют с помощью ИФА. Иммуноблоттинг используют как
диагностический метод при ВИЧ-инфекции и др.
Глава 10. ИММУНОПРОФИЛАКТИКА
И ИММУНОТЕРАПИЯ БОЛЕЗНЕЙ
ЧЕЛОВЕКА
Иммунопрофилактика и иммунотерапия — важные разделы ча-
стной иммунологии. Основной их целью является разработка
средств и методов специфической профилактики, лечения и
диагностики инфекционных и неинфекционных болезней, со-
провождающихся иммунными нарушениями или возникающих
в результате нарушения функций иммунной системы. Средства
и методы иммунопрофилактики и терапии используют в борьбе
с инфекционными болезнями, с иммунопатологическими со-
стояниями (аутоиммунные и аллергические болезни, первичные
и вторичные иммунодефициты), в онкологии, трансплантоло-
гии и других областях медицины.
10.1. Иммунобиологические препараты
Для иммунопрофилактики и иммунотерапии разработано и
используется большое число (более тысячи) профилактических,
диагностических и лечебных препаратов, объединенных в груп-
пу иммунобиологических препаратов. По современной класси-
фикации (А.А.Воробьев), иммунобиологические препараты вклю-
чают:
• препараты, получаемые из живых или убитых микробов
(бактерий, вирусов, грибов) и микробных продуктов и
используемые для специфической профилактики или ле-
чения. К ним относятся живые и убитые вакцины, анаток-
сины, фаги, пробиотики (эубиотики);
• иммуноглобулины и иммунные сыворотки от иммунизи-
рованных животных и человека или полученные методами
генной инженерии (моноклональные антитела);
• иммуномодуляторы для иммунокоррекции, лечения и про-
филактики иммунодефицитов различной этиологии. К этой
группе относятся как эндогенные (интерлейкины, интер-
фероны, гормоны тимуса, миелопептиды, фактор некроза
опухолей, ростовые факторы и др.), так и экзогенные
255
(мурамилдипептид, левамизол, циклоспорин, синтетичес-
кие вещества супрессивного или иммуностимулирующего
действия, адъюванты, антиметаболиты, гормоны и др.)
иммуномодуляторы;
• диагностические препараты для выявления антител и ан-
тигенов, для постановки кожных проб при аллергиях и
иммунопатологических состояниях, для определения сен-
сибилизированных иммунокомпетентных клеток, факторов
неспецифической резистентности организма (комплемент,
интерферон, лизоцим и др.), для индикации и идентифи-
кации микробов в объектах внешней среды, в санитарии
и промышленной микробиологии.
Основное назначение профилактических и лечебных иммуно-
биологических препаратов с учетом их патогенетического дей-
ствия состоит: 1) в активации деятельности иммунной системы;
2) в подавлении (супрессии) иммунных процессов; 3) в нор-
мализации работы отдельных звеньев иммунной системы. По-
этому иммунобиологические препараты применяют в соответ-
ствии с их механизмом действия и целевым назначением.
Очевидно, что активировать или нормализовать работу им-
мунной системы следует при первичных и вторичных иммуно-
дефицитах, при необходимости создания специфической невос-
приимчивости к тем или иным микробам, а также к другим
антигенам (например, опухолевым), к аллергенам.
К подавлению (супрессии) иммунной системы прибегают при
пересадках органов и тканей с тем, чтобы нивелировать про-
цессы иммунологической несовместимости, а также при ауто-
иммунных процессах для снижения агрессивности иммунной
системы и подавления факторов, лежащих в основе клиничес-
ких проявлений патологического процесса.
В некоторых случаях, когда нарушается нормальный иммун-
ный процесс в результате ослабления какого-либо звена имму-
нитета (например, сниженная активность макрофагов, лимфо-
цитов или их кооперативных взаимодействий вследствие недо-
статка иммуномодуляторов), в организм вводят уже готовые им-
муномодуляторы (например, интерлейкины).
10.2. Вакцины
К наиболее распространенным и широко применяющимся им-
мунобиологическим препаратам относят вакцины. Раздел имму-
нопрофилактики, занимающийся разработкой и использовани-
ем вакцин, называют вакцинологией. Применение вакцин —
наиболее эффективный и экономически выгодный способ борь-
бы со многими инфекционными болезнями. Благодаря вакци-
нации побеждены многие некогда опасные, угрожающие всему
256
человечеству эпидемические болезни. С помощью вакцинации
ликвидирована на Земле натуральная оспа, практически ликви-
дированы массовые заболевания полиомиелитом, дифтерией,
резко снижена эпидемическая опасность кори, коклюша, стол-
бняка, бруцеллеза, туляремии, сибирской язвы, клещевого
энцефалита, бешенства и др. Большие надежды на вакцинопро-
филактику возлагаются для ограничения эпидемий, вызванных
ВИЧ-инфекцией, вирусных гепатитов, краснухи, паротита,
малярии и др.
Вакцины относятся к сложным иммунобиологическим пре-
паратам В их состав, кроме активного начала — антигена, входят
его стабилизаторы, вещества, активирующие действие антиге-
на, — адъюванты, а также консерванты.
В качестве действующего начала в вакцинах используют:
• живые ослабленные микробы (бактерии, вирусы);
• инактивированные тем или иным способом цельные мик-
робы;
• отдельные антигенные компоненты бактерий и вирусов,
так называемые протективные (защитные) антигены;
• вторичные, продуцируемые микробной клеткой метаболи-
ты, играющие патогенетическую роль в инфекционном про-
цессе и иммунитете, например, токсины и их обезврежен-
ные дериваты — анатоксины;
• полученные генно-инженерным способом или химическим
синтезом молекулярные антигены — аналоги природных ан-
тигенов бактерий и вирусов.
Предпринимаются попытки создания вакцин из нуклеино-
вых кислот (ДНК, РНК), а также антиидиотипических антител.
Современная классификация вакцин по своей природе,
принципам и способам изготовления предложена А.А.Воробье-
вым в 1991 г. (табл. 10.1). Все вакцины можно разбить на две
большие группы — живые и неживые (или убитые, инактиви-
рованные) вакцины.
Таблица 10.1. Классификация вакцин по природе и принципам
изготовления
Живые Неживые (убитые, инактивированные)
корпускулярн ые молекулярные
Аттенуированные Дивергентные Генно-инженерные (векторные) Цельноклеточные Цельновирионные Субклеточные Субвирионные Биосинтетические Химически синтези- рованные Генно-инженерные
9—239
257
10.2.1 . Живые вакцины
В живых вакцинах в качестве действующего начала
используются:
• аттенуированные, т.е. ослабленные (потерявшие свою па-
тогенность) штаммы природных бактерий или вирусов;
• так называемые дивергентные штаммы не патогенных бак-
терий и вирусов, имеющие родственные антигены с ан-
тигенами болезнетворных бактерий и вирусов;
• рекомбинантные штаммы бактерий и вирусов, полученные
генно-инженерным способом (векторные вакцины).
Примеры некоторых применяемых в настоящее время живых
вакцин приведены в табл. 10.2.
Аттенуированные штаммы бактерий и вирусов, т.е. штаммы
с пониженной вирулентностью, но сохранившие антигенные
свойства, получают путем длительного воздействия на патоген-
ные штаммы неблагоприятных для микроба факторов: химичес-
Таблица 10.2. Живые вакцины
Бактериальные Вирусные
наименование штамм авторы наименование штамм авторы
Туберкулез- ная Атт., БЦЖ А.Кальмет, К.Герен Оспенная Див., оспы коров Э. Дженнер
Чумная Туляремий- ная Атт., EV Атт., № 15 Г.Жирар, Ж. Робик Б.Я.Эльберт, Н.А.Гайский Коревая Желтой лихорадки Атт., Л-16 Атт., 17Д А.А.Сморо- динцев, М.П.Чума- ков
Сибиреязвен- ная Атт., СГИ-1 Н.Н. Гинзбург, Л.А.Тамарин, Р.А.Салтыков Гриппозная Атт. В.М.Жданов и др.
Бруцеллезная Атт., 19В П.А. Верши- лова Паротитная Атт. А.А.Сморо- динцев, Н.С.Клячко
Ку-лихорадки Атт., М-44 В.А.Гениг, П.Ф.Здродов- ский Венесуэль- ского энце- фаломиели- та Полиомие- литная Атт., №230 Атт. В. А Андреев А. А. Воро- бьев А.Сэбин, М.П. Чума- ков, А.А.Сморо- динцев
Примечание. Атт. — аттенуированная, див. — дивергентная.
258
ких (ингибиторы роста и биологических процессов), физичес-
ких (температура, радиация), биологических (пассажи через
организм животных, эмбрионов, культуру ткани). При таком
воздействии происходит селекция (отбор) штаммов с понижен-
ной вирулентностью. Многие аттенуированные штаммы выделе-
ны из природы, от больных людей и животных.
Большинство живых вакцин основано на применении атте-
нуированных штаммов бактерий и вирусов. К таким вакцинам
относятся туляремийная, сибиреязвенная, чумная, бруцеллезная,
гриппозная, коревая, полиомиелитная, паротитная и др.
Оспенная и туберкулезная вакцины созданы на основе ди-
вергентных штаммов. Так, вирус натуральной оспы, поражаю-
щий человека, имеет общую антигенность с вирусом оспы коров,
поэтому последний применяют со времен Дженнера в качестве
вакцины для профилактики натуральной оспы человека. Тубер-
кулезная вакцина БЦЖ, используемая для прививок против
туберкулеза человека, содержит аттенуированный штамм возбу-
дителя туберкулеза крупного рогатого скота, имеющего общую
антигенность с возбудителем туберкулеза человека.
В последние годы появились живые вакцины, созданные на
основе рекомбинантных штаммов бактерий и вирусов. Принцип
получения рекомбинантных штаммов изложен в главах 5 и 6.
Применительно к живым вакцинам он сводится к использова-
нию тех или иных непатогенных бактерий и вирусов со встро-
енными в них генами целевых специфических антигенов пато-
генных микробов. В результате этого введенный в организм живои
непатогенный рекомбинантный штамм вырабатывает (экспрес-
сирует) антиген патогенного микроба, обеспечивающий форми-
рование специфического иммунитета. Таким образом, рекомби-
нантный штамм выполняет роль вектора (проводника) специ-
фического антигена. Поэтому такие рекомбинантные вакцины
называют векторными вакцинами. В качестве векторов использу-
ют, например, ДНК-содержащий вирус осповакцины, непато-
генные сальмонеллы, в геном которых введены гены HBs-ан-
тигена вируса гепатита В, антигены вируса клещевого энцефа-
лита и др.
Живые вакцины, не обладающие патогенностью, но сохра-
нившие специфическую антигенность при введении в организм,
вызывают так называемый вакцинальный процесс. Этот процесс
заключается в размножении в организме вакцинного штамма и
воздействии его на иммунокомпетентные клетки. Результатом
этого является формирование специфического иммунитета к
возбудителю данной инфекционной болезни.
Живые вакцины получают путем культивирования вакцин-
ного штамма в производственных условиях на питательных средах
и субстратах, обеспечивающих достаточное накопление вакцин-
9*
259
ного штамма. Бактерийные вакцинные штаммы культивируют
на жидких или плотных искусственных питательных средах,
вирусные вакцинные штаммы — на куриных эмбрионах или в
культурах клеток. Полученную таким образом чистую культуру
вакцинного штамма дозируют по числу бактерий или вирусов
и затем подвергают лиофильной сушке вместе со стабилизато-
ром для предотвращения инактивации в процессе сушки и
хранения вакцины.
В качестве стабилизаторов используют человеческий альбу-
мин, сахарозу с желатиной или другие неантигенные и безвред-
ные вещества. Вакцину контролируют на лабораторных живот-
ных по основным показателям: содержанию (концентрации)
живых бактерий или вирусов вакцинного штамма, остаточной
влажности, безвредности, аллергенности, иммуногенности и др.
10.2.2 . Убитые вакцины
Убитые вакцины представляют собой выращенную культуру
бактерий или вирусов возбудителя, убитую тем или иным
способом. Для инактивации культуры возбудителя используют
физические (нагревание, ультрафиолетовое облучение, ионизи-
рующая радиация) или химические (формалин, спирт, фенол)
методы В результате инактивации бактерии и вирусы полностью
теряют жизнеспособность, но сохраняют антигенные и имму-
ногенные свойства.
Убитые вакцины можно разделить на две большие группы:
корпускулярные и молекулярные вакцины.
10.2.2.1 . Корпускулярные вакцины
Действующим началом в корпускулярных вакци-
нах являются или инактивированные цельные
клетки бактерий и частицы вирусов (цельнокле-
точные, цельновирионные вакцины), или струк-
турные элементы микробов, несущие специфичес-
кие протективные антигены (субклеточные, субви-
рионные вакцины).
К целъноклеточным корпускулярным вакцинам относится кок-
люшная вакцина, а к цельновирионным — вакцины против гриппа,
бешенства, клещевого энцефалита, герпеса.
Для получения субклеточных или субвирионных вакцин из
бактерий или вирусов извлекают протективные антигены, яв-
ляющиеся белковыми, липополисахаридно-белковыми комплек-
сами. Выделение из бактерий или вирусов протективных анти-
генных комплексов осуществляют различными физико-химичес-
кими методами: осаждением спиртами, высаливанием нейтраль-
260
ними солями, хроматографическими способами, ультрацентри-
фугированием. В связи с этим субклеточные вакцины раньше
называли химическими вакцинами.
В состав вакцин на основе протективных антигенов вводят
консервант (мертиолят в концентрации 1:10 000) и адъюванты
Вакцины из протективных антигенов разработаны против мно-
гих бактерийных и вирусных инфекций (брюшнотифозная,
дизентерийная, гриппозная, бруцеллезная и др.).
10.2.2.2 . Молекулярные вакцины
Молекулярные вакцины — это препараты, в которых антиген
находится в молекулярной форме. Антигены в молекулярном
виде получают: а) в процессе биосинтеза при выращивании
природных, а также рекомбинантных штаммов бактерий и
вирусов и б) химическим синтезом. Типичным примером
молекулярных антигенов, образуемых биосинтезом природны-
ми штаммами, являются анатоксины (столбнячный, дифтерий-
ный, ботулинический и др.), получаемые из обезвреженных
токсинов.
Анатоксины. Анатоксины представляют собой обезвреженные
токсины, синтезированные при культивировании бактерий на
искусственных питательных средах.
Токсин обезвреживают формальдегидом (0,4 %) при
37—40 °C в течение 4 нед. При таком режиме
полностью утрачивается токсичность, но сохраняют-
ся антигенность и иммуногенность токсинов.
Обезвреженный токсин, который называют анатоксином (или
токсоидом), подвергают очистке от балластных веществ пита-
тельной среды и компонентов микробных клеток. Анатоксины
дозируют в антигенных единицах — ЕС (единица связывания)
или Lf (единица флоккуляции). К очищенному анатоксину для
усиления его иммуногенных свойств добавляют адъювант.
Таким образом получены и применяются в практике анаток-
сины против столбняка, дифтерии, ботулизма, газовой гангре-
ны, стафилококковых инфекций. Анатоксины относятся к наи-
более эффективным иммунобиологическим препаратам.
Адъюванты Адъювантами {adjuvant — помощник) называют
группу веществ, обладающих свойством повышать иммуноген-
ность при добавлении их к антигенам и вакцинам. К адъюван-
там относятся различные по природе и физико-химическим
свойствам вещества: гель гидрата окиси или фосфата алюми-
ния; липиды, эмульгаторы, полимерные соединения (мура-
милдипептид, поливинилпирролидон, полисахариды бактерий);
261
вещества, вызывающие местную воспалительную реакцию (са-
понин) и др.
Механизм действия адъювантов сводится к: а) созданию
«депо» антигена в месте введения вакцин, в результате чего
пролонгируется действие антигена, и он длительно действует на
иммунную систему; б) воспалительной реакции, активирующей
иммунокомпетентные клетки; в) активации процесса захвата
антигена и его переработки фагоцитирующими клетками. Адъ-
юванты повышают иммуногенность вакцин в десятки раз и более,
особенно молекулярных белковых антигенов, например анаток-
синов, которые без адъювантов быстро резорбируются и рас-
щепляются ферментами организма, в связи с чем обладают
кратковременным действием.
Очищенные концентрированные, сорбированные на А1(ОН)3
анатоксины относятся к эффективным профилактическим пре-
паратам и широко используются для иммунизации против диф-
терии, столбняка, ботулизма, газовой гангрены, стафилококко-
вых инфекций, т.е. профилактики токсинемических инфекций.
Рекомбинантные вакцины. Рекомбинантные вакцины — это
препараты, полученные биосинтезом при культивировании ре-
комбинантных штаммов бактерий и вирусов, — новейшее до-
стижение генной инженерии и молекулярной иммунологии. В
настоящее время получены рекомбинантные штаммы кишечной
палочки, вируса осповакцины, дрожжевых клеток и других
микробов со встроенными в их геном генами разнообразных
патогенных антигенов, в результате чего они приобретают спо-
собность их продуцировать.
Уже имеются рекомбинантные штаммы, продуцирующие
антигены вирусов кори, полиомиелита, гриппа, бешенства,
гепатитов А и Б, ВИЧ, антигены бактерий бруцеллеза, туля-
ремии, сифилиса, антигены простейших (плазмодия малярии)
и др. При культивировании таких рекомбинантных штаммов они
в соответствии с заданной генетической программой синтези-
руют антигены возбудителей, которые затем выделяют из куль-
туральной жидкости и на их основе конструируют молекуляр-
ные вакцины.
Для иммунопрофилактики уже широко применяется генно-
инженерная молекулярная вакцина против гепатита В. Для ее
получения используют рекомбинантный штамм дрожжей со
встроенным в него геном HBs — антигена вируса гепатита В,
в связи с чем вакцину называют дрожжевой. В ближайшее время
будут завершены разработки молекулярных генно-инженерных
вакцин против ВИЧ, малярии, кори и др.
Вакцины, полученные методом химического синтеза. Методом
химического синтеза можно получить вакцины только в том
случае, когда расшифрована химическая структура природного
262
специфического протективного антигена. В настоящее время успехи
белковой химии позволяют химически синтезировать короткие
пептиды, в том числе антигенные детерминанты, которые могут
служить основой для конструирования вакцинных и диагности-
ческих препаратов, а также полусинтетических вакцин. Полусин-
тетические вакцины (Р.В.Петров, Р.М.Хаитов) представляют
собой сложный комплекс, состоящий из антигена или его
детерминанты, носителя в виде высокомолекулярного полимера
(типа винилпирролидона) и адъюванта. В настоящее время такие
полусинтетические экспериментальные вакцины получены про-
тив гриппа, чумы, туляремии.
Методом химического синтеза получены антигены ВИЧ,
которые уже используются в диагностической системе «Реком-
бинант ВИЧ».
10.2.3 . Ассоциированные вакцины
Организм способен формировать полноценный иммунитет при
одновременном введении нескольких антигенов. Это послужило
основанием для создания единых комплексных, так называемых
ассоциированных вакцин для одновременной иммунизации про-
тив нескольких инфекций. Такие вакцины в отличие от моно-
вакцин называют поливакцинами. Принципы конструирования
ассоциированных вакцин сводятся к определению совместимо-
сти разнородных антигенов в едином препарате вакцины, со-
отношения дозировок антигенов, входящих в препарат, их
влияния на процессы формирования иммунитета и реактоген-
ность вакцины.
Ассоциированные вакцины широко применяют в практике
для иммунизации против коклюша, дифтерии и столбняка
(АКДС — адсорбированная на гидроокиси алюминия убитая кор-
пускулярная коклюшная вакцина в ассоциации с дифтерийным
и столбнячным анатоксином), против столбняка, газовой ган-
грены и ботулизма (секстаанатоксин, представляющий сорбиро-
ванные на гидроокиси алюминия столбнячный, ботулинические
типов А, В, Е и гангренозные перфрингенс и нови-анатокси-
ны), против полиомиелита (живая вакцина, составленная из трех
аттенуированных штаммов вируса I, II и III типов). Уже находит
применение живая ассоциированная вакцина против кори,
паротита и краснухи. Возможна также комбинированная иммуни-
зация, т.е. одновременное раздельное введение в организм не-
скольких несовместимых в одном препарате моновакцин, на-
пример чумной и оспенной вакцины.
Применение ассоциированных вакцин значительно упростило
схемы вакцинации и практическую реализацию календаря при-
вивок при проведении массовой иммунопрофилактики.
263
10.2.4 . Лекарственные формы вакцин
Вакцины могут быть жидкими, сорбированными, сухими, таб-
летированными, в виде драже и капсул. Большинство вакцин
вводят в организм парентерально, т.е. инъекционным способом,
подкожно, внутримышечно, скарификацией (т.е. через повреж-
денную кожу), внутрикожно. В таких случаях применяют жид-
кие вакцины.
Однако парентеральные способы имеют ряд недостатков,
таких как болезненность в момент прививки, местные реак-
ции, возможность передачи «шприцевых» инфекций (вирусные
гепатиты, ВИЧ-инфекция, сифилис, малярия), возможность
гнойно-воспалительных осложнений. Преимуществом перед инъ-
екционными методами обладает непарентеральная вакцинация,
т.е. введение препаратов через физиологические пути — прежде
всего ЖКТ и дыхательные пути. Эти способы не требуют пред-
намеренного нарушения кожных и слизистых барьеров, не таят
в себе угрозы передачи «шприцевых» инфекций и безболез-
ненны.
Пероральный, аэрозольный и безыгольный методы относят-
ся к массовым способам вакцинации.
10.2.5 . Массовые способы вакцинации
С целью предупреждения эпидемии инфекционных болезней и
борьбы с ними необходим широкий охват населения профилак-
тическими прививками в максимально короткие сроки. Для этого
нужны массовые способы вакцинации, обладающие большой про-
изводительностью, экономичностью, позволяющие при мини-
мальном числе персонала в короткие сроки привить большие
контингенты населения. К таким массовым способам вакцина-
ции относят безыгольную инъекцию, пероральный и ингаляци-
онный (аэрозольный) методы вакцинации.
Пероральный и аэрозольный методы имеют высокую произ-
водительность (число вакцинируемых в 1 ч на одну бригаду
персонала), составляющую не менее 1500 человек для перораль-
ного и 400—600 человек — для аэрозольного метода.
Уже используют пероральную жидкую и в виде конфет-драже
живую полиомиелитную вакцину, жидкую туберкулезную вак-
цину. А.А.Воробьев и соавт. разработали таблетированные живые
вакцины против чумы, оспы, Ку-лихорадки. В настоящее время
уже есть возможность создания пероральных вакцин против
холеры, брюшного тифа, туляремии, бруцеллеза и других
инфекций. Аэрозольная вакцинация, т.е. использование сухих и
жидких аэрозолей вакцин, хотя и изучена детально, но труд-
ноосуществима в широкой практике, поскольку требует слож-
264
ной аппаратуры для распыления вакцин и большого числа орга-
низационных мероприятии
Безыгольный способ имеет те же недостатки, что и паренте-
ральные пути введения вакцин. Тем не менее он отличается
большой производительностью (до 1200 человек в 1 ч). Способ
основан на введении жидких вакцин через кожу (можно внут-
рикожно, подкожно, внутримышечно) в виде струи под боль-
шим давлением, которое создается в приборе. Сконструировано
несколько типов безыгольных инъекторов, в которых давление
струи жидкости (вакцины) создается или сжатым воздухом,
гидравлической системой, или механической пружиной. В прак-
тике широкое применение нашли безыгольные инъекторы пи-
столетного типа. В частности, в нашей стране применяют инъ-
екторы БИ-1 и БИ-2.
10.2.6 . Схема применения вакцин
Вакцинацию проводят однократным или многократным введе-
нием вакцины. Живые вакцины, как правило, применяют
однократно, убитые — многократно. Различают первичную им-
мунизацию и ревакцинацию (повторное введение вакцины). При
первичной вакцинации создаются граунд-иммунитет и повышен-
ная способность реагировать на антиген (иммунореактивность,
иммунологическая память), в результате чего при повторном
введении вакцины организм более активно и быстро отвечает
на антиген. Первую ревакцинацию проводят обычно через 3—
6 мес и более, а последующие — по схемам календаря прививок.
Ревакцинации обеспечивают длительное поддержание иммуни-
тета на защитном уровне.
В нашей стране в соответствии с календарем при-
вивок, утвержденным государственными органами,
проводится обязательная вакцинация против тубер-
кулеза, полиомиелита, кори, коклюша, дифтерии,
столбняка и гепатита В. В календаре указаны схемы
и сроки прививок с момента рождения и в опре-
деленные периоды жизни каждого человека.
Вакцинация против оспы отменена в связи с глобальной лик-
видацией этой болезни на Земле. Прививки по показаниям и
в случае эпидемической вспышки инфекционных болезней про-
водятся определенным группам населения (группы риска) про-
тив гриппа, чумы, холеры, бруцеллеза, сибирской язвы, туля-
ремии, паротита, краснухи, сыпного тифа, Ку-лихорадки,
клещевого энцефалита и др.
Введение вакцин может вызывать побочные нежелательные
общие и местные реакции', повышение температуры тела, недо-
265
могание, отек и воспалительную реакцию на месте введения
вакцины. Эти реакции не представляют опасности для здоровья
человека и называются вакцинальными, частота и интенсивность
их регламентированы инструкциями для каждой вакцины.
В то же время имеются противопоказания к вакцинации,
предусмотренные инструкциями и обязательно учитываемые при
проведении вакцинации. К ним прежде всего относятся острые
заболевания сердечно-сосудистой системы, почек, печени, ды-
хательной и нервной систем, некоторые хронические болезни,
иммунодефициты, выраженные явления аллергии и др. Пере-
чень противопоказаний изложен в инструкциях, прилагаемых к
каждой вакцине.
Любая вакцина, прежде чем ее рекомендуют применять в
практике, проходит всесторонние доклинические испытания на
животных и других биообъектах и в биотестах (на безвредность,
токсичность, аллергенность, онкогенность, тератогенность, ре-
актогенность и иммуногенность), две стадии клинических ис-
пытаний на ограниченных группах людей, а затем в широком
эпидемиологическом опыте. Только после оценки по комплексу
показателей иммунологической эффективности, безвредности и
реактогенности вакцина решением государственных органов
принимается для использования в практике.
10.2.7 . Производство вакцин и их контроль
Вакцины производятся на специализированных предприятиях
Министерства здравоохранения, на биофабриках (например,
акционерных обществ «Иммуноген», «Биопрепарат»), на базе
институтов РАМН РФ и других ведомств. Технология и условия
производства, качество вакцин определяются промышленными
регламентами, техническими условиями, наставлениями и ин-
струкциями, утвержденными официальными государственными
органами. Принципы технологии изготовления вакцин изложе-
ны в главе 6. Каждая серия вакцины проходит контроль на
производстве и выборочно контролируется в Государственном
контрольном институте медицинских биологических препаратов
им.Л.А.Тарасевича.
10.3. Бактериофаги
Бактериофаги относят к иммунобиологическим препаратам, в
которых в качестве активного начала используются фаги, т.е.
вирусы, поражающие бактерии путем лизиса и инактивации.
Препараты бактериофагов получают путем инфицирования фагом
выращенной в производственных условиях культуры бактерий,
чувствительной к данному фагу. Затем их выделяют из куль-
266
туральной жидкости фильтрата фага, концентрируют, проводят
очистку и лиофильную сушку. Бактериофаги выпускают в виде
таблеток, в жидком виде, дозируют числом вирусных частиц в
1 мл или в одной таблетке, хранят при 4—8 °C для предотв-
ращения инактивации.
Бактериофаги применяют для профилактики и лечения ряда
бактериальных, чаще всего кишечных инфекций (холера, брюш-
ной тиф, дизентерия). Препарат назначают перорально, а в случаях
раневых инфекций (газовая гангрена, стафилококковые) им
орошают раны.
Лечебный и профилактический эффект фагов умеренный,
поэтому их применяют в комплексе с другими лечебными и
профилактическими мероприятиями. Фаги используют также в
диагностике бактериальных инфекций с целью их фаготипиро-
вания.
10.4. Эубиотики
Эубиотики относятся к иммунобиологическим препаратам. Они
получили широкое применение в медицинской практике для
профилактики и лечения дисбактериозов. Эубиотики входят в
более обширную группу препаратов пробиотиков, т.е. препара-
тов, влияющих на состав и качество микрофлоры человека.
К ним, кроме эубиотиков, относятся некоторые антибиотики,
ферменты, фармацевтические вещества.
Эубиотики представляют собой живую культуру не-
патогенных бактерий, относящихся к нормальным
представителям микрофлоры человека. Эубиотики
получают путем выращивания бактерий на искусст-
венных питательных средах, концентрирования, суш-
ки, стандартизации и изготовления готовой формы в
виде порошка или таблеток.
В качестве бактерий в эубиотиках чаще всего используют наи-
более распространенные в организме человека кишечную палоч-
ку, бифидумбакгерии, лактобациллы или их комбинации. От-
сюда препараты эубиотиков имеют названия «колибактерин»,
«бифидумбактерин», «лактобактерии», «бификол» и др. Одна доза
эубиотиков составляет 107—108 микробных клеток. В последнее
время налажен выпуск кисломолочных продуктов (кефир, ря-
женка, йогурт), содержащих эубиотики. Как и другие иммуно-
биологические препараты, эубиотики готовят и контролируют
по утвержденной нормативно-технической документации.
Эубиотики назначают по указанию врача после бактериоло-
гического исследования материала (содержимого кишечника,
урогенитального тракта, верхних дыхательных путей) и выяв-
267
ления характера нарушений нормальной микрофлоры (дисбак-
териоза). Эубиотики используют при заместительной терапии и
профилактике, так как они восполняют видовой и количествен-
ный состав бактерий, нарушенный в результате дисбактериоза.
Препараты эубиотиков применяют перорально 2—3 раза в
день длительными курсами (1—6 мес). Профилактика и лечение
дисбактериозов с помощью эубиотиков довольно эффективны
и безвредны. В России создана крупная промышленная база по
производству коммерческих препаратов эубиотиков.
10.5. Иммуноглобулины и иммунные сыворотки
Вакцинация обеспечивает выработку специфического активного
искусственного иммунитета спустя 2—3 нед после первичной
прививки и через 2—7 сут после ревакцинации, т.е. вторичного
введения вакцины. При необходимости экстренного создания
иммунитета, а также для лечения уже развивающейся инфек-
ции используют иммунные сыворотки и иммуноглобулины, со-
держащие уже готовые антитела.
Иммунные сыворотки получают или от иммунизированных
животных (гетерологичные сыворотки), или переболевших, а также
вакцинированных людей (гомологичные сыворотки). Гетерологич-
ные сыворотки готовят путем гипериммунизации чаще всего
лошадей, т.е. путем многократного введения животным больших
доз антигена по разработанной схеме. На пике антителообразо-
вания у иммунных животных забирают кровь, освобождают ее
от форменных элементов и фибрина, фильтруют и стандарти-
зируют по концентрации антител (антитоксинов, агглютини-
нов, вируснейтрализующих антител и т.д.), содержанию белка
и другим свойствам. Полученная таким образом нативная им-
мунная сыворотка содержит много балластных белков и имеет
относительно низкую концентрацию антител. Поэтому из нее
получают иммуноглобулины путем выделения, очистки и кон-
центрирования их ферментативным способом в сочетании с
диализом (метод «Диаферм»), осаждением спиртом на холоде,
хроматографией или иными способами. Иммуноглобулины со-
держат меньше балластного белка и имеют более высокую
концентрацию антител.
Разработаны также методы получения активных фрагментов
иммуноглобулинов, т.е. Л/А-фрагментов, активных центров (де-
терминант) иммуноглобулинов (так называемые доменные им-
муноглобулины). Их преимущество заключается в незначительной
белковой нагрузке, более высоких специфичности и эффектив-
ности препаратов.
Для получения гомологичных иммуноглобулинов и их активных
фрагментов используют кровь иммунных (переболевших, вак-
268
цинированных) людей или специально вакцинированных доно-
ров, а также плацентарную и абортную кровь.
Иммунные сыворотки, иммуноглобулины и их фрагменты
подразделяются на антитоксические, антибактериальные и про-
тивовирусные. К антитоксическим относят сыворотки против
дифтерии, столбняка, ботулизма, газовой гангрены, т.е. сыво-
ротки, содержащие в качестве антител антитоксины, которые
нейтрализуют специфические токсины. К антибактериальным
сывороткам относят сыворотки, содержащие агглютинины,
преципитины, комплементсвязывающие и другие антитела к воз-
будителям таких болезней, как брюшной тиф, дизентерия, чума,
коклюш и др. Противовирусные сыворотки (коревая, гриппоз-
ная, антирабическая и др.) содержат вируснеитрализующие,
комплементсвязывающие и другие противовирусные антитела.
Активность иммунных сывороточных препаратов выражают в
единицах, определяемых в серологических реакциях нейтрали-
зации, агглютинации, преципитации и т.д. Профилактическое и
лечебное действие оценивают в опытах на экспериментальных
животных (белые мыши, кролики, морские свинки). Например,
активность антитоксических сывороток выражают в междуна-
родных антитоксических единицах (МЕу. 1 ME — это количе-
ство антител, нейтрализующее определенное количество Dim
специфического токсина. Например, 1 ME противостолбнячной
сыворотки — это количество антитоксина, нейтрализующее
100 Dim токсина для белой мыши. Противостолбнячная сыворот-
ка обычно содержит 3000 МЕ/мл.
Иммунные сыворотки и иммуноглобулины созда-
ют пассивный специфический иммунитет практи-
чески сразу же после их введения.
Этот иммунитет сохраняется при введении гомологичных сыво-
роток до 1—1,5 мес и гетерологичных — до 10—20 сут (в ор-
ганизме чужеродные белки быстрее разрушаются). Иммунные
сывороточные препараты вводят, как правило, внутримышечно
в больших дозах и как можно раньше после вероятного инфи-
цирования. Разработаны препараты и для внутривенного введе-
ния. Перед инъекцией сывороточных препаратов, как гетероло-
гичных, так и гомологичных, обязательна постановка внутри-
кожной пробы на чувствительность (сенсибилизацию) к препа-
рату.
В случае положительной пробы иммунные сыворот-
ки вводят по Безредке.
Пассивную иммунопрофилактику применяют в случае необхо-
димости экстренного создания иммунитета у лиц, контактиро-
вавших с больными в инфекционных очагах или при подозре-
269
нии на возможное инфицирование. Сывороточные препараты
используют также для иммунотерапии инфекционных болезней
в сочетании с антибактериальными, антивирусными препарата-
ми и другими способами терапии.
10.6. Иммуномодуляторы
В медицине широкое применение нашла большая группа лекар-
ственных средств, влияющих на функции иммунной системы.
Эти препараты объединены в группу под названием иммуномо-
дуляторов.
К иммуномодуляторам относятся различные веще-
ства химической и биологической природы, кото-
рые влияют на иммунокомпетентные клетки (Т-,
В-, Л-системы) и их кооперативное взаимодействие,
а также на течение иммунологических процессов,
активируя, подавляя или нормализуя их. В зависи-
мости от этого иммуномодуляторы делят на 3 груп-
пы: а) иммуностимуляторы; б) иммуносупрессанты;
в) средства иммунозаместительной терапии.
Действие иммуномодуляторов может быть специфическим и
неспецифическим. Иммуномодуляторы по происхождению делят
на гетерологичные и гомологичные. К гомологичным относят
природные, вырабатываемые самим организмом вещества, уча-
ствующие в естественном процессе осуществления и регулиро-
вания иммунных процессов. Поэтому гомологичные иммуномо-
дуляторы называют эндогенными. К ним относятся вырабатыва-
емые в организме человека так называемые регуляторные пеп-
тиды: интерлейкины, интерфероны, миелопептиды, гормоны
тимуса, фактор некроза опухолей. Эндогенные иммуномодуляторы
имеют белковую природу (олигопептиды) и четко присущую
функциональную направленность действия Они регулируют (ак-
тивируют, супрессируют или нормализуют) работу отдельных
этапов и весь процесс иммуногенеза в целом (см главу 9).
К гетерологичным иммуномодуляторам относятся разнообраз-
ные по природе, источникам получения и принципам действия
на иммунную систему вещества, которые, однако, не являются
естественными, т.е. свойственными организму человека. Гетеро-
логичные иммуномодуляторы действуют на иммунокомпетент-
ные клетки (Г-, В-, ^-системы), течение биологических и
биохимических процессов организма, активируя или подавляя
функцию клеток или процессов, что в конечном итоге отра-
жается на функции иммунной системы в целом.
К гетерологичным иммуномодуляторам относятся некоторые
антибиотики (циклоспорин А), такие химические вещества, как
270
левамизол и мурамилдипептид (фармакологический препарат
ликопид), левакадин (2-карбамоплазипирид), нуклеинат натрия,
полисахариды и ЛПС микробного происхождения (пирогенал,
продигиозан, сальмазан и др.). К иммуномодуляторам следует
отнести также антилимфоцитарную сыворотку, подавляющую
активность лимфоцитов, и гормоны (адренокортикостероидные),
оказывающие общеспецифическое действие на иммунную сис-
тему.
Иммуномодуляторы в зависимости от их природы получают
методами биотехнологии из растительного (женьшень), живот-
ного (антилимфоцитарная сыворотка, гормоны) сырья, биосин-
тезом при культивировании бактерий и грибов (антибиотики,
полисахариды) или химическим синтезом (мурамилдипептид). Эн-
догенные иммуномодуляторы (интерлейкины, интерфероны и
другие регуляторные пептиды) получают, как правило, генно-
инженерным методом (см. главу 6).
Иммуномодуляторы применяют при нарушениях функции
иммунной системы той или иной этиологии: при первичных и
вторичных иммунодефицитах, онкологических заболеваниях, ал-
лергиях, иммунопатологических процессах, при трансплантации
органов и тканей, инфекционных болезнях. Выбор того или иного
иммуномодулятора определяется характером нарушения иммун-
ной системы, а также механизмом и направленностью действия
иммуномодулятора (см. главу 9).
10.7. Диагностические препараты
Диагностические препараты относятся к иммунобиологическим
препаратам, поскольку их действие основано на иммунологи-
ческих принципах и реакциях. Диагностические препараты,
системы и наборы широко используют для диагностики инфек-
ционных и неинфекционных болезней, индикации и идентифи-
кации бактерий, вирусов, грибов и простейших, для опреде-
ления иммунного статуса, аллергических и иммунопатологичес-
ких расстройств, иммунологической совместимости тканей, им-
мунных взаимоотношений матери и плода и т.д.
Диагностикумы применяют для выявления специфических
антигенов и антител, аллергенов, сенсибилизированных имму-
нокомпетентных клеток (Т- и В-лимфоцитов), факторов есте-
ственной резистентности (комплемент, интерферон, белки сы-
воротки крови), иммунорегуляторов (интерлейкины, интерфе-
роны, пептиды тимуса, костного мозга и др.). В соответствии с
целевым назначением диагностических препаратов они содержат
те или иные специфические иммунореагенты (антигены, анти-
тела, аллергены, иммуномодуляторы, факторы естественного
иммунитета и др.), которые используют для выявления объекта
271
исследования в определенных реакциях или тест-системах. Эф-
фект реакции в соответствии с характером иммунореагентов и
механизма реакции регистрируют по физическим (например,
мутность), химическим (например, изменение цветности) или
клиническим (симптомы и проявления) показателям. Перечень
иммунологических реакций, используемых для диагностики,
приведен в главе 9.
На основе перечисленных иммунологических реакций созда-
ны сотни современных диагностических систем, с помощью
которых диагностируют инфекционные (ВИЧ-инфекции, грипп,
брюшной тиф, чума, холера, хламидиоз, вирусные гепатиты и
др.) и неинфекционные ( онкологические, аллергические, им-
мунопатологические и др.) болезни. Иммунологические методы
диагностики специфичны, высокочувствительны и достоверны,
поэтому находят широкое применение в медицине и экологии
(для обнаружения и индикации микробов). Эффективность этих
методов значительно возросла благодаря использованию моно-
клональных антител, очищенных и концентрированных антиге-
нов, а также приборному оформлению диагностических систем,
более точно улавливающих эффект реакции.
В последнее время интенсивно разрабатываются биосенсоры —
системы точного и быстрого регистрирования физических (тем-
пература, излучение), химических (появление нового химичес-
кого вещества) или биологических эффектов, которые возни-
кают в результате взаимодействия антигенов и антител между
собой, влияние их на клетки или молекулы изучаемого объекта.
Глава 11. ОРГАНИЗАЦИЯ
ЛАБОРАТОРНОЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ
И ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ
11.1. Классификация микробов по степени их биологической
опасности. Номенклатура микробиологических лабораторий
Всю работу с микробами проводят в лабораториях, которые в
зависимости от основных задач могут быть научно-исследова-
тельскими, диагностическими или производственными.
Лаборатория — это учебное, научное либо производственное
учреждение или же подразделение учреждения/предприятия,
выполняющее экспериментальные, контрольные или аналити-
ческие исследования. В системе здравоохранения имеются: 1) кли-
нико-диагностические лаборатории общего или специального
(биохимическая, бактериологическая, иммунологическая, цито-
логическая и др.) типа, входящие в состав больниц, поликли-
272
ник, диспансеров и других лечебно-профилактических учрежде-
ний; 2) бактериологические лаборатории СЭС; 3) санитарно-
бактериологические лаборатории СЭС; 4) санитарно-химичес-
кие лаборатории СЭС; 5) центральные (ЦНИЛ), проблемные,
отраслевые, учебные лаборатории вузов; 6) специализирован-
ные лаборатории (особо опасных инфекций и др.).
Углубление знаний о природе микробов и разделение инфек-
ций на бактериальные, вирусные, грибковые, протозойные, хла-
мидийные, риккетсиозные и другие отражаются и на специфи-
ке работы микробиологических лабораторий. В настоящее время
лаборатории, как правило, специализированы и работают с той
или иной группой микробов. Все работы с вирусами проводят
в вирусологических лабораториях, оснащенных соответствующим
оборудованием и использующих специальные методы исследо-
вания. Существуют бактериологические, микологические и про-
тозоологические лаборатории. Специализированный характер
приобретают и бактериологические лаборатории, в которых работа
концентрируется на определенных группах бактерий (например,
риккетсиозные, туберкулезные, лептоспирозные, анаэробные и
др.). Иммунологические исследования проводят в иммунологи-
ческих лабораториях, хотя отдельные виды исследований могут
выполняться и в микробиологических лабораториях (например,
серодиагностика инфекционных болезней).
Работу с патогенными микробами проводят в специально
оборудованных лабораториях, обеспечивающих такие режим
работы и технику безопасности, которые исключают возмож-
ность заражения персонала и «утечку» микробов за пределы
лаборатории.
Необходимость четкой регламентации условий работы с
микробами, в различной степени опасными для сотрудников
лабораторий и окружающего населения, обусловила разработку
классификации микробов — они разделены на 4 группы по
степени их биологической опасности (классификация ВОЗ).
В 1-ю группу включены микробы с низкой степенью опасно-
сти, т.е. те, которые в обычных условиях, как правило, не вы-
зывают заболеваний людей и сельскохозяйственных животных.
Во 2-ю группу включены микробы со средней степенью опас-
ности, т.е. микробы, способные вызывать заболевания людей
или сельскохозяйственных животных, но в обычных условиях
не представляющие опасности для работников лабораторий и
для населения. Лабораторные заражения и заболевания редко, при-
водят к серьезным последствиям для заболевших, а наличие
эффективных средств профилактики и лечения исключает воз-
можность распространения инфекций. К 3-й группе относятся
микробы с высокой степенью опасности для работников лабо-
раторий, так как эти микробы часто вызывают тяжелые забо-
273
левания у людей, но возможность передачи возбудителя от
человека человеку отсутствует или незначительная. В 4-ю группу
включены микробы с высокой степенью опасности из-за воз-
можного эпидемического распространения инфекции, посколь-
ку они способны вызывать тяжелые заболевания у людей и могут
легко передаваться другим людям путем прямого контакта или
опосредованно.
В России в соответствии с рекомендациями ВОЗ патогенные
микробы также делят на 4 группы: 1-я группа — возбудители
особо опасных инфекций; 2-я группа - возбудители высококон-
тагиозных эпидемических заболеваний человека; 3-я группа —
возбудители инфекционных болезней, выделяемые в самостоя-
тельные нозологические группы; 4-я группа - условно-патоген-
ные микробы — возбудители оппортунистических инфекций.
Таким образом, нумерация групп микробов, принятая в Рос-
сии, отличается от классификации ВОЗ обратным порядком (см.
выше).
В соответствии с делением микробов на группы по степени
биологической опасности лаборатории также делят на категории.
По номенклатуре ВОЗ выделяют 3 категории микробиологичес-
ких лабораторий: 1) базовые (основные или общего типа),
которые в связи с конкретными особенностями работы могут
быть оборудованы различными защитными устройствами; 2) ре-
жимные (изолированные), или лаборатории удержания; 3) ла-
боратории особого режима (максимально изолированные), или
лаборатории максимального удержания (табл. 11.1).
Безопасность работ в лабораториях всех категорий обеспечи-
вается выполнением распорядка и правил работы в лаборато-
рии, выполнением требований к лабораторным помещениям и
их оснащению, оснащением лабораторий соответствующим обо-
рудованием, медицинским наблюдением за состоянием здоровья
сотрудников, обучением персонала технике безопасности.
11.2. Санитарно-техническое оснащение лабораторий
Требования к лабораторным помещения м. Поме-
щения базовой лаборатории должны быть достаточно простор-
ными для обеспечения безопасной работы. Стены, потолок и
пол должны иметь гладкую поверхность, легко моющуюся,
непроницаемую для жидкостей, устойчивую к дезинфектантам.
Полы должны быть не скользкими. Трубы (вода, газ, вакуум
и др.) должны отстоять от стен. Необходимо предусмотреть
хорошую освещенность для всех видов работы в лаборатории,
исключить бликующие поверхности. Поверхности рабочих сто-
лов должны быть водонепроницаемыми, устойчивыми к дезин-
фектантам, кислотам, щелочам, органическим растворителям и
274
Таблица 11.1. Уровень опасности работы с микробами и категории
лабораторий
Группа риска Классификация лабораторий Пример лаборатории Микроб, с кото- рым ведутся работы
1-я Базовые Базовые (ос- Кишечная
Низкий индиви- дуальный и низкий обще- ственный риск (основные) новные), учебные лабо- ратории меди- цинских вузов палочка, эпидермальный стафилококк
2-я Базовые (ос- Лаборатории Сальмонеллы,
Умеренный новные) с службы здраво- вирус гепатита
индивидуальный защитными охранения В, микобакте-
и ограниченный устройствами и первичного рии туберкуле-
общественный риск средствами звена, больни- цы первичного звена, диагнос- тические лаборатории за*, вирус лимфоцитарно- го хориоменин- гита**
3-я Режимные Специальные Бруцеллы,
Высокий инди- (изолирован- диагнбстичес- вирус Ласса,
видуальный и низкий обще- ственный риск ные) или лаборатории удержания кие лаборато- рии гистоплазма
4-я Особого режи- Лаборатории Йерсинии
Высокий инди- ма (максималь- особо опасных чумы, вирусы
видуальный и высокий обще- ственный риск но изолирован- ные) или лаборатории максимального удержания инфекций Эбола и Мар- бурга, вирус ящура, вирус натуральной оспы
* В случае больших объемов материала и высоких концентраций микробов
в лаборатории или когда используемая техника может привести к образова-
нию аэрозоля, эти и подобные им микробы должны быть отнесены к груп-
пе 3 риска.
** Пример включает также исследовательские лаборатории при со-
ответствующем уровне группы риска.
умеренному нагреванию Лабораторная мебель должна быть
прочной, а пространство под столами и между мебелью легко
доступно для уборки Шкафы для хранения расходных матери-
алов должны иметь достаточную вместимость, чтобы исключить
загромождение рабочих столов и проходов.
Для длительного хранения материалов оборудуют помещение
вне рабочей зоны лаборатории. Каждая лаборатория оснащается
водопроводом и раковинами. Двери должны быть самозакрыва-
ющимися, иметь смотровые стекла и соответствовать противо-
пожарным требованиям. В лаборатории обязательно наличие
автоклава для обеззараживания отходов. Вне рабочей зоны лабо-
275
ратории предусматривают помещения для хранения верхней одежды
и личных вещей сотрудников, а также для принятия пищи, питья.
К механической вентиляции базовой лаборатории специальные
требования не предъявляются, но на форточках и окнах должны
быть смонтированы сетки для защиты от насекомых. Обязательны
помещения и оборудование для безопасной работы и хранения
радионуклидов, сжатых и сжиженных газов, горючих жидкостей
и тщ. Предусматриваются системы противопожарной безопасности
и защиты электросетей и приборов, аварийный душ и приспо-
собления для промывания глаз. Выделяют и оснащают помещение
для оказания первой медицинской помощи.
В системе водоснабжения не должно быть соединений между
лабораторной и питьевой сетями, общая водопроводная сеть
должна быть защищена от обратного тока воды из лабораторной
сети устройствами для разрыва струи. Специального внимания
требуют лабораторные отходы, сбросы и стоки. Автоклавы и
другие стерилизующие устройства для твердых отходов должны
быть в специально спроектированных помещениях и нуждаются
в специальном обслуживании. Жидкие отходы лаборатории и
стоки требуют специальной обработки. Для обеззараживания части
отходов и выбросов нужны устройства для сжигания, оборудо-
ванные приспособлениями для улавливания дыма.
Требования к лабораторному оборудованию.
Оборудование базовой лаборатории должно ограничивать или
предупреждать контакт микробиолога с инфекционным матери-
алом. Его изготавливают из прочных материалов, непроницае-
мых для жидкостей, устойчивых к коррозии, без заусениц и
острых краев. Каждую лабораторию оснащают как минимум мик-
роскопом, автоклавом, термостатами, сушильными и стерили-
зационными шкафами, аппаратом для свертывания сыворотки,
дистиллятором, центрифугами, лабораторными весами, рН-мет-
ром, ФЭК, магнитной мешалкой, моечной ванной.
Рабочие кабинеты лаборатории должны быть светлыми,
просторными, теплыми, снабжены подводкой холодной и го-
рячей воды, электричеством, вакуумом, кислородом, воздухом
высокого давления и др. В некоторых кабинетах оборудуют боксы
и вытяжные шкафы. В число обязательных помещений входят
лаборатории кишечных, капельных инфекций, санитарно-бак-
териологическая, серологическая, а также вспомогательные
помещения: средоварня, моечная, стерилизационная (чистая и
грязная), регистратура, кладовые, санузел для сотрудников,
виварий. В лабораториях с пунктами для микробиологического
обследования людей дополнительно оборудуют приемную, про-
цедурную, помещения для забора материала. Располагают поме-
щения так, чтобы «грязный» и «чистый» потоки не перекрещи-
вались и не соприкасались.
276
Для режимных лабораторий должны прежде всего соблюдать-
ся те же требования, которые предусмотрены для лабораторий
общего типа. Кроме того, лаборатория должна быть отделена от
тех помещений здания, где передвижение сотрудников не ог-
раничивается. Для отделения лаборатории от таких зон ее рас-
полагают в тупиковом конце этажа, а вход оборудуют воздуш-
ным шлюзом. Отверстия и щели в полу, стенах и потолке гер-
метизируют. Устройства для мытья рук должны быть снабжены
приспособлениями для открывания воды ножной педалью или
локтем. Окна должны быть закрыты и заклеены. Входные двери
в лабораторные помещения должны быть самозакрывающимися
и запираться на замок.
В лаборатории должен находиться автоклав для обеззаражи-
вания лабораторных отходов. При необходимости переноса отхо-
дов для обеззараживания в другую часть того же здания их
помещают в закрытый влагонепроницаемый контейнер. Вытяж-
ную вентиляцию проектируют так, чтобы наиболее низкое дав-
ление создавалось в помещениях с самой высокой опасностью
инфицирования. В этом случае движение воздуха будет проис-
ходить из вспомогательных помещений в направлении основно-
го рабочего помещения. Отработанный воздух выбрасывается в
окружающую среду только после фильтрации через бактериаль-
ные фильтры.
При оснащении режимных лабораторий оборудованием руко-
водствуются рекомендациями, разработанными для базовых
лабораторий, с тем дополнением, что вся работа с инфекци-
онным материалом проводится в защитных боксах 1-го и 2-го,
а иногда и 3-го классов (см. ниже).
В режиме максимально изолированных лабораторий существует
ряд особенностей для обеспечения строгой биологической безо-
пасности персонала, населения и окружающей среды. В лабора-
торию входят и выходят из нее через санитарный пропускник.
При входе обязательно полное переодевание в специальную
одежду, при выходе перед переодеванием — санитарная обра-
ботка (душ, дезинфектанты) персонала. Автономная вентиляция
во всех рабочих помещениях поддерживает разрежение воздуха.
Выброс воздуха из вытяжной вентиляции осуществляется толь-
ко через стерилизующие бактериальные фильтры. Все отходы
лаборатории подвергают обеззараживанию. Стерилизацию отра-
ботанных материалов в лаборатории проводят путем автоклави-
рования в проходных автоклавах, расположенных между рабо-
чей и вспомогательной зонами. Лаборатория должна быть осна-
щена специальной канализацией для того, чтобы все жидкие
отходы накапливались в емкости и только после обеззаражива-
ния сливались в общую канализацию Сотрудников лаборатории
от инфекционного материала изолируют с помощью защитных
277
боксов 3-го класса и пневмокостюмов с избыточным давлением
внутри.
Для устранения возможности попадания инфекционного
материала в окружающую среду применяют боксирование. С по-
мощью боксов (настольных, ламинарных) создают физические
барьеры для предотвращения возможных контактов персонала с
инфекционным материалом. Выбор конструкции защитного бокса
определяется степенью опасности для человека того микроба или
продуктов его жизнедеятельности, с которыми планируется
работа, а также характером проводимых операций и процессов
в плане вероятности образования аэрозолей. Различают защит-
ные боксы с частичным удержанием микробов (боксы 1-го и
2-го классов) и с полным их удержанием, или изолирующие,
боксы (боксы 3-го класса).
В боксах 1-го класса воздух рабочего помещения вентилято-
ром, установленным на выходе из бокса, просасывается через
бокс и таким образом не дает возможности аэрозолю, который
образуется внутри бокса, попасть в рабочее помещение. Удаля-
емый из бокса загрязненный воздух очищается от частиц аэро-
золя в предфильтре и специальном фильтре тонкой очистки и
выводится в вытяжную систему здания, в котором расположена
лаборатория, или выбрасывается непосредственно в рабочее
помещение. Боксы 1-го класса применяют для работ с микро-
бами только умеренного уровня опасности.
Боксы 2-го класса представляют собой защитные конструк-
ции с проемом в передней панели для рук работающего. В таких
боксах создается нисходящий вертикальный воздушный лами-
нарный поток благодаря рециркуляции части засасываемого в
бокс воздуха. Рециркулирующий, а также выводимый из бокса
воздух очищается в высокоэффективных аэрозольных фильтрах.
Ламинарный поток воздуха обеспечивает защиту находящегося
внутри бокса исследуемого материала от контаминации посто-
ронней микрофлорой. Боксы 2-го класса используют для работы
с микробами низкого уровня опасности, если лабораторные
манипуляции сопровождаются массивным образованием аэрозо-
лей, а также для всех лабораторных работ с микробами, пред-
ставляющими высокий индивидуальный риск.
Боксы 3-го класса (изолирующие) являются газонепроница-
емыми конструкциями, работающими при пониженном давле-
нии. Они создают надежный физический барьер между матери-
алом, находящимся внутри бокса, и персоналом и обеспечивают
полное предохранение от распространения в помещении микро-
бов и продуктов их жизнедеятельности. Работа в боксе осуще-
ствляется с использованием резиновых перчаток плечевого типа,
герметически вмонтированных в стенки бокса. Воздух, засасы-
ваемый в бокс и выводимый из него вентилятором, подверга-
278
ется очистке в предфильтре и двух последовательно установлен-
ных высокоэффективных бактериальных фильтрах либо прохо-
дит через термический затвор для сжигания всего органического
материала. Очищенный воздух отводят по автономным воздуш-
ным системам за пределы здания или сбрасывают в централь-
ную систему транспортировки и очистки технологического
воздуха. Жидкие отходы из боксов 3-го класса собирают в
специальную емкость, подвергают термической обработке, а затем
сбрасывают в общую канализационную систему. В боксах 3-го
класса допускается работа с микробами любого уровня опасно-
сти. Для проведения специализированных и комплексных иссле-
дований эти боксы могут объединяться в защитные технологи-
ческие линии и комплексы таких линий, в состав которых могут
включаться ферментаторы, инкубаторы, рефрижераторы, замо-
раживатели, центрифуги, измельчители, гомогенизаторы и др.
Некоторые линии отводятся для изолированного содержания
подопытных животных. Соединение отдельных элементов в
линии, а линий в комплексы осуществляется с помощью пе-
реходных камер-шлюзов.
Для группировки всех помещений микробиологических ла-
бораторий с одинаковыми уровнями профессиональных опасно-
стей, разделения их между собой и отделения их от внешней
среды защитными барьерами применяют зонирование. В лабора-
торных помещениях выделяют 3 зоны. К 3-й зоне отнесены
помещения, в которых непосредственно проводят работу с
патогенными микробами, причем ведется она без достаточной
защиты от распространения аэрозолей в воздух рабочих поме-
щений (работа на лабораторных столах, в негерметизированной
аппаратуре и приборах и т.п.). Эту зону называют «грязной». Во
2-й зоне работу с микроорганизмами проводят в герметичной
аппаратуре, в защитных боксах и т.д., поэтому контакт с
инфекционным материалом маловероятен и 2-я зона относится
к «условно грязным». К 2-й зоне относятся все помещения, где
проводят вспомогательные работы, обеспечивающие работу в
помещениях 2-й и 3-й зон (препараторская, автоклавная и др.).
К 1-й, или «чистой», зоне относятся помещения, в которых
работу с микробами не проводят или ведут работу с неживыми
микроорганизмами и их продуктами (лаборатория питательных
сред, биохимическая, серологическая и др.). Выделяют также
0-ю зону, к которой относят административные помещения,
столовые, склады, мастерские, котельные и т.д.
В зонах используют специальную для каждой из них рабочую
или защитную одежду, средства индивидуальной защиты, осу-
ществляют адекватную отделку помещений и проводят диффе-
ренцированную обработку воздушных вентиляционных и техно-
логических выбросов, твердых и жидких отходов. Разделение по-
279
мещений по зонам позволяет наиболее целесообразно проводить
их обеззараживание, целевую санитарную обработку персонала,
обработку использованной спецодежды и других средств инди-
видуальной защиты материалов и предметов, передаваемых между
зонами.
Дифференциация рабочих помещений лабораторий по зонам
требует четкого обозначения границ между зонами и создания
на этих границах санитарных пропускников для людей, а также
установки соответствующих передаточных устройств для матери-
алов, исследовательской аппаратуры и приборов.
Санпропускники предназначены для исключения выноса на
одежде и теле персонала специфических микробов при переходе
из более «грязных» помещений в менее «грязные». Это дости-
гается переодеванием персонала, следующего в помещения бо-
лее «грязной» зоны, в спецодежду, установленную для данной
зоны, использованием необходимых дополнительных средств
индивидуальной защиты вплоть до пневмокостюмов, снятием и
обработкой использованной спецодежды и других средств ин-
дивидуальной защиты при выходе из указанной зоны, целевой
санитарной обработкой персонала и, наконец, надеванием одежды,
характерной для зоны, в которую входит сотрудник.
Санпропускники целесообразно располагать на границах 0-й
и 1-й зон (санпропускник 1-й зоны), 1-й и 2-й зон (санпро-
пускник 2-й зоны), 2-й и 3-й зон (санпропускник 3-й зоны).
Зональные санпропускники должны обеспечивать:
• санпропускник 1-й зоны — при входе персонала из 0-й
зоны в 1-ю замену домашней одежды на рабочую, но не
спецодежду, при выходе из 1-й зоны — гигиенический
душ для персонала, замену рабочей одежды на домашнюю;
• санпропускник 2-й зоны — при входе персонала из 1-й
зоны во 2-ю замену рабочей одежды 1-й зоны на спец-
одежду в соответствующем комплекте, при выходе из 2-й
зоны — целевую санитарную обработку персонала, замену
спецодежды на рабочую, регламентированную обработку
снятой спецодежды;
• санпропускник 3-й зоны — при входе персонала из 2-й
зоны в 3-ю дополнение спецодежды 2-й зоны пневмокос-
тюмом или другой защитной одеждой, при выходе из 3-й
зоны — обработку пневмокостюма непосредственно на
человеке под «химическим душем», снятие и дальнейшую
обработку пневмокостюма, восстановление комплекта спе-
цодежды, предназначенного для 2-й зоны.
Кроме разграничения рабочих зон лаборатории с помощью
санпропускников, значительное внимание при проектировании
необходимо уделить выбору местоположения каждой зоны в общей
280
системе лаборатории или здания. Необходимо располагать по-
мещения более высокой зональности внутри помещений более
низкой зональности по принципу «ящик в ящике», не допус-
кая примыкания помещений 3-й зоны к наружным огражде-
ниям зданий и расположения их на последних верхних этажах,
в подвалах и над помещениями 0-й и 1-й зон. Помещения 2-й
и 3-й зон должны иметь автономные системы вентиляции, ко-
торые создают в этих помещениях разряжение, обеспечиваю-
щее направленное движение воздуха в сторону помещений более
высокой зональности. Воздух, выбрасываемый системами вен-
тиляции 2-й и 3-й зон, фильтруется через фильтры тонкой
очистки или каскады таких фильтров. Системы сбора и обра-
ботки стоков для 2-й и 3-й зон также должны быть автоном-
ными.
11.3. Правила работы в микробиологической лаборатории
Основные правила работы в базовой лаборатории предусматри-
вают:
• запрещение работ с пипеткой при помощи рта, приема
пищи, курения, хранения пищи, применение косметичес-
ких средств в рабочих помещениях;
• дезинфекцию рабочих поверхностей не реже 1 раза в день
и после каждого попадания на них заразного материала;
• мытье рук после работы с заразным материалом, живот-
ными и перед уходом из лаборатории;
• проведение работ таким образом, чтобы свести к мини-
муму возможность образования аэрозоля;
• обеззараживание всех инфицированных материалов перед
выбросом или повторным использованием;
• помещение заразного материала, предназначенного к унич-
тожению вне лаборатории, в прочные непромокаемые кон-
тейнеры, которые надежно закрывают перед удалением из
лаборатории;
• не использовать лабораторную спецодежду и средства ин-
дивидуальной защиты вне лаборатории;
• дезинфицирование всех инфицированных предметов;
• применение очков или других средств для защиты глаз и
лица от брызг или образующихся при работе частиц;
• допуск в рабочую зону только лиц, предупрежденных о
потенциальной опасности и выполнивших специальные тре-
бования (например, иммунизация).
Во время работы двери лаборатории должны быть закрыты,
вход в виварий ограничен специально отобранным для работы
персоналом. Детям вход в лабораторию запрещен. Должны про-
281
водиться текущая дезинсекция и дератизация лабораторных
помещений. Нельзя вносить в лабораторию животных, не пред-
назначенных для работы. Предусмотреть ограничение использо-
вания остроконечных шприцевых игл для парентеральных инъ-
екций, забора крови у лабораторных животных или жидкостей
из флаконов через резиновые пробки. Шприцы и иглы при работе
с инфекционными жидкостями нельзя использовать вместо при-
боров автоматического пипетирования; вместо остроконечных игл,
когда это возможно, надо применять тупоконечные канюли.
Работа с кровью, заразным материалом и зараженными живот-
ными должна вестись в резиновых перчатках; после работы
перчатки снимают с соблюдением правил асептики и перед уда-
лением из лаборатории автоклавируют.
Необходимо обязательно немедленно сообщать руководителю
лаборатории обо всех аварийных ситуациях, создающих угрозу
биологической безопасности, и немедленно проводить все ме-
дицинские мероприятия для предотвращения последствий ава-
рий. У всех сотрудников лаборатории перед допуском к работе
берут пробы крови и сохраняют фоновый образец сыворотки
для определения антител; необходим периодический отбор проб
крови персонала в соответствии с характером работы и степе-
нью риска.
В лаборатории должна быть инструкция по технике безопас-
ности, которую персонал должен знать и строго выполнять и
периодически сдавать зачет, подтверждающий знание этой
инструкции.
11.4. Принципы микробиологической диагностики инфекционных
болезней
Лабораторная диагностика болезней человека основана на об-
наружении в организме больного микроба, вызвавшего болезнь,
микробных компонентов (антигенов) или продуктов жизнеде-
ятельности (токсинов и др.) либо изменений в показателях
гомеостаза под действием этого микроба (например, формулы
крови, биохимического состава крови и др.).
Материалом для исследования в медицинской микробиоло-
гии служат различные биологические жидкости и другие мате-
риалы, взятые из макроорганизма (кровь, гной, моча, мокрота,
ликвор, кал, рвотные массы, промывные воды и т.п.), и ткань —
биопсия от живого или аутопсия от трупа. В некоторых случаях
на исследование берут объекты окружающей среды: воздух, воду,
пищевые продукты, смывы и т.п.
При заборе материала для микробиологического исследова-
ния необходимо соблюдать следующие правила. Вид материала оп-
ределяется клинической картиной болезни, т.е. он должен со-
282
ответствовать локализации предполагаемого возбудителя на дан-
ном этапе патогенеза болезни. Количество материала должно быть
достаточным для проведения исследования и при необходимости
его повторения. Материал берут по возможности в начальном
периоде болезни, так как именно в этот период возбудители
выделяются чаще, их больше, они имеют более типичную ло-
кализацию. Забор материала должен осуществляться до начала
антимикробной химиотерапии или через определенный проме-
жуток времени после введения антибактериального препарата,
необходимый для его выведения из организма. Материал берут
непосредственно из очага инфекции или исследуют соответству-
ющее отделяемое (гной, мочу, желчь и др.). Материал берут в
момент наибольшего содержания в нем возбудителя. Необходимо
исключить возможность контаминации материала нормальной
флорой больного и микробами окружающей среды, для чего
материал берут в асептических условиях при адекватном доступе
к источнику инфекции. Следует предупредить попадание в
материал антимикробных препаратов (дезинфектантов, антисеп-
тиков, антибиотиков). Любой клинический материал должен
рассматриваться как потенциально опасный для человека, по-
этому при его заборе, хранении, транспортировке и обработке
должны соблюдаться все правила биологической безопасности.
Транспортировку материала в лабораторию следует проводить в
максимально короткие сроки, чтобы исключить гибель неустой-
чивых видов микроорганизмов, или помещать его в специаль-
ные транспортные среды. К материалу прилагают сопроводитель-
ный документ, содержащий основные сведения, необходимые
для проведения микробиологического исследования (фамилия,
имя и отчество больного, номер истории болезни, клинический
диагноз и т.д.).
В процессе транспортировки материал следует оберегать от
действия света, тепла, холода, от механических повреждений,
чтобы исключить гибель микробов и контаминацию материала
посторонней микрофлорой. Лучше всего доставлять материал в
специальных металлических изотермических контейнерах, кото-
рые легко очищать и обеззараживать. Нельзя отправлять мате-
риал в лабораторию с больными или со случайными людьми.
Микробиологическая диагностика включает в себя 5 методов:
микроскопический, культуральный, биологический, серологи-
ческий и аллергический.
Микроскопический метод заключается в приготовлении мик-
роскопических препаратов (нативных или окрашенных просты-
ми или сложными способами) из исследуемого материала и их
микроскопии с применением различных видов микроскопичес-
кой техники (световая, темнопольная, фазово-контрастная, лю-
минесцентная, электронная и др.). В бактериологии микроско-
283
пический метод получил название бактериоскопического, в ви-
русологии — вирусоскопического.
Культуральный метод заключается в посеве исследуемого
материала на искусственные питательные среды с целью выде-
ления и идентификации чистой культуры возбудителя/возбуди-
телей. В бактериологии культуральный метод получил название
бактериологического, в микологии — микологического, в про-
тозоологии — протозоологического.
Биологический метод (экспериментальный, или биопроба)
заключается в заражении исследуемым материалом чувствитель-
ных лабораторных животных. Его используют для выделения
чистой культуры возбудителя, определения типа токсина и
активности антимикробных химиотерапевтических препаратов
и т.д.
Серологический метод заключается в определении титра спе-
цифических антител в сыворотке крови больного, реже в об-
наружении микробного антигена в исследуемом материале. С этой
целью используют реакции иммунитета.
Аллергологический метод заключается в выявлении инфекци-
онной аллергии (ГЗТ) на диагностический микробный препа-
рат-аллерген. С этой целью ставят кожные аллергические пробы
с соответствующими аллергенами.
Очевидно, что диагностическая ценность перечисленных
методов неравнозначна. Ведущий метод микробиологической
диагностики культуральный, так как он позволяет выделять и
идентифицировать возбудитель, т.е. определять первопричину
болезни. Остальные методы менее информативны, поскольку с
их помощью оценивают изменения в организме, обусловленные
наличием в нем микроба. Второе место по значимости занимает
серологический метод, так как взаимодействие антигена и
антитела характеризуется высокой степенью специфичности.
Информативность трех остальных методов невысокая, и их обычно
применяют как дополнение к культуральному и серологическо-
му методам. Так, микроскопия исследуемого материала далеко
не всегда позволяет увидеть и идентифицировать микробы под
микроскопом. Их удается обнаружить только при высокой об-
семененности ими материала. Даже обнаружив бактерии под мик-
роскопом, невозможно морфологически идентифицировать их
до вида. Как известно, все видовое многообразие бактерий
сводится к 4 основным морфологическим формам: кокки,
палочки, извитые и ветвящиеся формы. Поэтому по микроско-
пической картине можно весьма ориентировочно отнести уви-
денные бактерии к крупному таксону, например «грамположи-
тельные кокки». Только в единичных случаях, когда бактерии
имеют уникальную морфологию, на основании результатов
микроскопии можно определить их родовую принадлежность. При
284
микроскопии грибов и простейших информативность микро-
скопического метода выше, так как грибы и простейшие,
являясь эукариотами, имеют более крупные размеры и более
характерную морфологию. Диагностические возможности экс-
периментального метода ограничены тем, что к большинству
возбудителей антропонозных инфекций человека лабораторные
животные невосприимчивы, поэтому вызвать у них экспери-
ментальную инфекцию не представляется возможным. Приме-
нение аллергологического метода ограничено тем, что боль-
шинство микробов, попадая в организм человека, не вызы-
вают ГЗТ.
Поскольку микробиологические исследования являются од-
ним из наиболее дорогих видов лабораторных исследований, перед
микробиологом стоит задача постановки достоверного микроби-
ологического диагноза с наименьшей затратой времени, сил и
средств. Поэтому для постановки диагноза используют от 1 до
5 методов диагностики так, чтобы выбранный набор методов
гарантировал правильный ответ.
Особое значение приобретают методы экспресс-диагностика,
которые позволяют поставить микробиологический диагноз в
течение короткого промежутка времени (от нескольких минут
до нескольких часов) с момента доставки исследуемого мате-
риала в лабораторию. К этим методам относятся РИФ, ИФА,
РИА, ПЦР, газовая хроматография и др.
В вирусологии методы лабораторной диагностики вирусных
инфекций имеют свою специфику, учитывая особенности био-
логии вирусов. Используют 3 метода лабораторной диагностики:
вирусоскопический, вирусологический и серологический. Виру-
соскопический метод заключается в обнаружении вируса в
исследуемом материале под микроскопом. Чаще всего использу-
ют электронный микроскоп, реже люминесцентный. Световая
микроскопия из-за ничтожно малых размеров вирусов практи-
чески не применяется. Вирусологический метод заключается в
заражении исследуемым материалом чувствительной биологичес-
кой модели (лабораторные животные, куриные эмбрионы или
культуры клеток), индикации вируса и его последующей иден-
тификации. Особенностью серологического метода в вирусоло-
гии является исследование парных сывороток. Первую сыворот-
ку берут у больного в острый период в начале болезни, хранят
при 4—8 °C, а вторую сыворотку берут через 10—14 дней.
Сыворотки исследуют одномоментно. О болезни свидетельствует
сероконверсия, т.е. нарастание титра антител во второй сыворот-
ке по сравнению с первой. Диагностической является серокон-
версия в 4 раза и выше.
Ведущий метод лабораторной диагностики вирусных инфек-
ций вирусологический.
285
11.5. Принципы иммунологической диагностики болезней
человека
Иммунодиагностика — раздел иммунологии, изучающий и
разрабатывающий методы диагностики инфекционных и неин-
фекционных болезней, связанных с функцией иммунной сис-
темы.
Иммунологическая диагностика основана на определении
антигенов или антител в реакции антиген — антитело, а также
характерных для некоторых болезней изменений показателей
неспецифической резистентности и факторов специфического
иммунитета. Специфичность и чувствительность иммунологичес-
ких реакций настолько высоки, что они легли в основу имму-
нометрии в медицине и биологии. Так, метод иммунодиффу-
зии, иммуноферментный и радиоиммунный методы стали стан-
дартными для определения количества и специфичности различ-
ных белков, гормонов и других БАВ.
Помимо антигенов и антител, выявляемых иммунологичес-
кими методами, для подтверждения диагноза оценивают им-
мунный статус в целом или отдельные его показатели, такие
как состояние фагоцитоза, уровень комплемента, интерферона,
количественные и качественные показатели клеточного звена
иммунитета (Т- и В-лимфоцитов), иммунорегуляторных белков
и др. (см. главу 9).
Несмотря на вариабельность иммунологических показателей
в норме, оценка иммунного статуса в клинике имеет важное
значение при трансплантации органов и тканей, для выявления
иммунологической недостаточности и контроля за эффективно-
стью иммуномодулирующей терапии, при назначении лечения
(оперативное вмешательство, облучение и др.).
Иммунологические тесты, применяемые для постановки диагно-
за при некоторых заболеваниях, следующие.
Предположительный
диагноз
Иммунологический
тест, рекомендуемый
для подтверждения
диагноза
Аутоиммунные заболевания,
в том числе
Коллагенозы
общая диагностика
частная диагностика
Антинуклеарныи фактор
С4, криоглобулины
286
Системная красная волчанка Склеродермия Антитела к нативной ДНК Антитела к содержимому ядра (к РНК)
Миастения Антитела к поперечнополосатым мышцам, ацетилхолиновым ре- цепторам
Аутоиммунный тиреоидит Антитела к тироглобулину и микросомному антигену щито- видной железы
Пузырчатка и пемфигоид Антитела к межклеточному ве- ществу и базальной мембране кожи
Аддисонова болезнь Антитела к антигенам коры над- почечников, щитовидной желе- зы, слизистои оболочки же- лудка
Аутоиммунная гемолитиче- ская анемия, тромбоцитопе- ния, гемолитическая анемия с холодовыми агглютинина- ми, апластическая анемия Антитела к эритроцитам, тром- боцитам, лейкоцитам, лекар- ственным средствам
Пернициозная анемия Антитела к обкладочным клет- кам слизистой оболочки желуд- ка, к внутреннему фактору, к антигенам щитовидной железы
Аллергия Аллергический ринит, кра- пивница, отек Квинке, бронхиальная астма Кожные пробы с аллергенами (ГНТ), количественное опреде- ление IgE
Контактная экзема Накожная проба
Аллергия к яду насекомых, пищевая аллергия Кожная проба, определение IgE
Лекарственная аллергия Кожные пробы и тест-реакции лимфоцитов на лекарственные средства или продукты их ме- таболизма
287
Ангионевротический отек
Иммунодефициты
Синдром недостаточности
антител
Недостаточность клеточного
звена иммунитета и комби-
нированная недостаточность
Недостаточность фагоцитоза
Злокачественные опухоли
Лимфопролиферативные за-
болевания (моноклональные
иммунопатии, хронический
лимфолейкоз, лимфогрануле-
матоз и другие лимфомы)
Ингибитор С7-эстеразы, СЗ, С4
Определение количества имму-
ноглобулинов различных клас-
сов
Изогемагглютинины, антитела к
антигенам вакцин, кожные
пробы с антигенами, к кото-
рым в норме должна быть сен-
сибилизация (ГЗТ), активность
комплемента; 7/2?-лимфоциты,
бласттрансформация лимфоцитов
НСТ-тест, хемилюминесценция
Иммуноэлектрофорез, определе-
ние иммуноглобулинов, Т- и В-
лимфоцитов, функциональной
активности лимфоцитов
Часть II
СПЕЦИАЛЬНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
Глава 12. ВОЗБУДИТЕЛИ КИШЕЧНЫХ
ИНФЕКЦИЙ
Кишечные инфекции относятся к наиболее распространенным
инфекционным болезням, характеризующимся единым механиз-
мом заражения (фекально-оральным или оральным) и различ-
ными путями передачи (водным, пищевым, контактно-быто-
вым). Большинство возбудителей кишечных инфекций относит-
ся к бактериям (семейство Enterobacteriaceae) и вирусам (род
Enterovirus).
12.1. Возбудители бактериальных кишечных инфекций
12.1.1. Возбудители эшерихиозов
Эшерихиозами называют инфекционные болезни,
возбудителем которых является Escherichia coli,
открытая в 1885 г. Т.Эшерихом.
Различают энтеральные (кишечные, эпидемические) и паренте-
ральные эшерихиозы. Энтеральные эшерихиозы — острые инфек-
ционные болезни, характеризующиеся преимущественным пора-
жением ЖКТ. Они протекают в виде вспышек, возбудителями
являются диареегенные штаммы E.coli. Парентеральные эшерихи-
озы — болезни, вызываемые условно-патогенными штаммами
E.coli — представителями нормальной микрофлоры толстой киш-
ки. При этих болезнях возможно поражение любых органов.
Таксономическое положение. Возбудитель — кишеч-
ная палочка — основной представитель рода (Escherichia) семей-
ства Enterobacteriaceae (кишечных бактерий), относящегося к
отделу Gracilicutes.
Морфологические и тинкториальные свойства.
E.coli — это мелкие (длиной 2—3 мкм, шириной 0,5—0,7 мкм)
грамотрицательные палочки с закругленными концами (рис. 12.1).
В мазках они располагаются беспорядочно, не образуют спор,
перитрихи. Некоторые штаммы имеют микрокапсулу, пили.
Культуральные свойства. Кишечная палочка — факуль-
10—239
289
Рис. 12.1. Бактерии — возбудители
кишечных инфекций.
1 — эшерихци; 2 — шигеллы; 3 —
сальмонеллы; 4 — иерсинии; 5 —
вибрионы; 6 — бруцеллы; 7 —
лептоспиры; 8 — кампилобактерии;
9 — клостридии ботулизма; 10 —
листерии.
тативный анаэроб, оптималь-
ной температурой для ее ро-
ста является 37 °C, наиболее
благоприятный pH среды 7,2—
7,4. E.coli не требовательна к
питательным средам и хоро-
шо растет на простых средах,
давая диффузное помутнение
на жидких и образуя обыч-
ные колонии на плотных сре-
дах. Для диагностики эшери-
хиозов, как и других инфек-
ций, вызванных энтеробакте-
риями, широко используют
дифференциально-диагности-
ческие среды с лактозой —
Эндо, Левина и др.
Ферментативная ак-
тивность. E.coli обладает
большим набором различных
ферментов, как общих для
всего семейства Enterobac-
teriaceae, так и характерных для данного рода и вида. Наиболее
важным отличительным признаком E.coli от других представи-
телей семейства является ее способность ферментировать лактозу
(в течение 24 ч).
Антигенная структура. Кишечная палочка обладает со-
матическим О-, жгутиковым Н- и поверхностным Л-антигена-
ми. Каждый из них неоднороден: О-антиген имеет более 170
вариантов, /Г-антиген — более 100, /7-антиген — более 50.
Строение О-антигена определяет принадлежность к серогруппе.
Штаммы E.coli, имеющие присущий им набор антигенов (ан-
тигенную формулу), называются серологическими вариантами
(серовары). Например, штамм 055:К5:Н21 относится к серогруп-
пе 055 (этот серовар вызывает у детей колиэнтерит).
По антигенным, а главное токсигенным, свойствам разли-
чают два биологических варианта E.coli'. 1) условно-патоген-
ные кишечные палочки; 2) «безусловно» патогенные, диарее-
генные.
Факторы патогенности. Все штаммы Е.coli образуют
эндотоксин, обладающий энтеротропным, нейротропным и пи-
рогенным действием. Диареегенные эшерихии продуцируют эк-
зотоксин, действующий аналогично экзотоксину холерного
вибриона (см. раздел 12.1.6) и вызывающий значительное на-
рушение водно-солевого обмена. Кроме того, у некоторых штам-
мов, как и возбудителей дизентерии, обнаруживается инва-
290
зивный фактор, способствующий проникновению бактерий
внутрь клеток. Патогенность диареегенных эшерихий также
может проявляться в возникновении геморрагий, в нефро-
токсическом действии. К факторам патогенности всех штам-
мов E.coli относятся пили и белки наружной мембраны,
способствующие адгезии, а также микрокапсула, препятству-
ющая фагоцитозу.
В зависимости от преобладания тех или иных факторов среди
диареегенных эшерихий различают энтеротоксигенные (с пре-
имущественной продукцией экзотоксина), энтероинвазивные
(инвазивныи фактор), энтерогеморрагические (геморрагический
фактор) и энтеропатогенные (различные факторы) штаммы.
Резистентность. Среди других энтеробактерий E.coli от-
личается более высокой устойчивостью к действию различных
факторов внешней среды; она чувствительна к дезинфектантам,
быстро погибает при кипячении.
Роль E.coli. Кишечная палочка — представитель нормаль-
ной микрофлоры толстой кишки. Она выполняет много полез-
ных функции: является антагонистом патогенных кишечных бак-
терий, гнилостных бактерий и грибов рода Candida. Кроме того,
она участвует в синтезе витаминов группы В, Ен Кг частично
расщепляет клетчатку. В толстой кишке обитают Ecoti серогрупп
02, 07, 09 и др.
Помимо того что кишечная палочка необходима для нор-
мальной жизнедеятельности организма человека, она имеет
множество сфер применения. Во-первых, E.coli является уни-
версальной генетической моделью и многие открытия генетики
сделаны с ее помощью. Во-вторых, E.coli широко применяют
в генной инженерии и биотехнологии в качестве рекомбинан-
тного штамма для получения многих БАВ. В-третьих, ее ис-
пользуют как санитарно-показательный микроорганизм для вы-
явления фекального загрязнения различных объектов внешней
среды.
Однако E.coli может причинить и вред человеку. Штаммы,
обитающие в толстой кишке и являющиеся условно-патогенны-
ми, могут попасть за пределы ЖКТ и при снижении иммуни-
тета и их накоплении стать причиной различных неспецифичес-
ких гнойно-воспалительных болезней (циститов, холециститов,
коли-сепсиса и др.). Эти болезни называют парентеральными
эшерихиозами.
Диареегенные штаммы E.coli, которые попадают в организм
извне, могут вызывать вспышки энтеральных (эпидемических)
эшерихиозов. Представители более чем 80 сероваров E.coli явля-
ются диареегенными (например, 015, 055, 0111, 0157).
Чаще от ЭПЭ страдают грудные дети, у которых иммунная
система еще полностью не сформировалась; у них имеются
ю*
291
только IgG, полученные от матери через плаценту (от грам-
отрицательных бактерий защищают IgM)' кислотность желу-
дочного сока низкая, нормальная микрофлора только формиру-
ется. Энтеропатогенные штаммы у маленьких детей вызывают
коли-энтерит.
Но диареегенные эшерихии способны поража ъ и детей более
старшего возраста, а также взрослых. Причем эшерихиоз может
протекать, например, по типу холеры (энтеротоксигенные
штаммы), дизентерии (энтероинвазивные штаммы), геморраги-
ческого колита (энтерогеморрагические штаммы). Кроме того,
E.coli может быть причиной пищевой токсикоинфекции.
Эпидемиология энтеральных эшерихиозов (па-
рентеральные эшерихиозы — см. раздел 13.1.4.2). Источником
энтеральных эшерихиозов являются больные люди, реже жи-
вотные. Механизм заражения — фекально-оральный, пути пе-
редачи — алиментарный, контактно-бытовой. Заболевание чаще
носит характер вспышек.
Патогенез. Входные ворота инфекции — полость рта. E.coli,
попадая в тонкую кишку и обладая тропизмом к клеткам ее
эпителия, адсорбируется на них с помощью пилей и белков
наружной мембраны. Бактерии размножаются, погибают, осво-
бождая эндотоксин, который усиливает перистальтику кишеч-
ника, вызывает диарею, повышение температуры тела и другие
симптомы общей интоксикации. Кроме того, кишечная палочка
выделяет экзотоксин, обусловливающий более тяжелую диарею,
рвоту и значительное нарушение водно-солевого обмена. Диарее-
генные эшерихии, образующие другие факторы патогенности,
оказывают соответствующее действие на организм.
Клиника. Инкубационный период составляет 2—6 дней. Бо-
лезнь начинается остро, с повышения температуры тела, болей
в животе, поноса, рвоты. Отмечаются нарушение сна и аппе-
тита, головная боль. Холероподобные эшерихиозы («диарея
путешественников») сопровождаются обезвоживанием организ-
ма, ацидозом. При геморрагической форме в кале обнаружи-
вают кровь. В некоторых случаях эта форма эшерихиоза ослож-
няется гемолитической анемией и острой почечной недостаточ-
ностью.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет не-
прочный и непродолжительный.
Микробиологическая диагностика. Основной мате-
риал для исследования — кал и рвотные массы. Диагностику
осуществляют с помощью бактериологического метода. Опреде-
ляют не только род и вид выделенной чистой культуры, но и
принадлежность к серогруппе, что позволяет отличить условно-
патогенные кишечные палочки от диареегенных. Внутривидовая
идентификация заключается в определении серовара.
292
Лечение. Для лечения болезней, вызванных E.coli, приме-
няют антибиотики с учетом антибиотикограммы, так как не-
редко встречаются антибиотикоустойчивые штаммы.
Профилактика. Проводят санитарно-гигиенические меро-
приятия.
12.1.2. Возбудители дизентерии
Бактериальная дизентерия, или шигеллез, — инфек-
ционная болезнь с преимущественным поражением
толстой кишки. Возбудителями являются бактерии
рода Shigella.
Название рода связано с именем японского исследователя
К.Шиги, одним из первых (1898) открывшего возбудитель ди-
зентерии.
Таксономия и класеифи кация. Возбудители дизенте-
рии относятся к отделу Gracilicutes, семейству Enterobacteriaceae,
роду Shigella. Различают 4 вида шигелл: Shigella dysenteriae (груп-
па A), Shigella flexneri (группа В), Shigella boydii (группа С),
Shigella sonnei (группа D). Каждая группа включает несколько
вариантов.
Морфологические и тинкториальные свойства.
Шигеллы — мелкие (длиной 2—3 и шириной 0,5—0,7 мкм)
грамотрицательные палочки с закругленными концами (см. рис.
12.1). В мазке из чистой культуры располагаются беспорядочно.
Они не образуют спор, не имеют жгутиков. У многих штаммов
обнаруживают пили, некоторые шигеллы обладают микрокап-
сулой.
Культуральные свойства. Дизентерийные палочки —
факультативные анаэробы. Оптимальными для их роста являют-
ся температура 37 °C и pH среды 7,2—7,4. Шигеллы хорошо
растут на простых питательных средах, однако чаще для их
культивирования используют среды обогащения, например се-
ленитовый бульон. На плотных средах шигеллы образуют мел-
кие прозрачные колонии, на жидких — дают диффузное по-
мутнение.
Биохимические свойства. Шигеллы обладают меньшей
ферментативной активностью, чем другие энтеробактерии. Важ-
ным признаком, позволяющим дифференцировать шигеллы, яв-
ляется их отношение к манниту: S.dysenteriae (группа А) не
ферментируют маннит, представители групп В, Си D маннит-
позитивны. Наиболее биохимически активны S.sonnei, которые,
в частности, могут медленно, в течение 2 сут, сбраживать лак-
тозу. На основании отношения к некоторым углеводам разли-
чают биохимические варианты S.sonnei.
Антигенная структура. Шигеллы имеют О-антиген, не-
293
однородность которого позволяет выделить серовары внутри видов
S.dysentenae, S.flexneri и S.boydii. У некоторых представителей
рода обнаруживают /С-анти ген.
Факторы патогенности. Все шигеллы образуют эндо-
токсин, обладающий энтеротропным, нейротропным и пиро-
генным действием. Кроме того, S.dysenteriae (серовар 1) выде-
ляет экзотоксин, оказывающий энтеротоксическое, нейроток-
сическое, цитотоксическое, нефротоксическое действие на орга-
низм, что приводит соответственно к нарушению водно-соле-
вого обмена, изменениям со стороны нервной системы, к гибели
клеток слизистой оболочки толстой кишки, поражению почеч-
ных канальцев. Экзотоксин могут выделять и другие виды шигелл.
Образование экзотоксина обусловливает более тяжелое течение
дизентерии.
К факторам патогенности шигелл относятся инвазивным белок,
способствующий их проникновению внутрь эпителиальных
клеток, а также пили и белки наружной мембраны, ответствен-
ные за адгезию, и микрокапсула.
Резистентность. Возбудители дизентерии обладают невы-
сокой устойчивостью к действию химических и физических
факторов, в том числе дезинфектантам. Наибольшая резистен-
тность отмечается у S.sonnei, которые могут сохраняться на
предметах и в воде до 2 мес, в почве — до 3 мес.
Эпидемиология. Дизентерия — антропонозная инфекция.
Источником ее являются больные люди и бактерионосители.
Механизм заражения фекально-оральный. Пути передачи могут
быть различными: при дизентерии Зонне преобладает пищевой
путь (чаще с молочными продуктами), при дизентерии Флек-
снера — водный, для дизентерии Григорьева—Шига, вызыва-
емой S.dysenteriae 1, характерен контактно-бытовой путь.
Дизентерия широко распространена в мире. Болеют люди всех
возрастов, но наиболее подвержены дизентерии дети от 1 года
до 3 лет. Заболеваемость возрастает в июле — сентябре. В евро-
пейской части России в настоящее время от больных выделяют
преимущественно шигеллы Зонне, в южных районах преобла-
дает дизентерия Флекснера, примерно в 1 % случаев выявляют
дизентерию Григорьева—Шига.
Патогенез. Шигеллы через рот попадают в ЖКТ и дос-
тигают толстой кишки. Обладая тропизмом к ее эпителию, с
помощью пилей и белков наружной мембраны возбудители при-
крепляются к клеткам. Благодаря инвазивному фактору они
проникают внутрь клеток, размножаются там, в результате чего
клетки погибают. В стенке кишечника образуются изъязвления,
на месте которых затем формируются рубцы. Эндотоксин, ос-
вобождающийся при разрушении бактерий, вызывает общую ин-
токсикацию, усиление перистальтики кишечника, понос. Кровь
294
из образовавшихся язвочек попадает в кал. Под действием эк-
зотоксина наблюдаются более выраженное нарушение водно-
солевого обмена, деятельности центральной нервной системы,
поражение почек.
Клиника. Инкубационный период составляет 1—7 дней. Бо-
лезнь начинается остро, с повышения температуры тела (38—
39 °C), появления болей в животе, поноса (греч. dys — нару-
шение, расстройство, enteron — кишка). В кале (дефекация 10—
15 раз и более в сутки) обнаруживают примесь крови и слизь.
Наиболее тяжелое течение наблюдают при дизентерии Григорь-
ева—Шига. Нередко болезнь переходит в хроническую форму
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет не-
продолжительный и непрочный, он не только видо-, но и ва-
риантоспецифичен.
Микробиологическая диагностика. Исследуемым
материалом служит кал. Забор материала осуществляют либо
ватным тампоном, либо в стерильную посуду. Посев лучше
производить непосредственно у постели больного. Основным
методом диагностики является бактериологический, позволяю-
щий идентифицировать возбудитель, определять его чувстви-
тельность к антибиотикам, проводить внутривидовую иденти-
фикацию (определить биохимический вариант, серовар). При
загяжном течении дизентерии можно использовать серологичес-
кий метод (РА, РИГА).
Лечение. Больных с тяжелыми формами дизентерии лечат
антибиотиками широкого спектра действия с обязательным учетом
антибиотикограммы, так как среди шигелл нередко встречаются
не только антибиотикоустойчивые, но и антибиотикозависимые
формы. При легких формах дизентерии природные антибиотики
не используют, поскольку их применение приводит к дисбак-
териозу, что утяжеляет патологический процесс и ведет к на-
рушению восстановительных процессов в слизистой оболочке
толстой кишки.
Профилактика. Единственный препарат, который может
быть использован в очагах инфекции для экстренной профи-
лактики, — дизентерийный бактериофаг. Основную роль играют
санитарно-гигиенические мероприятия.
12.1.3. Возбудители брюшного тифа и паратифов
Брюшной тиф и паратифы Л и В — острые кишечные инфек-
ции, сходные по патогенезу и клиническим проявлениям,
характеризующиеся поражением лимфатического аппарата ки-
шечника, выраженной интоксикацией. Их возбудителями явля-
ются соответственно Salmonella typhi, Salmonella paratyphi А и
Salmonella schottmuelleri.
295
Название рода Salmonella связано с именем американского
ученого Д.Сальмона, выделившего в 1885 г. одного из предста-
вителей этой группы.
Таксономическое положение. Возбудители брюшного
тифа и паратифов А и В относятся к отделу Gracilicutes, семей-
ству Enterobacteriaceae, роду Salmonella.
Морфологические и тинкториальные свойства.
Сальмонеллы — мелкие (длиной 2—3 мкм, шириной 0,5—
0,7 мкм) грамотрицательные палочки с закругленными конца-
ми. Вмазках располагаются беспорядочно (см. рис. 12.1). Не
образуют спор, имеют микрокапсулу, перитрихи.
Культуральные свойства. Сальмонеллы — факульта-
тивные анаэробы. Оптимальными для роста являются темпера-
тура 37 °C, pH среды 7,2—7,4. Они неприхотливы и растут на
простых питательных средах. Элективной средой для сальмонелл
является, например, желчный бульон.
Биохимическая активность сальмонелл достаточно
высока, но они обладают меньшим набором ферментов, чем
E.coli (родоначальник семейства Enterobacteriaceae^ в частности,
они не сбраживают лактозу. S.typhi менее активна, чем возбу-
дители паратифов.
Антигенные свойства и классификация. Сальмо-
неллы имеют О- и //-антигены, состоящие из ряда фракций.
Каждый вид обладает определенным набором антигенов. В 1934 г.
Ф.Кауфман и П.Уайт предложили классификацию сальмонелл
по антигенной структуре, в основу которой положено строение
О-антигена. Все виды сальмонелл, имеющие общую так назы-
ваемую групповую фракцию О-антигена, объединены в одну
группу. Таких групп в настоящее время насчитывается около 65.
S.typhi и некоторые другие сальмонеллы имеют И-антиген (раз-
новидность /Г-антигена), с этим антигеном связывают вирулен-
тность бактерий, их устойчивость к фагоцитозу.
В настоящее время известно более 2500 видов сальмонелл,
которые идентифицируют по классификации Кауфмана и Уайта.
Факторы патогенности. Сальмонеллы образуют эндо-
токсин, обладающий энтеротропным, нейротропным и пиро-
генным действием. С белками наружной мембраны связаны
адгезивные свойства, наличие микрокапсулы обусловливает
устойчивость к фагоцитозу.
Резистентность. Сальмонеллы довольно устойчивы к низ-
кой температуре — в холодной воде они могут сохраняться до
1,5 лет. Очень чувствительны к дезинфицирующим веществам,
высокой температуре, ультрафиолетовым лучам. В пищевых
продуктах (мясе, молоке и др.) сальмонеллы могут не только
долго сохраняться, но и размножаться.
Эпидемиология. Брюшной тиф и паратиф А — антропо-
296
нозные инфекции; источником заболевания являются больные
люди и бактерионосители. Источником паратифа В могут быть
также сельскохозяйственные животные. Механизм заражения фе-
кально-оральный. Среди путей передачи преобладает водный, реже
встречаются алиментарный и контактно-бытовой пути.
Брюшной тиф и паратифы регистрируются в разных странах
мира. Чаще болеют люди в возрасте 15—30 лет. Наибольшая за-
болеваемость отмечается летом и осенью.
Патогенез. Возбудители попадают в организм через рот,
достигают тонкой кишки, где в ее лимфатических образованиях
размножаются и затем попадают в кровь (стадия бактериемии).
С током крови они разносятся по всему организму, внедряясь
в паренхиматозные органы (селезенку, печень, почки, костный
мозг). При гибели бактерий освобождается эндотоксин, вызы-
вающий выраженную интоксикацию. Из желчного пузыря, где
сальмонеллы могут длительно (даже в течение всей жизни),
сохраняться, они вновь попадают в те же лимфатические об-
разования тонкой кишки. В результате повторного поступления
сальмонелл может развиться своеобразная аллергическая реак-
ция, проявляющаяся в виде воспаления, а затем некроза лим-
фатических образований. Сальмонеллы выводятся из организма
с мочой и калом.
Клиника. Клинически брюшной тиф и паратифы неразли-
чимы. Инкубационный период составляет 12—14 дней. Болезнь
обычно начинается остро: с повышения температуры тела, по-
явления слабости, утомляемости; нарушаются сон и аппетит. Для
брюшного тифа характерны помутнение сознания (греч. typhus —
дым, туман), бред галлюцинации, сыпь. Очень тяжелыми
осложнениями являются прободение стенки кишки, перитонит,
кишечное кровотечение, возникающие в результате некроза
лимфатических образований тонкой кишки.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет проч-
ный и продолжительный.
Микробиологическая диагностика. В качестве матери-
ала для исследования используют кровь, мочу, кал, желчь,
сыворотку крови. Основной метод диагностики — бактерио-
логический, завершающийся эпидемиологическим маркирова-
нием — определением фаговара возбудителя. Применяют так-
же серологический метод (РПГА, реакцию агглютинации
Видаля).
Лечение. Лечат больных антибиотиками. Применяют также
иммуноантибиотикотерапию.
Профилактика. Профилактика заключается в проведении
не только санитарно-гигиенических мероприятий, но и вакци-
нации в районах с неблагополучной эпидемиологической обста-
новкой. Применяют брюшнотифозную химическую и брюшно-
297
тифозную спиртовую вакцину, обогащенную Vi антигеном. Для
экстренной профилактики используют брюшнотифозный бакте-
риофаг.
12.1.4. Возбудители сальмонеллезов
Сальмонеллез — острая кишечная инфекция, характеризующа-
яся преимущественным поражением ЖКТ. Возбудителями явля-
ются многочисленные бактерии из рода Salmonella (кроме S.typhi,
S.paratyphi A, S.schottmuelleri).
Род Salmonella включает более 2500 видов, ббльшая часть
которых может стать причиной сальмонеллезов. Только в Мос-
кве и Московской области от больных выделяют около 100 вадов
сальмонелл. Чаще обнаруживают S.typhimurium, S.enteritidis,
S.heidelberg и S.newport.
Таксономическое положение и свойства саль-
монелл описаны выше (см. раздел 12.1.3).
Эпидемиология. Основной источник болезни — домаш-
ние животные (крупный и мелкий рогатый скот, свиньи и др.)
и птицы (куры, утки, гуси и др.). Носителями сальмонелл могут
быть и другие представители фауны: мыши, голуби, черепахи,
устрицы, тараканы и др. Реже источниками болезни являются
люди — больные и бактерионосители. Механизм заражения фе-
кально-оральный. Основной путь передачи инфекции пищевой.
Факторами передачи могут быть не только мясо животных
(S.typhimurium) и птиц, инфицированное при жизни животно-
го или при его обработке, но и яйца птиц (S.enteritidis). Наи-
более восприимчивы к болезни люди со сниженным иммуни-
тетом (в том числе грудные дети) и больные, получающие
антибиотикотерапию. Болезнь широко распространена на всех
континентах. Подъем заболеваемости наблюдается летом.
Патогенез. Сальмонеллы проникают в организм через рот,
достигают тонкой кишки, где и развивается патологический
процесс. Бактерии благодаря факторам адгезии прикрепляются к
слизистой оболочке, проникают в ее глубокие слои, где зах-
ватываются макрофагами. Происходят размножение и гибель саль-
монелл с освобождением эндотоксина. Помимо общей интокси-
кации, эндотоксин вызывает диарею и нарушение водно-соле-
вого обмена. Находящаяся в нормальном состоянии микрофлора
кишечника в значительной мере препятствует накоплению саль-
монелл. В некоторых случаях (при снижении иммунитета и
высокой вирулентности возбудителя) возможны развитие бак-
териемии и поражение костей, суставов, мозговых оболочек и
других органов.
Клиника. Инкубационный период равен 12—24 ч. Болезнь
характеризуется повышением температуры тела, тошнотой, рво-
298
той, поносом, болями в животе. Как правило, продолжитель-
ность болезни составляет 7 дней. Но в некоторых случаях на-
блюдается молниеносная токсическая форма, приводящая к
смерти.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет со-
храняется менее года.
Микробиологическая диагностика. В качестве основ-
ного материала для исследования используют рвотные массы,
кал, промывные воды желудка. Применяют бактериологический
и серологический методы (РА, РПГА) диагностики.
Лечение. Лечение заключается в промывании желудка, ди-
ете, введении жидкостей для нормализации водно-солевого
обмена. Антибиотики при легких формах болезни не назначают,
так как их применение может привести к дисбактериозу и в
результате — к более длительному течению болезни. Кроме того,
очень велико число антибиотикорезистентных сальмонелл.
Профилактика. Профилактика неспецифическая — сани-
тарно-гигиенические мероприятия, заключающиеся, в частно-
сти, в правильной кулинарной обработке мяса и яиц.
12.1.5. Возбудители кишечного иерсиниоза
и псевдотуберкулеза
Кишечный иерсиниоз — острая инфекционная болезнь, характе-
ризующаяся в первую очередь поражением ЖКТ, тенденцией к
генерализации с вовлечением в патологический процесс различ-
ных органов и систем.
Возбудитель кишечного иерсиниоза (Yersinia enterocolitica) был
описан в 1939 г. Д.Шлейфстейном и М. Колеманом.
Таксономия. Y.enterocolitica относится к отделу Gracilicutes,
семейству Enterobacteriaceae, роду Yersinia.
Морфологические и тинкториальные свойства.
Возбудитель иерсиниоза полиморфен: он может иметь форму
либо палочки с закругленными концами (длиной 0,8—1,2 мкм,
шириной 0,5—0,8 мкм), либо овоидную с биполярным окра-
шиванием. Спор не имеет, иногда образует капсулу. Перитрих
подвижен лишь при 18—20 °C, при 37 °C подвижность утра-
чивается. Некоторые штаммы имеют пили. Грамотрицателен.
Культуральные свойства. Y.епterocolitica — факульта-
тивный анаэроб. Оптимальный pH для роста 7,2—7,4; наиболее
благоприятная температура 22—28 °C, что является особеннос-
тью этого микроба. Возбудитель неприхотлив и растет на про-
стых питательных средах.
Биохимическая активность. Биохимическая активность
возбудителя высокая. В зависимости от ферментативных свойств
различают 5 биохимических вариантов.
299
Антигенная структура. Бактерии имеют О- и //-анти-
гены, у некоторых штаммов обнаружен /Г-антиген. По 0-анти-
гену различают более 30 серогрупп, из которых от больных чаще
всего выделяют представителей серогрупп 03, 09, 05.
Факторы патогенности. Y.enterocolitica образует эндо-
токсин, сходный с эндотоксином других энтеробактерий. Не-
которые штаммы выделяют вещество, соответствующее экзо-
токсину и обладающее энтеро- и цитотоксическим действием.
У иерсиний обнаружены также инвазивный белок и белки,
препятствующие фагоцитозу. Адгезивная активность иерсиний
связана с пилями и белками наружной мембраны. Дейст-
вие факторов патогенности усиливается при низкой темпера-
туре.
Резистентность. Возбудитель иерсиниоза чувствителен к
высокой температуре, солнечным лучам, дезинфицирующим ве-
ществам, но очень устойчив к действию низких температур: хо-
рошо переносит температуру морозильника (—15—20 °C), в хо-
лодильнике (4 °C) может размножаться.
Эпидемиология. Y.enterocolitica широко распространена в
природе: ее выделяют от многих видов животных и птиц. Об-
наруживают иерсинии также в открытых водоемах, где они на-
ходятся в симбиозе с инфузориями, рыбами, что позволяет от-
нести кишечный иерсиниоз к сапронозным инфекциям.
Источниками болезни для человека являются в основном
крысы, мыши, обитающие в овощехранилищах, сельскохозяй-
ственные животные и птицы, очень редко человек. Механизм
заражения иерсиниозом фекально-оральный, основным путем
передачи является алиментарный: болезнь может возникнуть при
употреблении фруктов, овощей, молока, мяса. Но возможны
также контактный (при контакте людей с больными животны-
ми) и водный пути передачи.
Болеют иерсиниозом люди всех возрастов, однако более
восприимчивы дети. Болезнь регистрируется в холодное время
года.
Первые случаи кишечного иерсиниоза были описаны в на-
чале 60-х годов во Франции и Бельгии. В настоящее время болезнь
встречается во многих странах мира, в том числе и России.
Заболеваемость в городах значительно выше, чем в сельской
местности.
Патогенез. Возбудитель попадает в организм через рот, в
нижних отделах тонкой кишки (в илеоцекальном углу) при-
крепляется к эпителию слизистой оболочки, внедряется в клет-
ки эпителия, вызывая воспаление. Под действием токсинов
усиливается перистальтика кишечника и возникает диарея. Иногда
в патологический процесс вовлекается аппендикс, развивается
аппендицит Незавершенный фагоцитоз способствует генерализа-
300
ции процесса. У людей со сниженным иммунитетом могут раз-
виться сепсис, септикопиемия с образованием вторичных гной-
ных очагов в мозге, печени и селезенке.
Клиника. Клиническая картина иерсиниоза разнообразна как
по тяжести (от бессимптомной до тяжелой форм), так и по
клиническим проявлениям. Различают гастроэнтероколитическую,
аппендикулярную и септическую формы. Инкубационный пери-
од составляет от 1 до 4 дней. Болезнь начинается остро с по-
вышения температуры тела до 38—39 °C, признаков общей
интоксикации, рвоты, болей в животе, поноса. Затем появля-
ется другая симптоматика (в зависимости от формы болезни).
Течение достаточно продолжительное.
Иммунитет. Иммунитет изучен мало.
Микробиологическая диагностика. Материалом для
исследования служат кал, моча, кровь, цереброспинальная жид-
кость, удаленный аппендикс. Основной метод диагностики —
бактериологический, целью которого являются идентификация
возбудителя, определение антибиотикограммы, внутривидовая
идентификация (установление серовара, биохимического вари-
анта, фаговара). В качестве вспомогательного применяют серо-
логический метод (РПГА).
Лечение. При иерсиниозе применяют антибиотики широ-
кого спектра действия.
Профилактика. Профилактика заключается в соблюдении
санитарно-гигиенических правил, особенно при хранении и
приготовлении пищи.
К роду Yersinia относятся также Y.pestis (см. раздел 14.1.1) и
Y.pseudotuberculosis — возбудитель псевдотуберкулеза.
Y.pseudotuberculosis незначительно отличается от Y. entero -
colitica по биохимическим, антигенным (различают 10 серо-
варов) и токсигенным свойствам. Возбудитель также широко
распространен в окружающей среде. Основными источниками
псевдотуберкулеза являются животные и птицы. Заражение
человека происходит в основном алиментарным путем, глав-
ными факторами передачи служат овощи и фрукты, загряз-
ненные испражнениями и мочой животных. Помимо симпто-
мов общей интоксикации (головная боль, боль в мышцах и
суставах, озноб, повышение температуры тела) и гастроэн-
терита, появляются боль в горле при глотании, кашель, скар-
латиноподобная сыпь — признаки, характерные для псевдо-
туберкулеза. Принципы микробиологической диагностики,
лечения и профилактики псевдотуберкулеза и кишечного
иерсиниоза сходны.
301
12.1.6. Возбудитель холеры
Холера — острая инфекционная болезнь, характе-
ризующаяся поражением тонкой кишки, наруше-
нием водно-солевого обмена и интоксикацией. Это
особо опасная, карантинная инфекция. Возбудите-
лями холеры являются некоторые представители
вида Vibrio cholerae.
Холерный вибрион был выделен в 1883 г. Р. Кохом, а в 1906 г.
на карантинной станции Эль-Тор в Египте Ф. и Е. Готшлихи
открыли вибрион Эль-Тор.
Таксономия. Холерный вибрион относится к отделу
Gracilicutes, роду Vibrio. Внутри вида V. cholerae различают два
основных биовара — biovar cholerae classic (открытый Р.Кохом)
и biovar eltor (выделенный Ф. и Е.Готтлихами).
Морфологические и тинкториальные свойства
Холерный вибрион — грамотрицательная изогнутая палочка (см.
рис. 12.1) длиной 2—4 мкм, толщиной 0,5 мкм. Он не образует
спор, не имеет капсулы, монотрих и чрезвычайно подвижен.
Культуральные свойства. V cholerae является факуль-
тативным анаэробом, но предпочитает аэробные условия и по-
этому на поверхности жидкой питательной среды образует пленку.
Оптимальные температура для его роста 37 °C и pH (в отличие
от других бактерий) 8,5—9,0. Холерный вибрион очень непри-
хотлив: растет на простых средах — 1 % щелочной пептонной
воде, щелочном агаре; эти среды являются для него электив-
ными. Особенность V. cholerae — быстрый рост: пленка на по-
верхности жидкой среды образуется через 6—8 ч.
Биохимическая активность Возбудитель обладает боль-
шим набором разнообразных ферментов.
Антигенная структура. Холерный вибрион имеет О- и
//-антигены. В зависимости от строения О-антигена различают
более 150 серогрупп V cholerae. Возбудитель холеры относится к
серогруппам 01 и 0139 (его обозначение V cholerae 01 или
V. cholerae 0139), другие представители вида V. cholerae не яв-
ляются возбудителями холеры, но могут вызывать острые ки-
шечные болезни, //-антиген не специфичен для V. cholerae — он
является общим для всего рода.
Факторы патогенноети. Холерный вибрион образует эн-
дотоксин (ЛПС) и белковый экзотоксин — холероген. После-
дний вызывает гиперсекрецию воды и хлоридов в просвет ки-
шечника, нарушение обратного всасывания натрия, в результате
чего возникает диарея, приводящая к обезвоживанию организ-
ма Кроме того, экзотоксин обладает цитотоксическим действи-
ем и вызывает гибель клеток эпителия тонкой кишки. У воз-
302
будителя холеры обнаруживают ферменты агрессии — фибри-
нолизин, гиалуронидазу и др. Адгезивные свойства И cholerae
связаны с белками наружной мембраны.
- Дифференциацию биоваров — классического и Эль-Тор, сход-
ных по всем перечисленным свойствам, осуществляют с помо-
щью некоторых специальных тестов.
Резистентность. Холерный вибрион неустойчив к нагре-
ванию, действию солнечных лучей, дезинфицирующих веществ,
очень чувствителен к кислотам Наиболее резистентен к факто-
рам внешней среды биовар Эль-Тор. Это одна из причин вы-
теснения им классического биовара.
Эпидемиология. Холера известна еще с древних времен,
но до начала XIX в. она встречалась только в Индии, где в устье
рек Ганга и Брахмапутры существовал постоянный очаг этого
заболевания, сохраняющийся и в настоящее время. В 1817 г.
очередная эпидемия холеры в Индии вышла за пределы этой
страны и охватила многие страны. С 1817 по 1926 г. человечество
пережило 6 пандемий холеры, вызванных классическим биова-
ром, а в 1961 г. началась седьмая пандемия, причиной которой
явился биовар Эль-Тор. В настоящее время регистрируется пан-
демия, вызванная другим сероваром вибриона Эль-Тор.
Холера — антропонозная инфекция. Источником ее являются
больные и бактерионосители, причем носительство вибриона Эль-
Тор встречается значительно чаще, чем классического холерного
вибриона (на одного больного холерой Эль-Тор приходится 10—
1000 носителей). Механизм заражения фекально-оральный, сре-
ди путей передачи преобладает водный, однако возможны али-
ментарный и контактно-бытовой пути.
Патогенез. Вибрионы попадают через рот в желудок, где
под действием хлористоводородной (соляной) кислоты могут по-
гибнуть. Однако при поступлении большого количества бакте-
рий и снижении кислотности желудочного содержимого (раз-
бавление его водой, пищей или при гастритах с пониженной
кислотностью) вибрионы достигают тонкой кишки, где раз-
множаются, прикрепляясь к эпителию кишки. Бактерии при
размножении выделяют экзотоксин, нарушающий прежде всего
водно-солевой обмен, в результате чего развиваются резкое
обезвоживание организма и ацидоз. При гибели вибрионов
освобождается эндотоксин, вызывающий интоксикацию.
Клиника. Инкубационный период составляет 1—6 дней. Бо-
лезнь развивается остро, с повышения температуры тела до 38—
39 °C, рвоты, поноса — признаков острого энтерита. Кал имеет
вид рисового отвара. Эта стадия продолжается 1—3 дня, и затем
болезнь может закончиться (при легкой форме холеры) или
перейти в следующую стадию — гастроэнтерита (форма средней
тяжести), когда усиливаются рвота и понос и больной теряет
303
до 30 л жидкости в сутки. Резкое обезвоживание приводит к
нарушениям со стороны деятельности сердечно-сосудистой и
дыхательной систем, к судорогам. Затем болезнь может перейти
в третью стадию (тяжелая форма холеры) — холерного алгида
(от лат. algidus — холодный), характерным признаком которого
является снижение температуры тела до 34 °C. В 17 % случаев
холерный алгид заканчивается смертью.
Вибрион Эль-Тор в отличие от классического холерного
вибриона чаще вызывает заболевание, протекающее в легкой
форме.
Иммунитет. Иммунитет непрочный.
Микробиологическая диагностика. Материалом для
исследования служат рвотные массы, кал, пищевые продукты,
вода. Как ориентировочный может быть использован бактери-
оскопический метод. Основным является бактериологический
метод, с помощью которого идентифицируют возбудитель
(V. cholerae 01 или V cholerae 0139), определяют его чувстви-
тельность к антибиотикам и осуществляют внутривидовую
идентификацию (в частности, установление биовара). Для экс-
пресс-диагностики холеры используют в основном РИФ.
Лечение. Применяют антибиотики широкого спектра дей-
ствия с учетом антибиотикограммы и вводят возмещающие
жидкости.
Профилактика. Профилактика холеры направлена главным
образом на выполнение санитарно-гигиенических требований и
проведение карантинных мероприятий. Для специфической про-
филактики, имеющей вспомогательное значение, применяют
холерную убитую вакцину и холерную комбинированную вак-
цину, состоящую из двух компонентов — холерогена-анатокси-
на и О-антигена холерного вибриона.
12.1.7. Возбудители бруцеллеза
Бруцеллез — инфекционная болезнь, характеризу-
ющаяся длительным течением, лихорадкой, пора-
жением опорно-двигательного аппарата, нервной и
других систем. Возбудителями являются представи-
тели рода Brucella.
Название рода связано с именем Д.Брюса, открывшего в 1886 г.
возбудитель бруцеллеза.
Таксономия. Возбудители бруцеллеза B.melitensis, B.abortus,
B.suis, B.canis, B.ovis и B.neotomae относятся к отделу Gracilicutes,
роду Brucella. В России от больных чаще выделяют B.melitensis
и B.abortus.
Морфологические и тинкториальные свойства.
Бруцеллы — обычно мелкие грамотрицательные палочки ово-
304
идной формы (см. рис. 12.1) длиной 0,6—1,5 мкм, шириной
0,5—0,7 мкм. Не имеют спор, жгутиков, иногда образуют
микрокапсулу.
Культуральные свойства. Бруцеллы — облигатные аэро-
бы. В.abortus для своего роста нуждается в присутствии 5—10 %
углекислого газа. Оптимальными для роста являются темпера-
тура 37 °C и pH 6,8—7,2. Бруцеллы требовательны к питатель-
ным средам и растут на специальных средах (например, пече-
ночных). Их особенностью является медленный (в течение 2—
3 нед) рост.
Биохимическая активность. У бруцелл она сравнитель-
но невысокая.
Антигенная структура. Бруцеллы имеют две разновид-
ности О-антигена — А и М. Эти антигены видоспецифичны: у
В. melitensis в большом количестве содержатся Л/-антиген, у
В. abortus и В. suis преобладает Л-антиген. Иногда у бруцелл
обнаруживают /f-антиген.
По биохимическим, антигенным свойствам, способности расти
на средах с красителями фуксином и тионином, которые за-
держивают рост одних и не влияют на рост других бактерий,
различают не только виды, но и биовары внутри видов.
Факторы патогенности. Бруцеллы образуют эндоток-
син, обладающий высокой инвазивной активностью. Кроме того,
бруцеллы продуцируют один из ферментов агрессии — гиалу-
ронидазу. Их адгезивные свойства связаны с белками наружной
мембраны.
Резистентность. Бруцеллы быстро погибают при кипяче-
нии, при действии дезинфицирующих веществ, но довольно
устойчивы к низкой температуре: в замороженном мясе они со-
храняются до 5 мес, в молочных продуктах — до 1,5 мес.
Эпидемиологи я. Бруцеллез — зоонозная инфекция. Обычно
источником ее являются крупный и мелкий рогатый скот,
свиньи, реже олени, лошади, собаки, кошки и другие живот-
ные. В России основной источник бруцеллеза (80 % случаев) —
овцы, выделяющие B.melitensis. Люди более восприимчивы к
этому виду возбудителя. Значительно реже заражение происхо-
дит от коров (B.abortus) и свиней (B.suis). Больные люди не
являются источником заболевания. Заражение бруцеллезом мо-
жет происходить при употреблении молочных продуктов, мяса.
Нередко заболевают люди, контактировавшие с больными
животными (например, доярки, пастухи).
Бруцеллез встречается в разных странах. Наблюдаются как
спорадические случаи, так и вспышки в животноводческих
районах.
Патогенез. Бруцеллы проникают в организм через слизи-
стые оболочки или поврежденную кожу, попадают сначала в
305
регионарные лимфатические узлы, затем в кровь. С током крови
бактерии разносятся по всему организму и внедряются в органы
ретикулоэндотелиальной системы (печень, селезенку, костный
мозг). Там они могут длительное время сохраняться и вновь
попадать в кровь. При гибели бруцелл освобождается эндоток-
син, вызывающий интоксикацию.
В патогенезе болезни также важную роль играет сенсибили-
зация организма бруцеллами, поэтому бруцеллез чаще возника-
ет при повторном инфицировании.
Клиника. Инкубационный период составляет обычно 1—3
нед. Симптоматика болезни очень разнообразна: длительная ли-
хорадка, озноб, потливость, боли в суставах, радикулиты,
миозиты и т.д. В патологический процесс вовлекаются также
сердечно-сосудистая мочеполовая и другие системы. Чаще бо-
лезнь приобретает затяжной характер.
Иммунитет. После перенесенного заболевания формирует-
ся непрочный иммунитет. Нередко люди, перенесшие бруцел-
лез, заболевают вновь.
Микробиологическая диагностика. В качестве мате
риала для исследования используют кровь, мочу, костный мозг.
Основной метод диагностики — бактериологический, позволя-
ющий определить не только род возбудителя (что важно для
постановки диагноза), но и вид. Вид возбудителя устанавливают
с эпидемиологической целью — для выявления источника
болезни. Применяют также серологический (реакции агглютина-
ции Райта и Хеддльсона, РПГА, РСК и др.) и аллергологи-
ческий (проба Бюрне) методы.
Лечение. Основное лечение — антибиотикотерапии.
Профилактика. Основная роль в профилактике бруцелле-
за принадлежит проведению санитарно-гигиенических меропри-
ятий, в том числе пастеризации молока, по эпидемиологичес-
ким показаниям применяют живую бруцеллезную вакцину.
12.1.8. Возбудитель кампилобактериоза
Кампилобактериоз — зоонозная бактериальная ин-
фекция, вызываемая бактериями рода Campylobacter,
с фекально-оральным механизмом передачи. Харак-
теризуется преимущественным поражением пище-
варительного тракта.
Таксономия. Возбудитель относится к отделу Gracilicutes, роду
Campylobacter (от греч. campylos — кривой, изогнутый). Изве-
стно более 10 видов возбудителя, из них наибольшее значение
в патологии человека имеют C.jejuni, C.fetus, C.coli.
Морфологические, анти ген ные и культураль-
ные свойства. Кампилобактеры — грамотрицательные изви-
306
тые бактерии (см. рис. 12.1), длиной 0,5—5 мкм и толщиной
0,2—0,5 мкм, имеющие характерную S’-образную форму с од-
ним или более витком. В мазках из патологического материала
часто располагаются попарно в виде «летящей чайки». При ста-
рении культуры переходят в кокковидную форму. Кампилобак-
терии подвижные, имеют по одному жгутику на одном или
обоих концах, капсулу и спору не образуют.
Кампилобактерии —микро аэро филы, растут на сложных пи-
тательных средах с добавлением крови, гемина, гидролизата
белков, аминокислот, ростовых факторов и солей. Обладают
дыхательным типом метаболизма. Источником питания для них
служат органические кислоты, в том числе аминокислоты. Са-
хара не сбраживают. Биохимические и ферментативные свойства
выражены слабо. В зависимости от температуры культивирования
кампилобактерии подразделяются на две группы — размножа-
ющиеся при температуре соответственно 37 и 42 °C. Оптималь-
ный для роста pH равен 7,0.
Кампилобактерии имеют О- и //-антигены, по которым
подразделяются на 60 сероваров. Обладают плазмидами, с ко-
торыми связана антибиотикоустойчивость.
Резистентность. Она невысокая, кампилобактерии чув-
ствительны к воздействию факторов внешней среды, физичес-
ких и химических факторов, в том числе к нагреванию и де-
зинфектантам.
Эпидемиология. Кампилобактериоз является зооантропо-
нозом. Важнейший источник инфекции — сельскохозяйствен-
ные животные и домашние птицы, редко человек. Болезнь рас-
пространена повсеместно и составляет 5—14 % всех диарей. Ес-
тественная восприимчивость людей высокая. Механизм передачи
фекально-оральный, пути передачи — пищевой и водный. Случаи
болезни регистрируются в течение всего года, чаще в летне-
осенние месяцы.
Патогенез и клиника. У человека кампилобактерии вы-
зывают 4 группы заболеваний: диареи (энтероколиты), генера-
лизованные (сепсис) и локальные внекишечные (менингиты,
энцефалиты, эндокардиты) инфекции, гнойно-воспалительные
заболевания новорожденных и заболевания ротовой полости. Га-
строэнтерит возникает в результате действия эндотоксина, вы-
деляемого бактериями, размножающимися в ЖКТ. Инкубаци-
онный период составляет обычно 2—3 дня. Болезнь начинается
остро, с диспепсических расстройств (диарея, рвота), интокси-
кации, повышения температуры тела, длится до 10 сут.
Микробиологическая диагностика. Она основана на
выделении чистой культуры возбудителя из кала, рвотных масс,
промывных вод из желудка посевом на кровяной или эритрит-
ный агар с железосульфитно-пируватными добавками.
307
Для серологической диагностики используют РИФ, РА,
РИГА, РСК. Экспресс-диагностика включает постановку РИФ
со специфическими люминесцентными сыворотками.
Лечение. Лечение проводят антибиотиками (эритромицин).
Специфическая профилактика не разработана. Про-
водят противоэпидемические мероприятия как при сальмонел-
лезах.
12.1.9. Возбудитель хеликобактериоза
Хеликобактериоз — хроническая инфекционная
болезнь, которую вызывают бактерии рода Helico-
bacter. Характеризуется преимущественным пораже-
нием слизистой оболочки желудка и двенадцати-
перстной кишки с формированием стойкого вос-
паления, образованием язв и опухолей.
Возбудитель был впервые обнаружен Г.Биззозеро (1893) в
слизистой оболочке желудка человека и животных. Как само-
стоятельный род описан Р.Уорреном и Б.Д. Маршаллом (1982).
Внешне сходен с бактериями рода Campylobacter, поэтому пер-
воначально эти возбудители были названы CLO (от англ. —
Campylobacter-like organisms — кампилобактерподобные микро-
организмы).
Таксономия. Возбудитель хеликобактериоза относится к от-
делу Gracilicutes, роду Helicobacter (от греч. helios — солнце).
В настоящее время описано 8 видов хеликобактерий. Наиболь-
шее значение в патологии человека и лучше других видов изучен
Н. pylori.
Морфологические, культуральные и биохими-
ческие свойства. Хеликобактерии — мелкие неспорообразу-
ющие грамотрицательные бактерии, имеют изогнутую 5-образ-
ную или «слегка» спиральную форму. При неблагоприятных
условиях H.pylori способен изменять свою морфологию и пре-
вращаться в кокковидную форму; подвижен — на одном из
полюсов имеет от 1 до 6 жгутиков.
Хеликобактерии — микроаэрофил ы. Оптимальная
температура их роста 37 °C. Требовательны к питательным сре-
дам, неспособны утилизировать высокомолекулярные соедине-
ния. Растут на сложных питательных средах с добавлением
лошадиной или эмбриональной телячьей сыворотки, раствори-
мого крахмала, активированного угля, низкомолекулярного гид-
ролизата белков и др.
Бактерии продуцируют высокоактивный фермент уреазу
(важнейший родовой признак), алкогольдегидрогеназу, липазы
(в том числе фосфолипазу А) и другие ферменты. Сахара не
сбраживают.
308
Факторы патогенности и антиген ы. Хеликобакте-
рии обладают широким набором факторов патогенности, кото-
рые обеспечивают выживание возбудителя в кислой среде и ко-
лонизацию слизистой оболочки желудка. Это ферменты агрессии
(уреаза, фосфолипаза А, протеазы), многочисленные адгезины,
которые осуществляют прикрепление бактериальных клеток к
тканям, а также эндотоксин. Важнейшим фактором патогенно-
сти считают секретируемый цитотоксин белковой природы, от-
ветственный за вакуолизацию и повреждение клеток эпителия
желудка.
Хеликобактерии обладают широким набором видовых антиге-
нов. Штаммоспецифичных и протективных антигенов не имеют.
Резистентность. Она невысокая. Бактерии чувствительны
к факторам внешней среды, физическим и химическим фак-
торам (нагреванию и дезинфектантам).
Эпидемиология. Антропоноз или зооантропоноз. Источ-
ником инфекции является инфицированный человек. В эпиде-
миологическом процессе не исключается роль обезьян и кошек,
от которых были выделены хеликобактерии. Возбудитель пере-
дается фекально-оральным механизмом; наиболее вероятные фак-
торы передачи — вода и пища. Возможно также заражение кон-
тактно-бытовым путем через загрязненные руки, предметы, со
слюной, а также при разговоре и кашле. Возможна передача
возбудителя через медицинские инструменты (при эзофагогас-
тродуоденоскопии и других видах инструментального исследо-
вания желудка и двенадцатиперстной кишки).
В настоящее время установлено, что H.pylori является этио-
логическим фактором более чем 50 % всех гастритов; бактерии
обнаруживают более чем у 95 % людей с язвенной болезнью
двенадцатиперстной кишки, у 70—80 % лиц с язвенной болез-
нью желудка и в 60—70 % случаев при раке желудка.
Патогенез. Хеликобактерии вызывают интенсивную воспа-
лительную реакцию в слизистой оболочке желудка и двенадца-
типерстной кишки с нарушением целостности эпителиального
слоя и образованием микроабсцессов. Интенсивность патомор-
фологических проявлений и тяжесть клинического течения хро-
нического гастрита коррелируют с массивностью обсеменения
тканей возбудителем.
Клиника. Клинические проявления хеликобактериоза раз-
нообразны. Можно выделить несколько типичных форм болез-
ни: хронический гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадца-
типерстной кишки, аденокарцинома и лимфома желудка. Однаж-
ды приобретенная хеликобактерная инфекция персистирует в те-
чение жизни, но лишь определенное число инфицированных людей
заболевают манифестными формами хеликобактериоза.
Иммунитет. У инфицированных хеликобактериями людей
309
в сыворотке крови появляются специфические антитела классов
М, G и А. Через несколько недель после лечения титры спе-
цифических антител снижаются.
Микробиологическая диагностика. Проводят мик-
роскопию и бактериологические исследования (выделение чис-
той культуры и ее идентификация) биопсий, взятых при эн-
доскопии желудка и двенадцатиперстной кишки, а также оп-
ределяют специфические антитела в сыворотке крови.
Лечение. Применяют антибиотики (метронидазол, кларит-
ромицин и др.) и соли висмута по определенной схеме.
Специфическая профилактика не разработана.
12.1.10. Возбудители пищевых токсикоинфекций
и интоксикаций
Пищевые токсикоинфекции — острые болезни, которые возни-
кают в результате употребления пищи, инфицированной мик-
робами Характеризуются симптомами гастроэнтерита и наруше-
нием водно-солевого обмена. В том случае, если для развития
болезни достаточно попадания в организм с пищей лишь ток-
синов микробов, говорят о пищевых интоксикациях.
Этиология. Возбудителями острых пищевых токсикоинфек-
ций являются условно-патогенные бактерии, чаще Clostridium
perfringens, Bacillus cereus, Klebsiella pneumoniae, различные пред-
ставители родов Proteus, Vibrio и др. К возбудителям пищевых
интоксикаций относятся Clostridium botulinum, стафилококки (см.
раздел 15.1.6.1), некоторые грибы (см. раздел 12.4).
Болезнь, вызываемая C.botulinum, по патогенезу и клинике
отличается от интоксикаций, вызванных другими микробами,
и описывается отдельно (см. раздел 12.1.11).
Биологические свойства. По морфологическим, тин-
кториальным, культуральным, биохимическим и антигенным
свойствам все перечисленные выше бактерии являются типич-
ными представителями соответствующих родов.
Патогенность возбудителей пищевых токсикоинфекций свя-
зана с эндо- и экзотоксинами, обладающими энтеротропным и
нейротропным действием, а также с наличием капсулы, пилей
у некоторых бактерий, с выработкой ферментов агрессии.
Резистентность. Возбудители пищевыхтоксикоинфекций
обладают достаточно высокой устойчивостью к действию раз-
личных факторов окружающей среды и могут довольно дли-
тельно сохраняться в пищевых продуктах. Для их уничтожения
обычно требуется длительная термическая обработка. Очень
высокой резистентностью характеризуются спорообразующие
бактерии — представители родов Bacillus и Clostridium
Эпидемиология. Острые пищевыетоксикоинфекции рас-
310
пространены повсеместно. Болеют ими люди разных возрастов.
Восприимчивость различна и зависит от дозы возбудителя, им-
мунного статуса человека, употребившего инфицированные
продукты. Заболеваемость увеличивается в теплое время года,
что связано с благоприятными условиями для размножения
микробов в продуктах.
Источником болезней могут быть животные и люди, выде-
ляющие возбудителей с испражнениями. Из-за широкого рас-
пространения возбудителей в окружающей среде, где они могут
размножаться в почве, воде, на различных предметах, источник
чаще всего установить трудно. Механизм заражения фекально-
оральный, путь передачи алиментарный. К развитию пищевой
токсикоинфекции или интоксикации может привести употреб-
ление самых различных продуктов. В мясе, рыбе могут содер-
жаться, например, протеи и клостридии. Молочные продукты
(сметана, мороженое, крем) являются наиболее благоприятной
питательной средой для стафилококков, но в этих же продуктах
могут находиться и другие микробы. Нередко продукты, инфи-
цированные микробами, внешне не отличаются от доброкаче-
ственных.
Патогенез. Особенностью пищевыхтоксикоинфекций яв-
ляется то, что их возбудители продуцируют токсины не только
в организме человека, но и находясь в пищевых продуктах. Ко-
роткий инкубационный период пищевых токсикоинфекций
объясняется тем, что пища, вызвавшая заболевание, кроме
бактерий, уже содержит значительное количество токсина. Бак-
терии и их токсины попадают в организм через рот. Развитие
пищевой интоксикации стафилококковой этиологии связано с
попаданием в организм экзотоксина S.aureus.
В результате действия освобождающегося при гибели бакте-
рий эндотоксина повышается температура тела, появляются
головная боль, слабость, недомогание, диарея, могут возник-
нуть нарушения деятельности сердечно-сосудистой, нервной
систем и др. Экзотоксины вызывают более выраженное пораже-
ние ЖКТ и нарушение водно-солевого обмена.
Клиника. Инкубационный период составляет от 2 до 24 ч.
Болезнь начинается остро, с кратковременного повышения
температуры тела, озноба, слабости. Затем появляются тошнота,
рвота, боли в животе, понос Как правило, болезнь продолжа-
ется 1—3 дня и заканчивается выздоровлением. Но возможны и
молниеносные токсические формы, приводящие к летальному
исходу.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет не-
прочный и непродолжительный.
Микробиологическая диагностика. Материалом для
исследования являются рвотные массы, промывные воды же-
311
лудка, кал, остатки пищи. Для диагностики используют бакте-
риологический метод.
Лечение. Лечение острых пищевых токсикоинфекций прежде
всего неспецифическое — промывание желудка. Назначение хи-
миотерапевтических препаратов при неосложненном течении
болезни нецелесообразно.
Профилактика. При острых пищевых токсикоинфекциях
профилактика заключается в соблюдении санитарно гигиеничес-
ких норм при приготовлении пищи и хранении продуктов.
12.1.11. Возбудитель ботулизма
Ботулизм — острое инфекционное заболевание, ха-
рактеризующееся интоксикацией организма с пре-
имущественным поражением центральной нервной
системы. Болезнь возникает в результате употреб-
ления пищевых продуктов, содержащих токсины
Clostridium botulinum.
C.botulinum был выделен в 1896 г. Э.Ван-Эрменгемом из орга-
низма погибшего человека и остатков колбасы (лат. botulus —
колбаса), употребление которой привело к смерти.
Таксономия. Возбудитель ботулизма относится к отделу
Firmicuies, роду Clostridium.
Морфологические и тинкториальные свойства.
C.botulinum — грамположительные палочки длиной 3—9 мкм,
шириной 0,6—1 мкм с закругленными концами, образуют
субтерминально расположенные споры и имеют вид теннисной
ракетки (см рис. 12.1) или веретена (лат. closter — веретено).
Капсулой не обладают, перитрихи.
Культуральные свойства. Возбудитель ботулизма — стро-
гий анаэроб. Оптимальными для его роста являются температура
25—35 °C и pH 7,2—7,4. На кровяном агаре образует небольшие
прозрачные колонии, окруженные зоной гемолиза. В высоком
столбике сахарного агара колонии имеют вид пушинок или зерен
чечевицы.
Биохимическая активность. У С.botulinum она доста-
точно высокая.
Антигенные свойства. Такими свойствами, наиболее важ-
ными для идентификации возбудителя, обладает экзотоксин
C.botulinum. Различают 7 сероваров возбудителя ботулизма: А, В,
С, D, Е, F и G. Наиболее распространены А, В, Е.
Факторы патогенности. C.botulinum выделяет экзоток-
син, самый сильный из всех биологических ядов. Его смертель-
ная доза для человека составляет 0,3 мкг. Ботулинический эк-
зотоксин обладает нейротоксическим действием. Его особенно-
312
стью является высокая устойчивость к нагреванию (сохраняется
в течение 10—15 мин при 100 °C), к кислой среде, высоким
концентрациям поваренной соли, замораживанию, пищевари-
тельным ферментам.
Резистентность. Споры C.botulinum обладают очень боль-
шой резистентностью к высокой температуре (выдерживают ки-
пячение в течение 3—5 ч).
Эпидемиология. Возбудитель ботулизма широко распро-
странен в природе. Его обнаруживают в организме животных,
рыб, ракообразных моллюсков, откуда он попадает в почву и
воду. В почве C.botulinum долгое время сохраняется в виде спор
и даже может размножаться, что позволяет отнести ботулизм
к сапронозным инфекциям. Из почвы возбудитель попадает в
пищевые продукты и при наличии анаэробных условий раз-
множается там и выделяет экзотоксин. Путь заражения боту-
лизмом — пищевой. Чаще всего фактором передачи этой ин-
фекции являются консервы (как правило, домашнего приго-
товления) — грибные, овощные, мясные, рыбные. Иногда
зараженные продукты внешне не отличаются от доброкачествен-
ных.
Патогенез. Ботулинический токсин попадает с пищей в
ЖКТ. Устойчивый к действию пищеварительных ферментов и
хлористоводородной кислоты, токсин всасывается через стенку
кишечника в кровь и обусловливает длительную токсинемию.
Токсин связывается нервными клетками и блокирует передачу
импульсов через нервно-мышечные синапсы. В результате разви-
вается паралич мышц гортани, глотки, дыхательных мышц, что
приводит к нарушению глотания и дыхания; наблюдаются
изменения со стороны органа зрения. У грудных детей болезнь
может развиться даже при попадании в ЖКТ спор C.botulinum,
что, вероятно, связано с отсутствием сформировавшейся мик-
рофлоры и дисфункцией кишечника.
Клиника. Инкубационный период продолжается от 6—24 ч
до 2—6 дней и более. Чем короче инкубационный период, тем
тяжелее протекает болезнь. Обычно болезнь начинается остро,
но температура тела остается нормальной. Возможны различные
варианты ботулизма — с преобладанием симптомов поражения
ЖКТ, зрения, глотания, речи или дыхательной функции. В первом
случае болезнь начинается с появления сухости во рту, тошно-
ты, рвоты, поноса, во втором — начальные проявления болезни
связаны с нарушениями со стороны зрения (больной жалуется
на «туман» перед глазами, снижение остроты зрения, двоение —
диплопию, отмечаются объективные признаки расстройства зре-
ния). В результате паралича мышц гортани появляется осиплость,
а затем голос пропадает. Больные могут погибнуть от паралича
дыхания. Заболевание может осложниться острой пневмонией,
313
токсическим миокардитом, сепсисом. Летальность при ботулиз-
ме составляет 15—30 %.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет не фор-
мируется. Однако введение ботулинических анатоксинов создает
прочный искусственный вариантоспецифический антитоксичес-
кий иммунитет.
Микробиологическая диагностика. Исследуют про-
мывные воды желудка, рвотные массы, остатки пищи, кровь.
Применяют бактериологический метод обнаружения возбудите-
ля, биологический (реакцию нейтрализации токсина антитокси-
ном in vivo) и серологический (РПГА) методы, позволяющие
выявить в исследуемом материале ботулинический токсин и его
вариант.
Лечение. В терапии ботулизма основную роль играют ан-
титоксические противоботулинические гетерологичные сыворот-
ки и гомологичные иммуноглобулины.
Профилактика. Основное значение в предупреждении бо-
тулизма имеет соблюдение правил приготовления продуктов,
прежде всего домашних консервов. Для специфической актив-
ной профилактики ботулизма разработаны и применяются по
показаниям тетра- и трианатоксины, в состав которых входят
ботулинические анатоксины типов А, В и Е. Для экстренной
пассивной профилактики используют противоботулинические
антитоксические сыворотки.
12.1.12. Возбудитель листериоза
Листериоз — инфекционная болезнь, характеризу-
ющаяся различными вариантами течения, среди
которых преобладают ангинозно-септическая и
нервная формы. Наиболее опасен перинатальный (от
греч. peri — вокруг, около; лат. natalis — относя-
щийся к рождению) вариант этой инфекции.
Возбудитель листериоза Listeria monocytogenes описан в 1911 г.
М.Халфесом.
Таксономия. Возбудитель листериоза относится к отделу
Firmicutes, роду Listeria. Род назван в честь шотландского хи-
рурга Д. Л истера.
Морфологические и тинкториальные свойства.
L.monocytogenes полиморфна: она может иметь вид коротких,
слегка изогнутых палочек (см. рис. 12.1) длиной 0,5—0,6 мкм
(в мазках располагаются параллельно или под углом друг к другу),
а также кокков. Не образует спор, обладает жгутиками (1—4),
может иметь капсулу. Нередко образует £-формы. Грамположи-
тельна.
314
Культуральные и биохимические свойства. Воз-
будитель листериоза — факультативный анаэроб. Культивирует-
ся на обычных питательных средах при слабощелочном значении
pH и температуре 37 °C, но растет плохо. Ферментативная ак-
тивность листерий невысокая.
Антигенная структура. L.monocytogenes имеет О- и Н-
антигены; различия в антигенной структуре позволяют выде-
лить 7 сероваров.
Факторы патогенности. Возбудитель листериоза проду-
цирует эндотоксин, обладает гемолитической и лецитиназной
активностью, моноцитозстимулирующим действием (отсюда на-
звание «monocytogenes»).
Резистентность. Листерии чувствительны к дезинфици-
рующим веществам, высокой температуре. Однако при кипяче-
нии они погибают только через 3—5 мин (поэтому сохраняются
при пастеризации молока). Хорошо переносят низкие темпера-
туры, высушивание: в воде, зерне, соломе листерии могут со-
храняться в течение нескольких лет. В молочных продуктах и
мясе при 4 °C они не только не гибнут, но и размножаются.
Эпидемиология. Листериоз относится к сапронозным ин-
фекциям, для возбудителей которых главным местом обитания
является внешняя среда. Листерии обнаруживают на многих при-
родных объектах, но больше всего их находят в силосе и других
растительных кормах. Листерии выделяют от многих диких
(например, мышей, кабанов, лис) и домашних животных и птиц
(например, коров, кроликов, собак, кошек, кур), которые, за-
ражаясь при употреблении кормов,и воды и друг от друга, могут
быть источником инфекции для человека.
Основной путь передачи листериоза алиментарный (при
употреблении мяса, молока, сыра, овощей). Возможны также
водный, контактный (при контакте с больными животными),
воздушно-пылевой (при обработке шерсти животных, шкур,
пуха) пути передачи. Обычно отмечаются спорадические случаи
инфекции, подъем заболеваемости наблюдается в июле — ав-
густе.
Более восприимчивы к листериям люди старше 55 лет, дети
до года и больные иммунодефицитами. Однако листериоз наи-
более опасен для беременных женщин, у которых также снижен
иммунный статус. Заболевание может передаваться плоду транс-
плацентарно, что приводит к гибели плода или рождению не-
доношенного больного ребенка, который, как правило, поги-
бает. Заражение новорожденного от больной матери может также
происходить во время родов.
Патогенез. Входные ворота инфекции — чаще всего сли-
зистые оболочки пищеварительного тракта, дыхательных путей,
поврежденная кожа. Листерии попадают в кровь, с кровью
315
проникают в органы ретикулоэндотелиальной системы (печень,
селезенку, лимфатические узлы) и нервную систему. В этих
органах образуются листериомы — узелки, состоящие из пора-
женных клеток органов, мононуклеарных фагоцитов, а также
скоплений возбудителя. Листериомы могут некротизироваться,
что приводит к дистрофическим изменениям органов. При ги-
бели листерий освобождается эндотоксин, вызывающий инток-
сикацию. Вследствие повреждения фагоцитов усугубляется им-
мунодефицит.
Клиника. Инкубационный период составляет 1—5 нед. На-
блюдаются самые разнообразные клинические проявления ли-
стериоза: заболевание может протекать по типу ангины, сепси-
са, могут преобладать признаки поражения центральной нервной
системы (менингиты, энцефалиты, абсцесс мозга). Продолжи-
тельность болезни составляет от 2 до 14 дней, но отмечается и
хроническое течение. Нередко выявляются малосимптомные
формы. Очень тяжело, по типу сепсиса, менингита, энцефали-
та, с высокой летальностью (более 50 %) протекает листериоз
у новорожденных.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет не-
прочный и носит в основном клеточный характер.
М икробиологическая диагностика. Материал для ис-
следования — кровь, спинномозговая жидкость, смыв из зева,
околоплодные воды. Применяют бактериологический, серологи-
ческий (РСК, РПГА с парными сыворотками) и аллергологи-
ческий методы.
Лечение. Листериоз лечат антибиотиками.
Профилактика неспецифическая. Молоко и мясо
животных в очагах инфекции можно употреблять только после
термической обработки. Беременных женщин необходимо пере-
водить на работу, где исключен контакт с животными.
12.1.13. Возбудители лептоспироза
Лептоспироз — острая инфекционная болезнь,
вызываемая лептоспирами. Характеризуется волно-
образной лихорадкой, интоксикацией, поражением
капилляров печени, почек, центральной нервной
системы, относится к зоонозам.
Возбудители лептоспироза относятся к отделу Gracilicutes, по-
рядку Spirochaetales, семейству Leptospiraceae, роду Leptospira,
виду L.interrogans. Вид L.interrogans включает более 200 серова-
ров, каждый серовар циркулирует в популяции определенного
вида животного и является самостоятельным возбудителем за-
болевания.
316
Морфология. Морфология всех сероваров лептоспир оди-
накова. Лептоспиры представляют собой тонкие спирохеты ди-
аметром 0,07—0,15 мкм, длиной 6—20 мкм, с изогнутыми кон-
цами. Двигательный аппарат состоит из двух фибрилл, число
завитков 20—40. Трудноразличимы на препаратах, окрашенных
по Граму и Романовскому — Гимзе. Легкоразличимы при мик-
роскопии в темном поле и фазовом контрасте.
Культуральные и биохимические свойства. Леп-
тоспиры культивируются на средах, содержащих сыворотку, при
оптимальной температуре 28—30 °C. Особенность роста на жид-
кой питательной среде — отсутствие помутнения. Делятся по-
перечным делением, растут медленно.
По типу дыхания лептоспиры являются аэробами (микроаэ-
рофилами). Не обладают сахаролитическими и протеолитически-
ми свойствами Источником органического углерода и энергии
служат липиды.
Антигенная структура. Лептоспиры имеют сложную ан-
тигенную структуру Содержат белковый общеродовой антиген,
выявляемый в РСК, а также вариантоспецифический поверх-
ностный антиген липополисахаридной природы, выявляемый в
реакции агглютинации, антитела к которому обладают протек-
тивной активностью.
Факторы патогенности и отношение к факто-
рам окружающей среды. Некоторые серовары лептоспир
характеризуются гемолитической и липазной активностью,
продуцируют плазмокоагулазу, фибринолизин, цитотоксины.
Лептоспиры чувствительны к высыханию, нагреванию, де-
зинфицирующим веществам, низким значениям pH. При нагре-
вании до 56 °C погибают в течение 25—30 мин, кипячение уби-
вает лептоспиры мгновенно. В водоемах возбудитель сохраняется
до 26 дней, во влажных щелочных почвах — до 280 дней, на
пищевых продуктах — 1—2 сут.
Эпидемиология. Лептоспироз относится к зоонозам с при-
родной очаговостью, преимущественно фекально-оральным
механизмом передачи возбудителя. Основным резервуаром и
источником инфекции служат домовые и полевые грызуны,
дополнительными — домашние животные (крупный рогатый скот,
свиньи, собаки). У диких животных инфекция имеет хроничес-
кое течение без клинических проявлений, при этом возбудитель
выделяется с мочой, загрязняя водоемы и почву. Восприимчи-
вость людей к лептоспирам высокая, но человек не имеет
практического значения в распространении заболевания. Основ-
ные пути передачи — водный, алиментарный, контактный Пик
заболеваемости — в августе.
Патогенез и клиника. Инкубационный период состав-
ляет 7—10 дней. Входные ворота — слизистые оболочки пище-
317
варительного тракта, конъюнктива, поврежденная кожа. Про-
никнув в организм, микроб с кровью разносится к органам
ретикулоэндотелиальной системы (печень, почки), где размно-
жается и вторично поступает в кровь, что совпадает с началом
болезни.
Возбудитель поражает капилляры печени, почек, централь-
ную нервную систему, что приводит к развитию геморрагий в
этих органах. Болезнь протекает остро, с явлениями волнооб-
разной лихорадки, интоксикации, с желтухой, развитием по-
чечной недостаточности, асептического менингита. Летальность
колеблется от 3 до 25—40 %.
Иммунитет. Перенесенная болезнь оставляет стойкий, пре-
имущественно гуморальный, серовароспецифический имму-
нитет.
Лабораторная диагностика. Материалом для исследо-
вания служат кровь, спинномозговая жидкость, моча, сыворот-
ка крови. Для диагностики используют бактериоскопический (об-
наружение лептоспир в темнопольном микроскопе), бактерио-
логический, серологический методы (РА, РСК), ПЦР, биопро-
бу на кроликах-сосунках.
Специфическая профилактика. Убитую нагреванием
корпускулярную вакцину из 4 основных серогрупп возбудителя
вводят по эпидемическим показаниям. Для лечения используют
антибиотики (пенициллин, тетрациклин) в сочетании с лепто-
спирозным гетерологичным иммуноглобулином, получаемым из
крови иммунизированных волов. Неспецифическая профилакти-
ка сводится к борьбе с грызунами и вакцинации сельскохозяй-
ственных животных.
12.2. Возбудители вирусных кишечных инфекций
12.2.1. Энтеровирусы
Энтеровирусы (от греч. enteron — кишка) — группа
вирусов, обитающая преимущественно в кишечни-
ке человека и вызывающая разнообразные по
клиническим проявлениям болезни человека.
Таксономия. Энтеровирусы — РНК-содержащие вирусы от-
носятся к семейству Picomaviridae (от лат. pico — малая вели-
чина, та — РНК), роду Enterovirus. Представителями энтерови-
русов, патогенных для человека, являются вирусы полиомие-
лита — 3 типа, Коксаки А и В (по названию населенного пункта
в США, где они были впервые выделены) — 29 типов, ECHO
(аббревиатура от англ, enteric cytopathogenic human orphans viruses —
кишечные цитопатогенные человеческие вирусы-сироты) — 31
тип, энтеровирусы типов 68—71.
318
Морфология и химический состав. Энтеровирусы —
самые мелкие и наиболее просто организованные вирусы, имеют
сферическую форму, диаметр 20—30 нм, состоят из одноцепо-
чечной плюс-нитевой РНК и капсида с кубическим типом
симметрии. Вирусы не имеют суперкапсидной оболочки. В их
составе нет углеводов и липидов, поэтому они нечувствительны
к эфиру и другим растворителям жира.
Культивирование. Большинство энтеровирусов (за ис-
ключением вирусов Коксаки А) хорошо репродуцируется в пер-
вичных и перевиваемых культурах клеток из тканей человека
и обезьяны. Репродукция вирусов происходит в цитоплазме кле-
ток и сопровождается цитопатическим эффектом. В культурах
клеток под агаровым покрытием энтеровирусы образуют бляшки.
Антигенная структура. Энтеровирусы имеют общие для
всего рода группоспецифический и типоспецифические анти-
гены.
Резистентность. Энтеровирусы устойчивы к факторам ок-
ружающей среды, в широком диапазоне pH — от 2,5 до 11,
поэтому длительно (месяцами) сохраняются в воде, почве,
некоторых пищевых продуктах и на предметах обихода.
Многие дезинфектанты (спирт, фенол, поверхностно-актив-
ные вещества) малоэффективны в отношении энтеровирусов,
однако последние погибают при действии УФ-лучей, высуши-
вания, окислителей, формалина, температуры 50 °C в течение
30 мин, а при кипячении — в течение нескольких секунд.
Восприимчивость животных. Энтеровирусы различа-
ются по патогенности для лабораторных животных. Вирусы Кок-
саки по патогенности для новорожденных мышей разделены на
группы А и В. Вирусы ECHO непатогенны для всех видов ла-
бораторных животных.
Эпидемиология и патогенез. Заболевания, вызывае-
мые энтеровирусами, распространены повсеместно, отличаются
массовым характером с преимущественным поражением детей.
Источником инфекции являются больные и носители. Из
организма больного возбудители выделяются с носоглоточной
слизью и фекалиями, из организма вирусоносителя — с фека-
лиями. Энтеровирусы передаются через воду, почву, пищевые
продукты, предметы обихода, загрязненные руки, через мух.
Водные и пищевые эпидемические вспышки энтеровирусных
инфекций регистрируются в течение всего года, но наиболее
часто в летние месяцы. В первые 1—2 нед болезни энтеровирусы
выделяются из носоглотки, обусловливая воздушно-капельный
путь передачи.
Возбудители инфекции проникают в организм человека через
слизистые оболочки носоглотки и тонкой кишки, размножа-
ются в их эпителиальных клетках и регионарных лимфатичес-
319
ких узлах, затем попадают в кровь. Последующее распростра-
нение вирусов определяется их свойствами и состоянием боль-
ного.
Клиника. Энтеровирусы вызывают заболевания, характери-
зующиеся многообразием клинических проявлений, так как могут
поражать различные органы и ткани: центральную нервную
систему (полиомиелит, полиомиелитоподобные заболевания,
менингиты, энцефалиты), поперечнополосатую мускулатуры
(миалгия, миокардит), органы дыхания (острые респираторные
заболевания), пищеварительный тракт (гастроэнтерит, диарея),
кожные и слизистые покровы (конъюнктивит, лихорадочные
заболевания с сыпью и без нее) и др.
Иммунитет. После перенесенной энтеровирусной инфек-
ции формируется стоикии, но типоспецифический иммунитет.
Лабораторная диагностика. Методы диагностики — ви-
русологический и серологический с парными сыворотками боль-
ного. Вирусы выделяют из носоглоточной слизи в первые дни
болезни, из кала, цереброспинальной жидкости. У погибших
больных вирусы выделяют из пораженных органов. При серо-
диагностике характерно нарастание титров антител к энтерови-
русам в 4 раза и более с 4—5-го до 14-го дня болезни.
Лечение. Лечение патогенетическое. Применяют препараты
интерферона в первые дни заболевания и другие противовирус-
ные препараты.
Профилактика. Для профилактики энтеровирусных ин-
фекций (за исключением полиомиелита) специфические сред-
ства отсутствуют. Большое значение имеет неспецифическая про-
филактика'. своевременное выявление и изоляция больных, са-
нитарный надзор за работой пищевых предприятий, водоснаб-
жением, удалением нечистот и отбросов. Детям, общавшимся с
больными, рекомендуют интерферон.
12.2.1.1. Вирусы полиомиелита
Полиомиелит — острое лихорадочное заболевание,
которое иногда сопровождается поражением серого
вещества (от греч. polyos — серый) спинного мозга
и ствола головного мозга, в результате чего раз-
виваются вялые атрофические параличи и парезы
мышц ног, туловища, рук.
Таксономия. Полиомиелит известен с глубокой древности.
Вирусную этиологию болезни доказали К.Ландштеинер и
Э. Поппер в 1909 г. Возбудитель полиомиелита относится к се-
мейству Picornaviridae, роду Enterovirus. Различают 3 типа
вирусов — I, II и III. Резистентность полиовирусов к факторам
320
окружающей среды такая же, как и у других энтеровирусов,
однако они могут выживать до 3—4 мес в фекалиях, на ово-
щах, в молоке.
Антигенная структура и восприимчивость жи-
вотных. Серологические типы вирусов полиомиелита I, II и
III не вызывают перекрестного иммунитета. Все серовары пато-
генны для обезьян, у которых возникает заболевание, сходное
по клиническим проявлениям с полиомиелитом человека.
Патогенез и клиника. Естественная восприимчивость че-
ловека к инфекции высокая. Входными воротами служат сли-
зистые оболочки верхних дыхательных путей и пищеваритель-
ного тракта. Первичная репродукция вирусов происходит в лим-
фатических узлах глоточного кольца и тонкой кишки. Это обус-
ловливает обильное выделение вирусов из носоглотки и с фе-
калиями еще до появления клинических симптомов болезни. Из
лимфатической системы вирусы проникают в кровь (виремия),
а затем в центральную нервную систему, где они избирательно
поражают клетки передних рогов спинного мозга (двигательные
нейроны). В результате этого возникают параличи мышц. В случае
накопления в крови вируснейтрализующих антител, блокирую-
щих проникновение вируса в центральную нервную систему, ее
поражения не наблюдается.
Инкубационный период продолжается в среднем 7—14 дней.
Различают 3 клинические формы полиомиелита: паралитичес-
кую (I % случаев), менингеальную (без параличей), абортив-
ную (легкая форма). Заболевание начинается с повышения тем-
пературы тела, общего недомогания, головных болей, рвоты,
болей в горле. Полиомиелит нередко имеет двухволновое те-
чение, когда после легкой формы и наступившего значитель-
ного улучшения развивается тяжелая форма болезни. Парали-
тическую форму чаще вызывает вирус полиомиелита сероти-
па I.
Иммунитет. После перенесенной болезни остается пожиз-
ненный типоспецифический иммунитет, обусловленный антите-
лами и местной резистентностью слизистой оболочки глотки и
кишечника. Пассивный естественный иммунитет сохраняется в
течение 3—5 нед после рождения ребенка.
Лабораторная диагностика. Материалом для исследо-
вания являются кал, отделяемое носоглотки, при летальных ис-
ходах — кусочки головного и спинного мозга; лимфатические
узлы.
Вирусы полиомиелита выделяют путем заражения исследуе-
мым материалом первичных и перевиваемых культур клеток.
О репродукции вирусов судят по цитопатическому действию.
Идентифицируют (типируют) выделенный вирус с помощью
типоспецифических сывороток в реакции нейтрализации (PH)
П—239
321
в культуре клеток. Важное значение имеет внутривидовая диф-
ференциация вирусов, которая дает возможность отличить «ди-
кие» патогенные штаммы от вакцинных штаммов, выделяющихся
от людей, иммунизированных живой полиомиелитной вакци-
ной.
Различия между «дикими» и вакцинными штаммами вы-
являют с помощью ИФА, PH, цитопатического действия
вируса в культуре клеток со штаммоспецифической иммун-
ной сывороткой, а также в полимеразной цепной реакции
(ПЦР).
Серодиагностика основана на использовании РСК, PH с
парными сыворотками больных с применением эталонных
штаммов вируса.
Лечение. Лечение полиомиелита симптоматическое. Приме-
нение гомологичного иммуноглобулина для предупреждения раз-
вития паралитических форм весьма ограничено.
Специфическая профилактика. Эпидемии полио-
миелита охватывали в 40—50-х годах тысячи и десятки ты-
сяч человек, из которых 10 % умирали и примерно 40 %
становились инвалидами. Массовое применение вакцины про-
тив полиомиелита привело к резкому снижению заболеваемо-
сти.
Первая инактивированная вакцина для профилактики полио-
миелита была разработана американским ученым Дж.Солком в
1953 г. Однако парентеральная вакцинация этим препаратом
создавала лишь общий гуморальный иммунитет, не формиро-
вала местной резистентности слизистых оболочек ЖКТ и не обес-
печивала надежной специфической защиты.
Аттенуированные штаммы вируса полиомиелита всех 3 ти-
пов получил в 1956 г. А.Сэбин, а в 1958 г. М.П.Чумаков и
А.А.Смородинцев разработали первую пероральную живую куль-
туральную вакцину из штаммов Сэбина. Вакцину используют
для массовой иммунизации детей, она создает стойкий общий
и местный гуморальный иммунитет.
Всемирная организация здравоохранения в 1988 г. приняла
решение о глобальной ликвидации полиомиелита путем охвата
прививками всего детского населения планеты.
12.2.2. Вирусы энтеральных гепатитов
Вирусные гепатиты наносят огромный ущерб здо-
ровью населения и экономике всех стран мира. Они
подразделяются на энтеральные — гепатиты А и
Е и парентеральные — гепатиты В, С, D, F, G
и др. Вирусы парентеральных гепатитов описаны
в главе 14.
322
12.2.2.1. Вирус гепатита А
Вирус гепатита А вызывает острую инфекционную болезнь,
характеризующуюся лихорадкой, преимущественным поражени-
ем печени, интоксикацией, иногда желтухой и отличающуюся
склонностью к эпидемическому распространению. Антропоноз.
Заболевание (под другим названием) известно с глубокой древ-
ности и описано еще Гиппократом в IV—V вв. до н.э. Вирус
гепатита А открыт в 1973 г. С.Фейнстоном.
Таксономия, морфология и антигенная структура.
Вирус гепатита А относится к семейству Picomaviridae, роду
Hepatovirus. Это РНК-содержащий вирус, просто организованный,
имеет диаметр 27—28 нм и один вирусспецифический антиген.
Культивирование. Вирус гепатита А выращивают в
культурах клеток. Цикл репродукции более длительный, чем у
энтеровирусов, цитопатический эффект не выражен.
Резистентность. Вирус гепатита А отличается большей,
чем у энтеровирусов, устойчивостью к нагреванию; он сохра-
няется при 60 °C в течение 12 ч, инактивируется при кипяче-
нии в течение 5 мин. Относительно устойчив во внешней среде
(воде, выделениях больных).
Восприимчивость животных. Экспериментальную
инфекцию возможно воспроизвести на обезьянах — мармозетах
и шимпанзе.
Эпидемиология. Источником инфекции являются боль-
ные как с выраженными, так и с бессимптомными формами
инфекции. Механизм заражения фекально-оральный. Вирусы вы-
деляются с фекалиями, начиная со второй половины инкуба-
ционного периода и в начале клинических проявлений; в это
время больные наиболее опасны для окружающих. С появлением
желтухи интенсивность выделения вируса снижается. Вирусы
гепатита А передаются через воду, пищевые продукты, предме-
ты обихода, грязные руки, в детских коллективах — через
игрушки, горшки. Вирусы способны вызывать водные и пище-
вые эпидемические вспышки.
Гепатит А распространен повсеместно, но особенно в местах
с дефицитом воды, плохими системами канализации и водо-
снабжения и низким уровнем гигиены населения. Болеют пре-
имущественно дети в возрасте от 4 до 15 лет. Подъем заболе-
ваемости наблюдается в летние и осенние месяцы.
Патогенез. Вирус гепатита А обладает гепатотропизмом.
После заражения репликация вирусов происходит в кишечнике,
а оттуда через портальную вену они проникают в печень и реп-
родуцируются в цитоплазме гепатоцитов. Повреждение гепато-
цитов возникает не за счет прямого цитопатического действия,
а в результате иммунопатологических механизмов.
п*
323
Клиника. Инкубационный период составляет от 15 до 50
дней, чаще около месяца. Начало острое, с повышением тем-
пературы тела и явлениями со стороны ЖКТ (тошнота, рвота
и др.). Возможно появление желтухи на 5—7-й день. Клиничес-
кое течение заболевания, как правило, легкое, без тяжелых ос-
ложнений; у детей до 5 лет обычно бессимптомное. Продолжи-
тельность заболевания 2—3 нед. Хронические формы не разви-
ваются.
Иммунитет. После инфекции формируется стойкий пожиз-
ненный иммунитет, связанный с IgG. В начале болезни в крови
появляются IgM, которые сохраняются в организме в течение
4—6 мес и имеют диагностическое значение. У детей 1-го года
жизни обнаруживаются антитела, полученные от матери через
плаценту. Помимо гуморального, развивается и местный имму-
нитет в кишечнике.
Лабораторная диагностика. Исследуемым материалом
служат кровь (сыворотка) и кал. Диагностика основана главным
образом на определении в крови IgM с помощью ИФА, РИА
и иммунной электронной микроскопии. Этими же методами мож-
но обнаружить вирусный антиген в кале. Вирусологическое ис-
следование не проводят из-за отсутствия методов, доступных
для практических лабораторий.
Лечение. Лечение симптоматическое.
Профилактика. Неспецифическая профилактика должна
быть направлена на повышение санитарной культуры населе-
ния, улучшение водоснабжения и условий приготовления пищи.
Для специфической пассивной профилактики используют им-
муноглобулин для лиц или контингентов, направляющихся в
эндемичные районы на короткий срок. Иммунитет сохраняется
около 3 мес. Для специфической активной профилактики раз-
работаны инактивированная, а также рекомбинантная вакцины.
12.2.2.2. Вирус гепатита Е
Вирус гепатита Е вызывает форму вирусного ге-
патита с фекально-оральным механизмом передачи
инфекции, отличающуюся от гепатита А клинико-
эпидемиологическими особенностями и по сероло-
гическим показателям.
Таксономия и м о р ф о л о г и я. Вирус гепатита Е является
РНК-содержащим вирусом семейства Caliciviridae, рода Hepevinis,
имеет размер 32—34 нм. Во всем мире существует единственный
антигенный вариант вируса. Вирусы с большим трудом выра-
щиваются в культуре клеток. В экспериментах удается заражать
только приматов. Заражение происходит чаще через загрязнен-
324
ную испражнениями воду. Массовые вспышки в основном встре-
чаются в регионах с жарким климатом и низким санитарно-
гигиеническим уровнем и связаны с отсутствием централизо-
ванного водоснабжения и канализации. Поражаются преимуще-
ственно лица молодого и среднего возраста (16—40 лет). Инку-
бационный период составляет 15—64 дня (в среднем 30 дней).
Болезнь в большинстве случаев протекает в легкой форме,
острый период заканчивается выздоровлением, развития хрони-
ческих форм не наблюдается. Наиболее тяжело гепатит Е про-
текает у беременных, особенно во второй половине беременно-
сти.
Иммунитет. Иммунитет не изучен; неясно, как долго со-
храняется иммунный ответ после перенесенной болезни и воз-
можны ли повторные заболевания.
Диагностика. Применяют серологический метод (ИФА, им-
муно-блоттинг) и ПЦР (для определения РНК вируса гепатита
Е в образцах кала и в сыворотках больных в острой фазе
инфекции).
Профилактика. Она должна быть направлена на улучше-
ние санитарно-гигиенических условий и прежде всего снабже-
ния качественной питьевой водой. Для профилактики гепатита
Е у беременных может быть использован специфический им-
муноглобулин. Созданы неживые цельновирионные вакцины, раз-
рабатываются рекомбинантные и живые вакцины.
12.2.3. Ротавирусы
Ротавирусы — возбудители острых гастроэнтеритов
у человека, характеризующихся диареей и кратко-
временной лихорадкой.
Таксономия, морфология и химический состав.
Ротавирусы обнаружены в 1973 г., относятся к семейству
Reoviridae, роду Rotavirus. Вирусы имеют сферическую форму,
диаметр 70—75 нм, содержат двунитевую фрагментированную
РНК и два капсида — внутренний и наружный — с кубическим
типом симметрии. Капсиды имеют вид колеса (обод со спица-
ми), что послужило основанием для названия вирусов (от лат.
rota — колесо). Наружная липопротеиновая оболочка отсутствует.
Культивирование. Вирусы удается культивировать при
определенных условиях в культурах клеток. Лабораторные жи-
вотные нечувствительны к ротавирусам человека.
Антигенная структура. Вирусы имеют внутренний груп-
поспецифический и наружные типоспецифические антигены, по
которым ротавирусы классифицируют на 4 серовара.
Резистентность. Ротавирусы сохраняют жизнеспособность
в окружающей среде в течение нескольких месяцев.
325
Эпидемиология. Ротавирусный гастроэнтерит распростра-
нен повсеместно, поражает преимущественно детей в возрасте
от 6 мес до 6 лет. Характерна выраженная зимняя сезонность.
Регистрируются водные, пищевые, семейные и внутрибольнич-
ные вспышки заболевания. Источник инфекции — больные и
носители. Механизм передачи фекально-оральный.
Патогенез и клиника. Вирус размножается в клетках
слизистой оболочки тонкой кишки, вызывая воспалительный
процесс. Инкубационный период продолжается от 15 ч до 5 дней.
Заболевание сопровождается поносом, тошнотой, рвотой, боля-
ми в животе и обычно заканчивается полным выздоровлением
через 5—7 дней.
Иммунитет. Иммунитет обусловлен образованием сыворо-
точных, секреторных антител и интерферона. Пассивный есте-
ственный иммунитет сохраняется на протяжении первых 6 мес
жизни ребенка.
Лабораторная диагностика. Материалом для исследо-
вания является кал. Экспресс-диагностика основана на выявле-
нии вирусов или их антигенов с помощью электронной, им-
муноэлектронной микроскопии, ИФА и РИА. Выделение виру-
сов не проводят из-за отсутствия методов, доступных для прак-
тических лабораторий. Серодиагностику осуществляют с помо-
щью PH, РСК, РТГА с парными сыворотками больных.
Лечение симптоматическое.
Профилактика. Разработана инактивированная вакцина.
Неспецифическая профилактика заключается в соблюдении
правил личной гигиены, в проведении санитарно-гигиеничес-
ких мероприятий; важны раннее выявление, изоляция и лече-
ние больных.
12.3. Возбудители протозойных кишечных инфекций
12.3.1. Возбудитель амебиаза
Амебиаз — болезнь (инвазия), вызываемая
Entamoeba histolytica, сопровождающаяся язвенным
поражением толстой кишки (амебная дизентерия);
возможно образование абсцессов в различных орга-
нах; протекает хронически.
Таксономия, морфология и культивирование.
Возбудитель открыт в 1875 г. русским ученым Ф.А.Лешем.
Относится к Protozoa, типу Sarcomastigophora, подтипу Sarcodina.
Различают две стадии развития возбудителя: вегетативную и
цистную. Вегетативная стадия имеет несколько форм (тканевая,
или большая вегетативная, просветная и предцистная). Циста
(стадия покоя) имеет овальную форму, диаметр 9—14 мкм,
326
образуется из вегетативных форм в кишечнике. Инвазия про-
исходит при попадании в кишечник цист возбудителя, где из
них образуются вегетативные формы.
Просветная форма имеет размер 15—20 мкм, она продви-
гается медленно, обитает в просвете толстой кишки как без-
вредный комменсал, но в определенных условиях становится
патогенной и превращается в тканевую, или инвазивную
форму.
Резистентность. Вне организма быстро (30 мин) погиба-
ют тканевая и просветная формы возбудителя. Цисты устойчивы
в окружающей среде, сохраняются в фекалиях и воде при 20 °C
в течение 1 мес. В продуктах питания, на овощах и фруктах
цисты сохраняются в течение нескольких дней.
Эпидемиология. Амебиаз — антропоноз. Источником
инвазии является человек. Механизм передачи фекально-ораль-
ный. Заражение происходит при занесении цист с продуктами
питания, особенно овощами и фруктами, реже с водой, через
предметы домашнего обихода. Распространению цист способствуют
мухи и тараканы. Болеют преимущественно дети старше 5 лет.
Патогенез. Цисты, попавшие в кишечник, и образовавши-
еся затем из них просветные формы амеб могут обитать в нем,
не вызывая заболевания. При снижении резистентности организ-
ма амебы (тканевые формы) внедряются в стенку кишечника
и размножаются. Развивается кишечный амебиаз. Этому процес-
су способствуют и некоторые представители микрофлоры ки-
шечника.
Амеба тканевой формы имеет размер около 30 мкм, обладает
подвижностью за счет формирования псевдоподий. Она прони-
кает в стенку толстой кишки, вызывает язвенные процессы;
способна фагоцитировать эритроциты (эритрофаг), может обна-
руживаться в свежевыделенных фекалиях человека.
Клиника. Клинически кишечный амебиаз проявляется в
виде частого жидкого стула. При этом в кале обнаруживаются
гной и слизь, иногда с кровью. Амебы с током крови попадают
в печень, легкие, головной мозг, в результате чего развивается
внекишечный амебиаз. Возможно появление кожного амебиаза. На
коже перианальной области и промежности образуются эрозии
и малоболезненные язвы.
И ммунитет. После амебиаза иммунитет нестойкий, акти-
вируется преимущественно клеточное звено.
Микробиологическая диагностика. Основным ме-
тодом диагностики является микроскопическое исследование кала,
а также содержимого абсцессов внутренних органов. Мазки ок-
рашивают раствором Люголя и гематоксилином. Результаты се-
рологических исследований (РИГА, ИФА, РСК и др.) при
амебиазе часто бывают положительными.
327
Лечение. Для лечения применяют мексаформ, интестопан,
осарсол, метронидазол и др.
Профилактика. Профилактика амебиаза связана с выяв-
лением и лечением цистовыделителей и носителей амеб, про-
ведением общесанитарных мероприятий.
12.3.2. Возбудитель токсоплазмоза
Токсоплазмоз — болезнь (инвазия), вызываемая про-
стейшими Toxoplasma gondii, сопровождающаяся
паразитемией и поражением различных органов.
У человека клинические проявления полиморфны,
заболевание протекает хронически, иногда бессим-
птомно.
Таксономия. Возбудитель относится к Protozoa, типу Apicomplexa
и классу Sporozoa. Открыт в 1908 г. Ш.Николем и Л.Мансо.
Морфология и культивирование. Toxoplasma gondii —
облигатный внутриклеточный паразит. В жизненном цикле ток-
соплазм различают несколько морфологических стадий. Мерозо-
иты имеют характерную форму в виде апельсиновой дольки
или полумесяца размером 4—7 х 1,5—2,0 мкм. При окраске по
Романовскому — Гимзе цитоплазма имеет голубой цвет, а ядро —
рубиново-красный. Токсоплазму культивируют в куриных эм-
брионах и на культурах тканей, а также путем заражения белых
мышей и других животных.
Резистентность. Токсоплазмы быстро погибают при 55 °C,
высокочувствительны к 50 % спирту, 5 % раствору NH4OH.
Эпидемиология. Токсоплазмы распространены повсемес-
тно Источниками инвазии служат многие виды домашних и диких
млекопитающих, а также птицы. Заражение происходит часто в
результате употребления в пищу термически плохо обработан-
ных продуктов (мясо, молоко, яйца). Эти продукты содержат в
псевдоцистах и цистах трофозоиты (эндозоиты и цистозоиты)
паразита. Животные и человек могут инфицироваться ооцистами
паразита, которые выделяют с испражнениями только кошки
и представители семейства кошачьих — окончательные хозяева
токсоплазм. Ооцисты, созревшие в окружающей среде и попав-
шие в кишечник, освобождают спорозоиты, которые внедряют-
ся в организм.
Патогенез. В организм человека возбудители токсоплазмоза
попадают алиментарным, реже контактным (через поврежден-
ную кожу и слизистые оболочки) или воздушно-капельным путем.
При врожденном токсоплазмозе возбудитель проникает в плод
через плаценту. Токсоплазмы, попавшие в организм, достигают
с током лимфы регионарных лимфатических узлов, размножа-
ются в них, проникают в кровь, разносятся по организму,
328
попадая в клетки ретикулоэндотелиальной системы практически
всех внутренних органов, где образуют цисты, сохраняющиеся
десятилетиями. Токсоплазмы поражают нервные клетки, печень,
почки, легкие, сердце, мышцы, глаза
Клиника. Инкубационный период составляет около 2 нед.
Клиническая картина разнообразна и зависит от локализации
возбудителя и поражаемого органа. При врожденном токсоплаз-
мозе возможны гибель плода, самопроизвольный выкидыш или
мертворождение, рождение детей с дефектами развития.
Иммунитет. При заболевании развивается клеточный и гу-
моральный иммунитет, что препятствует новому заражению ток-
соплазмами. Развивается также аллергия.
М икробиологическая диагностика. Проводят мик-
роскопию мазка, полученного из патологического материала и
окрашенного по Романовскому — Гимзе. Реже применяют био-
логический метод заражения мышей. Основным в диагностике
является серологический метод. Используют РИФ, РИГА, РСК,
а также реакцию Сэбина — Фельдмана, или красящий тест (при
этом методе возбудитель в зависимости от свойств антител ис-
следуемой сыворотки крови по-разному окрашивается метиле-
новым синим). Применяют аллергологический метод — поста-
новку внутрикожной пробы с токсоплазмином.
Лечение. Для лечения применяют хлоридин. Наиболее эф-
фективной является комбинация пириметамина (дараприма) с
сульфаниламидными препаратами. При беременности вместо пи-
риметамина рекомендуют применять спирамицин, который не
проходит через плаценту
Профилактика. К мерам профилактики относят соблюде-
ние гигиенических требований (в частности, мытье рук перед
едой); необходима тщательная термическая обработка мяса; сле-
дует избегать общения с беспризорными кошками.
12.3.3. Возбудитель лямблиоза
Лямблиоз — болезнь (инвазия), вызываемая про-
стейшим Lamblia intestinalis (Giardia lamblia), ха-
рактеризующаяся нарушением функции тонкой
кишки; часто протекает как бессимптомное носи-
тельство; антропоноз.
Таксономия и морфологи я. Возбудитель впервые описан
в 1859 г. русским ученым Д.Ф.Лямблем, относится к Protozoa.,
типу Sarcomastigophora, подтипу Mastigophora (жгутиконосцы). Су-
ществует в виде вегетативной формы и цисты. Вегетативная форма
грушевидная, размером 9—21 х 5—12 мкм, подвижная, имеет 4
пары симметрично расположенных жгутиков.
329
Клиника. Источником инвазии являются больные люди и
носители. Заражение происходит пищевым или водным путем.
Инкубационный период составляет 7—10 дней. Клинически
болезнь проявляется болями в животе, диареей, тошнотой,
метеоризмом.
Диагностика. Проводят микроскопическое изучение натив-
ных и окрашенных мазков, полученных из испражнений, а также
дуоденального содержимого.
Лечение. Применяют метронидазол (трихопол), ниридазол
и др.
12.3.4. Возбудитель балантидиаза
Балантидиаз (дизентерия инфузорная) — болезнь
(инвазия), характеризующаяся общей интоксикацией
и язвенным поражением толстой кишки.
Возбудитель балантидиаза Balantidium coli относится к Protozoa,
типу Ciliophora. Паразит имеет вегетативную и цистную стадии
развития. Цисты попадают в окружающую среду с фекалиями
и длительно в ней сохраняются. Заражение цистами происходит
через рот. В вегетативной стадии паразит имеет овальную форму
с ресничками; на конце есть щелевидное отверстие — перистом
с ротовым отверстием — цитостомом. Паразит распространен
широко (зоонозная инфекция — обитатели кишечника свиней
и др.), однако редко вызывает заболевание.
Лечение сходно с лечением амебиаза.
12.4. Возбудители грибковых кишечных инфекций —
микотоксикозов
Микотоксикозы — пищевые отравления человека и
животных, вызываемые микотоксинами — продук-
тами жизнедеятельности грибов, образующимися при
их росте на пищевых продуктах и пищевом сырье.
Микотоксины продуцируются многими фитопатогенными и сап-
рофитными грибами. Известно около 150 типов грибов, вызы-
вающих пищевые отравления человека и животных. Микоток-
сикозы являются серьезной медицинской проблемой.
Токсинообразующие грибы широко распространены в почве.
Продуцируемые ими микотоксины накапливаются в сельскохо-
зяйственных культурах и продуктах питания при неблагоприят-
ных условиях сбора, хранения и обработки.
Особое внимание следует уделять обнаружению микотокси-
нов в продуктах животного происхождения (мясо-молочные
продукты, яйца), которые загрязняются в результате скармли-
330
вания сельскохозяйственным животным и домашним птицам
кормов, содержащих микотоксины. При этом микотоксины могут
присутствовать в корме без видимого роста плесени. Микоток-
сины устойчивы к действию факторов окружающей среды, в
том числе к замораживанию, высокой температуре, высушива-
нию, к воздействию ультрафиолетового и ионизирующего из-
лучения.
Одним из распространенных алиментарных микотоксикозов
людей и животных являются фузариотоксикозы: споротрихиел-
лотоксикоз, фузариограминеаротоксикоз, фузарионивалетоксикоз.
Возбудителями являются несовершенные грибы рода Fusarium,
продуцирующие токсины группы трихоцетенов, и др.
Споротриеллотоксикоз (алиментарно-токсическая алейкия) —
тяжелое заболевание, связанное с действием микотоксинов гриба
Fusarium sporotrichiella. Гриб развивается на зерновых культурах,
перезимовавших под снегом или при позднем сборе урожая
зерновых. Отравление фузариозным зерном раньше называли
септической ангиной из-за сходства заболевания с некротичес-
кой ангиной. Обычно через 1—2 нед после употребления хлеба,
выпеченного из пораженного зерна, в крови резко уменьшается
количество гранулоцитов, а затем возникают выраженные по-
ражения миелоидной и лимфоидной тканей, некроз костного
мозга, что ведет к нарушению кроветворения.
В связи с характером патогенеза заболевание называют али-
ментарно-токсической алейкией. К токсину гриба чувствитель-
ны многие домашние животные. Определить присутствие в
продукте питания токсина F. sporotrichiella можно путем введе-
ния экстрактов продукта птицам, кошкам, морским свинкам и
мышам.
Считают, что поражение так называемой уровской болезнью
(болезнь Кашина — Бека) связано с потреблением зерна, за-
раженного разновидностью гриба рода Fusarium (F.tricinetum,
F.pocre, Fsporotrichiella). Болезнь встречается в Восточном Забай-
калье и вдоль селений по берегу реки Урова (отсюда и название
болезни). Заболевание сопровождается дистрофией костей скеле-
та. Оказалось, что при переходе населения на употребление хлеба
из зерна, привезенного из других районов страны, заболевае-
мость резко снижалась. Сходные заболевания были описаны и
в других странах.
Фузариограминеаротоксикоз (синдром «пьяного хлеба») —
заболевание, возникающее в результате употребления выпечен-
ных изделий из зерна, пораженного Fusarium graminearum. Этот
гриб продуцирует токсические вещества, относящиеся к азот-
содержащим глюкозидам, холинам и алкалоидам, которые воз-
действуют на центральную нервную систему. При этом возни-
кают слабость, скованность походки, резкие головные боли,
331
головокружение, рвота, диарея, боли в животе. Возможны анемия
и психические расстройства. Другой микотоксин F. graminearum —
зеараленон — при употреблении кормов (кукурузы, ячменя),
загрязненных грибами, вызывает у свиней и крупного рогатого
скота вульвовагиниты, аборты, бесплодие.
Фузарионивалетоксикоз возникает при употреблении продук-
тов питания из пшеницы, ячменя и риса, зараженных «красной
плесенью» — грибами рода Fusarium (F.graminearum, F.nivale,
F.avenaceum). Эти грибы продуцируют микотоксины — нивале-
нол, фузаренон X и др. Отравление вызывает рвоту, диарею,
головные боли, конвульсии.
Сердечная форма синдрома бери-бери — заболевание, изве-
стное с 1700 г. в Японии, возникающее в результате употреб-
ления в пищу желтоокрашенного («желтушного») риса, сорго,
зараженных Penicillium citreoviridae, P.islandicum. Микотоксин
цитреовиридин поражает центральную нервную и сердечно-со-
судистую системы. Возможен смертельный исход. P.islandicum про-
дуцирует исландитоксин, поражающий печень.
Другие грибы — Penicillum patulum, Р.expansum, P.urticae,
Aspergillus elavatus, будучи распространены в ячменном солоде,
проросшей пшенице и гнилых яблоках (сидр), вызывают ней-
ротоксикоз, отек легких, рвоту дерматит. Действующим нача-
лом при этом является микотоксин патулин (син. илавацин).
Заболевание известно с 1954 г., обнаружено в Германии,
Франции, Японии, США.
Эрготизм (от франц, ergot — рожки) — заболевание, изве-
стное давно, распространено во всем мире. Возникает при упот-
реблении злаковых (чаще рожь), пораженных рожками споры-
ньи — Claviceps purpurea и Claviceps paspalum. Рожки спорыньи —
это склероции грибов, похожие на семена злаков. Однако они
крупнее и темнее зерен растений; имеют удлиненную и искрив-
ленную в виде рожка форму. Микотоксины спорыньи являются
алкалоидами лизергиновой кислоты, клавиновыми алкалоидами
(нейротоксическое действие). Поражаются люди и животные. Ток-
сины грибов переходят в молоко животных.
Острая форма характеризуется высокой летальностью. У боль-
ных возникают симптомы острого гастроэнтерита и поражения
центральной нервной системы (парестезии, судороги). Хроничес-
кая форма характеризуется «ползанием мурашек» (особенно на
конечностях), рвотой, желудочно-кишечными расстройствами.
При поражении половой системы возможно бесплодие. Разли-
чают три формы эрготизма: конвульсивную (токсические судо-
роги мышц, чаще сгибателей — срок около месяца); гангреноз-
ную (через 10—20 дней на фоне отравления появляются некро-
тические изменения периферических частей конечностей с силь-
ными болями) и смешанную.
332
Афлатоксикозы — заболевания, возникающие при употреб-
лении продуктов питания, которые содержат токсины-метабо-
литы, так называемые афлатоксины, продуцируемые Aspergillus
flavus и Aspergillus parasiticus. Название «афлатоксины» образова-
но от слов A(spergillus) fla(vus) toxins. Они были открыты в 1960 г.
как причина вспышки болезней неизвестного происхождения в
Великобритании и других странах. Действующее начало — аф-
латоксины Вр В? Gp Gy Мр Му которые широко распрос-
транены в растительных продуктах питания, главным образом
в зерновых; возможно накопление афлатоксинов в продуктах
животного происхождения. Они не разрушаются при термичес-
кой обработке. Следует отметить исключительно высокую ток-
сичность афлатоксинов. Например, острое отравление животных,
вызванное афлатоксином группы В, сопровождается быстрым
течением заболевания и высокой летальностью. Острое отравле-
ние характеризуется вялостью движений, судорогами, пареза-
ми, геморрагиями, отеками, нарушением функции ЖКТ и
поражением печени, в которой развиваются некрозы, цирроз,
первичный рак.
Поражения афлатоксинами широко распространены, обнару-
жены в Германии, Франции, Индии, Кении, Таиланде, Уганде
и др. Афлатоксины находятся в растительных продуктах питания
(главным образом зерновых), обнаружены также в арахисе,
моркови, фасоли, какао, мясе, молоке, сыре; могут накапли-
ваться и в продуктах животного происхождения.
Стахиботриотоксикоз — тяжелое заболевание лошадей, реже
рогатого скота и домашней птицы. Возникает вследствие скар-
мливания животным кормов, содержащих токсин гриба
Stachybotrys altemans. У людей контакт с зараженным кормом
может приводить к развитию дерматитов или пневмоконио-
зов.
Лабораторная диагностика. Она основана на выяв-
лении в исследуемом материале грибов или микотоксинов.
Применяют хроматографию, спектрофотометрию и биопробы на
куриных эмбрионах, культурах клеток, утятах, крысятах, го-
лубях и некоторых микроорганизмах.
Лечение симптоматическое. Проводят промывание желуд-
ка, очищение кишечника и другие мероприятия направленные
на детоксикацию организма.
Профилактика. Она включает в себя предупреждение за-
ражения продуктов и кормов грибами и последующего их раз-
множения, токсинообразования. Подозрительные продукты дол-
жны исследоваться на токсичность. В ряде стран разработаны
нормы ПДК микотоксинов в продуктах питания. Конечной целью
профилактики микотоксикозов является полное освобождение
продуктов питания и кормов от микотоксинов.
333
Глава 13. ВОЗБУДИТЕЛИ РЕСПИРАТОРНЫХ
ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
Респираторные инфекции — это болезни, заражение которыми
происходит через дыхательный тракт. Путями передачи этих
болезней являются воздушно-капельный и воздушно-пылевой.
По распространенности респираторные болезни делят первое место
с кишечными инфекциями.
13.1. Возбудители бактериальных респираторных инфекций
13.1.1. Возбудитель дифтерии
Дифтерия — острая инфекционная болезнь, харак-
теризующаяся фибринозным воспалением в зеве,
гортани, реже в других органах и явлениями ин-
токсикации. Возбудителем ее является Corynebac-
terium diphtheriae.
Дифтерийная палочка была открыта в 1883—1884 гг. Т.Клебсом
и Ф.Леффлером.
Таксономия. Corynebacterium diphtheriae (от греч. согупе —
булава, diphthera — пленка) относится к отделу Firmicutes, роду
Corynebacterium.
Морфологические и тинкториальные свойства.
Возбудитель дифтерии характеризуется полиморфизмом: наряду
с наиболее распространенными тонкими, слегка изогнутыми
палочками длиной 1—5 мкм встречаются кокковидные и вет-
вящиеся формы. Бактерии нередко располагаются под углом
друг к другу. Они не образуют спор, не имеют жгутиков, у
многих штаммов выявляют микрокапсулу. Характерной особен-
ностью C.diphtheriae является наличие на концах палочки зерен
волютина, что обусловливает их булавовидную форму (рис. 13.1)
и неравномерное окрашивание клеток анилиновыми красите-
лями. Возбудитель дифтерии по Граму окрашивается положи-
тельно.
Культуральные свойства. С.diphtheriae — факульта-
тивный анаэроб, оптимальными для его роста являются темпе-
ратура 37 °C и pH 7,6. Микроб растет на специальных питатель-
ных средах, например на среде Клауберга (кровяно-теллурито-
вый агар), на которой дифтерийная палочка дает колонии 3
типов: а) крупные, серые, с неровными краями, радиальной
исчерченностью, напоминающие маргаритки; б) мелкие, чер-
ные, выпуклые, с ровными краями; в) похожие на первые и
вторые.
В зависимости от культуральных и ферментативных свойств
334
различают 3 биологических
варианта C.diphtheriae: gravis,
mitis и промежуточный inter-
medins.
Ферментативная ак-
тивность. Возбудитель диф-
терии обладает достаточно
высокой ферментативной ак-
тивностью. Наряду с иными
ферментами он обладает цис-
тиназой, которая отсутствует
у других коринебактерий. Ва-
рианты можно дифференциро-
вать, в частности, по отно-
шению к крахмалу.
Антигенные свой-
ства. На основании строения
О- и К-антигенов различают
11 сероваров возбудителя диф-
терии.
Факторы патогенно-
сти. Основным фактором па-
тогенности возбудителя диф-
Рис. 13.1. Бактерии — возбудите
ли инфекций дыхательных пу-
тей.
1 — бордетеллы; 2 — легионеллы;
3 — хламидии в инфицированных
клетках; 4 — менингококки; 5 —
стрептококки; 6 — микобактерии
туберкулеза; 7 — коринебактерии
дифтерии; 8 — микоплазмы.
терии является экзотоксин, нарушающий синтез белка и пора-
жающий в связи с этим клетки миокарда, надпочечников, почек,
нервных ганглиев. Способность вырабатывать экзотоксин обус-
ловлена наличием в клетке профага, несущего tox-ген, ответ-
ственный за образование токсина. Болезнь вызывают только ток-
сигенные штаммы. Кроме того, C.diphtheriae продуцирует фер-
менты агрессии — гиалуронидазу, нейраминидазу и др. К фак-
торам патогенности относится также микрокапсула.
Резистентность. У дифтерийной палочки она такая же,
как у всех неспорообразующих бактерий. Возбудитель достаточно
устойчив к высушиванию, действию низких температур, поэто-
му в течение нескольких дней может сохраняться на предметах,
в воде.
Условно-патогенные коринебактерии. К роду Corynebacterium,
кроме возбудителя дифтерии, относятся другие виды, способ-
ные при определенных условиях вызывать гнойно-воспалитель-
ные заболевания, — C.pseudodiphtheriticum (hoffmanii), С. xerosis
и др. Эти бактерии обитают там, куда может попасть и возбу-
дитель дифтерии, — в зеве, на конъюнктиве, коже. Наиболее
распространенным видом является ложнодифтерийная палочка,
которую обнаруживают в зеве у 70 % людей.
Эпидемиология. Источник дифтерии — больные люди и
в меньшей степени бактерионосители. Заражение происходит чаще
335
через дыхательные пути. Основной путь передачи воздушно-ка-
пельный, но возможен и контактный путь — через белье, посуду,
игрушки.
Восприимчивость к дифтерии высокая. Наиболее чувствительны
к возбудителю дети. Однако в последние годы наряду с уве-
личением заболеваемости наблюдается «повзросление» болезни,
особенно в городах. Чаще болезнь встречается в осенне-зимний
период.
Патогенез. Входные ворота инфекции — слизистые обо-
лочки зева, носа, дыхательных путей, глаз, половых органов,
раневая поверхность. На месте входных ворот наблюдается
фибринозное воспаление, образуется характерная пленка, кото-
рая с трудом отделяется от подлежащих тканей. Бактерии вы-
деляют экзотоксин, попадающий в кровь, — развивается ток-
синемия. Токсин поражает миокард, почки, надпочечники,
нервную систему.
Клиника. Существуют различные по локализации формы
дифтерии: дифтерия зева, которая наблюдается в 85—90 %
случаев, дифтерия носа, гортани, глаз, наружных половых ор-
ганов, кожи, ран и др. Инкубационный период составляет от
2 до 10 дней. Заболевание начинается с повышения температуры
тела, боли при глотании, появления пленки на миндалинах,
увеличения лимфатических узлов. У взрослых дифтерия может
протекать как лакунарная ангина. У детей раннего возраста
нередко одновременно с зевом и носом в патологический про-
цесс вовлекается гортань, и в результате отека гортани разви-
вается дифтерийный круп, который может привести к асфик-
сии и смерти. Другими тяжелыми осложнениями, которые так-
же могут явиться причиной смерти, являются токсический
миокардит, острая недостаточность гипофизарно-надпочечнико-
вой системы, паралич дыхательных мышц.
Иммунитет. Вырабатывается стойкий, напряженный по-
стинфекционный иммунитет. Поствакцинальный иммунитет со-
храняется до 3—5 лет. Основную роль в иммунитете играют ан-
титоксические антитела, которые выявляют в РПГА.
Микробиологическая диагностика. С помощью
тампона у больного берут пленку и слизь из зева и носа. Для
постановки предварительного диагноза возможно применение
бактериоскопического метода. Основной метод диагностики —
бактериологический. В процессе идентификации выделенной
чистой культуры C.diphtheriae дифференцируют от других ко-
ринебактерий; внутривидовая идентификация заключается в
определении био- и серовара.
Лечение. Основной метод терапии — немедленное введение
антитоксической противодифтерийной сыворотки, применяют
также антибиотики.
336
Профилактика. Специфическая профилактика заключа-
ется во введении грудным детям, начиная с 3-месячного воз-
раста (до этого времени у них сохраняется плацентарный им-
мунитет), дифтерийного анатоксина, входящего в состав пре-
паратов АКДС (адсорбированной коклюшно-дифтерийно-столб-
нячной вакцины), АД С (адсорбированного дифтерийно-столб-
нячного анатоксина). Ревакцинацию проводят с помощью АДС
не только в детском возрасте, но и взрослым людям каждые
10 лет. Людям, ранее иммунизированным, но не имеющим
достаточно напряженного антитоксического иммунитета, при
контакте с больным вводят дифтерийный анатоксин (АД).
Помимо вакцин АКДС, АДС и АД, выпускаются препараты
АКДС-М, АДС-М, АД-М, содержащие уменьшенные дозы
антигена и используемые для иммунизации людей, предраспо-
ложенных к аллергии; однако эти препараты менее иммуно-
генны.
13.1.2. Возбудитель скарлатины
Скарлатина относится к группе антропонозных бак-
териальных инфекций, вызываемых стрептококком.
К этой группе болезней, кроме скарлатины, отно-
сятся ангина, рожа, импетиго, пиелонефрит, рев-
матизм.
Таксономия. Возбудителями перечисленных болезней явля-
ются бактерии, относящиеся к отделу Firmicutes, роду Streptococcus.
Род Streptococcus включает 21 вид, из которых наибольшее
значение в патологии человека имеет вид S.pyogenes.
Морфологические свойства. Стрептококки — мел-
кие (1 мкм), сферической формы бактерии, в препарате рас-
полагаются попарно или цепочками (см. рис. 13.1); имеют кап-
сулу, состоящую из гиалуроновой кислоты, неподвижны, грам-
положительны.
Культуральные и биохимические свойства.
Стрептококки — факультативные анаэробы, культивируются на
питательных средах с добавлением глюкозы, сыворотки или
крови, на кровяном агаре растут в виде мелких серых колоний.
Возможны 3 типа гемолиза: 1) р-гемолиз — вокруг колонии
прозрачная зона гемолиза (полный гемолиз); 2) а-гемолиз —
вокруг колонии серо-зеленоватая зона (частичный гемолиз);
3) у-гемолиз — отсутствие зоны гемолиза. В зависимости от типа
гемолиза различают культуральные варианты стрептококков:
Р-гемолитические, а-гемолитические и негемолитические.
Антигенная структура. Стрептококки имеют несколь-
ко типов антигенов. И. Ленсфильд по содержанию полисахари-
337
дов клеточной стенки (субстанция С) в реакции преципитации
разделила все стрептококки на серогруппы (А, В, С и т.д.).
Стрептококки группы А, в которую входит S. pyogenes, Гриф-
фитс разделил по 7-антигену на 60 сероваров, из которых 56
входят в группу А. Другие антигены (М, R, Р) имеют меньшее
значение в диагностике.
Резистентность. Возбудители скарлатины погибают при па-
стеризации (56 °C, 30 мин), выживают вне организма в течение
нескольких дней, однако в гное, мокроте и на белье могут со-
храняться несколько недель. Стрептококки чувствительны к де-
зинфектантам, антибиотикам (пенициллину, эритромицину и др.).
Факторы патогенности. Наибольшее значение в пато-
генезе стрептококковых инфекций имеют: а) стрептокиназа (фиб-
ринолизин) — протеолитический фермент, расщепляющий фиб-
рин и другие белки; б) ДНКаза — фермент, деполимеризую-
щий ДНК; в) гиалуронидаза — фермент агрессии, разрушаю-
щий гиалуроновую кислоту, которая входит в состав соеди-
нительной ткани, так называемый «фактор проницаемости»;
г) эритрогенин — токсин, продуцируемый некоторыми штам-
мами р-гемолитических стрептококков группы А, которые спо-
собны вызвать скарлатину, этот токсин вызывает и появле-
ние сыпи, выделяется только лизогенными культурами;
штаммы, лишенные умеренного фага, не продуцируют этот
токсин; д) стрептолизины О- и ^-вещества, вызывающие
гемолиз эритроцитов.
Некоторые факторы патогенности стрептококков используют
в медицинской практике. Так, смесь ДНКазы и фибринолизина
можно применять для разжижения экссудатов, лизирования
венозных тромбов, удаления гноя и некротизированных тканей
из раны. Гиалуронидаза может быть использована для быстрого
распространения по организму лекарств, введенных в ткани;
стрептолизин — для количественного определения антител к
стрептококку.
Как указывалось выше, р-гемолитические стрептококки
группы А вызывают различные заболевания: скарлатину, рожи-
стое воспаление, послеродовую лихорадку, сепсис, стрептокок-
ковую ангину, буллезное импетиго, острый и подострый эн-
докардит, ревматизм, гломерулонефрит.
Скарлатина — острая инфекционная эпидемическая болезнь
с общей интоксикацией и характерной ярко-красной сыпью (от
лат. scarlatto — красный, багровый — ит). Предположение о
стрептококковой этиологии скарлатины впервые высказал
Г.Н.Габричевский. В 1923 г. американские исследователи супруги
Г. и Дж.Дик выделили и подробно изучили гемолитический
стрептококк группы Л, вырабатывающий эритрогенин и вызы-
вающий скарлатину.
338
Эпидемиология, патогенез, клиника. Инфекция
легко передается в основном воздушно-капельным путем от
больного (или носителя) к здоровому, поэтому организм че-
ловека с инфекционным агентом встречается уже в детстве (1—
8 лет). Восприимчивость к возбудителю всеобщая. Скарлатина —
токсико-септическая болезнь с выраженной лихорадочной реак-
цией, ангиной (нередко некротической), увеличением лимфа-
тических узлов, мелкоточечной сыпью на коже. Микроб про-
никает в организм через слизистую оболочку зева и носоглотки
(иногда через поврежденную кожу), где развиваются скарлати-
нозная ангина и подчелюстной лимфаденит. Токсин размножа-
ющихся в миндалинах микробов попадает в кровь, что приво-
дит к общей интоксикации с последующей аллергизацией и
появлением нефритов, артритов, лимфаденитов. Инкубационный
период составляет 1—12 дней, в среднем 4—5 дней.
Микробиологическая диагностика. Диагноз ставят
в основном по клиническим и эпидемиологическим данным.
Лабораторно диагноз подтверждают с помощью микробиологи-
ческих и серологических методов. Материалом для микробиоло-
гического исследования служит мазок из зева, который засева-
ют на кровяной агар. Микроскопию проводят после окраски по
Граму. У выросшей культуры определяют серогруппу, серовар.
Для серологического подтверждения диагноза возможно обнару-
жение в ИФА антител к О-стрептолизину.
Иммунитет. После перенесенного заболевания остается стой-
кий клеточно-гуморальный иммунитет, поэтому взрослые люди,
как правило, скарлатиной не болеют.
Лечение. При скарлатине применяют антибиотикотерапию.
Профилактика. Специфическая профилактика не разра-
ботана. Решающее значение в профилактике болезни имеют раннее
выявление и изоляция источника инфекции, а также проведе-
ние дезинфекции в эпидемическом очаге.
13.1.3. Возбудитель коклюша
Коклюш — острая инфекционная болезнь, харак-
теризующаяся поражением верхних дыхательных
путей, приступами спазматического кашля; наблю-
дается преимущественно у детей дошкольного воз-
раста. Возбудитель коклюша Bordetella pertussis (от
лат. pertussis — кашель) был открыт в 1906 г. Ж.Борде
и О.Жангу.
Таксономия. B.pertussis относится к отделу Gracilicutes, роду
Bordetella.
Морфологические и тинкториальные свойства.
339
B.pertussis — мелкая (длиной 0,5—1,2 мкм) овоидная грамотри-
цательная палочка с закругленными концами. Спор и жгутиков
не имеет, образует микрокапсулу, пили.
Культуральные и биохимические свойства. Воз-
будитель коклюша — строгий аэроб, оптимальная температура
культивирования 37 °C при pH 7,2. B.pertussis очень медленно
растет только на специальных питательных средах, например на
среде Борде — Жангу (картофельно-глицериновый агар с добав-
лением крови), образуя колонии, похожие на капельки ртути.
B.pertussis биохимически инертна.
Антигенная структура. Бордетеллы имеют О-антиген,
состоящий из 14 компонентов. Обязательными для B.pertussis яв-
ляются 1-й и 7-й компоненты, 2—6-й компоненты встречаются
в различных комбинациях; в зависимости от их сочетания раз-
личают 6 сероваров возбудителя.
Факторы патогенности. К этим факторам относятся эн-
дотоксин, вызывающий лихорадку; белковый токсин, облада-
ющий антифагоцитарной активностью и стимулирующий лим-
фоцитоз; ферменты агрессии, повышающие сосудистую прони-
цаемость, обладающие гистаминсенсибилизирующим действием,
адгезивными свойствами и вызывающие гибель эпителиальных
клеток. В адгезии бактерий также участвуют гемагглютинин, пили
и белки наружной мембраны.
Резистентность. Возбудитель коклюша очень неустойчив
во внешней среде, быстро разрушается под действием дезин-
фектантов и других факторов.
Эпидемиология. Коклюш — антропонозная инфекция:
источником заболевания являются больные люди (особенно
опасные в начальной стадии болезни) и в очень незначительной
степени бактерионосители. Заражение коклюшем происходит через
дыхательный тракт, путь передачи воздушно-капельный. Кок-
люш встречается повсеместно, очень контагиозен. Болеют чаще
дети дошкольного возраста, особенно восприимчивы к коклю-
шу грудные дети, для которых он наиболее опасен. Осенью и
зимой наблюдается повышение заболеваемости.
Патогенез. Входными воротами инфекции являются вер-
хние дыхательные пути. Здесь благодаря адгезивным факторам
бордетеллы адсорбируются на ресничках эпителия, размножают-
ся, выделяют токсины и ферменты агрессии. Развиваются вос-
паление, отек слизистой оболочки, при этом часть эпителиаль-
ных клеток погибает. В результате постоянного раздражения ток-
синами рецепторов дыхательных путей появляется кашель, в
дальнейшем в дыхательном центре образуется очаг возбуждения
и приступы кашля могут быть вызваны неспецифическими
раздражителями. В возникновении приступов кашля имеет зна-
чение и сенсибилизация организма к токсинам B.pertussis.
340
Кл и н и к а. Инкубационный период составляет 2—14 дней.
В начале болезни появляются недомогание, невысокая темпера-
тура тела, небольшой кашель, насморк. Позже начинаются при-
ступы спазматического кашля, похожего на петушиный крик
(франц, coqueluche), заканчивающиеся выделением мокроты. Таких
приступов может быть 5—50 в сутки. Болезнь продолжается до
2 мес.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет стой-
кий, сохраняется на протяжении всей жизни.
Микробиологическая диагностика. Материалом для
исследования служит слизь из верхних дыхательных путей,
которую либо берут тампоном, либо используют метод «каш-
левых пластинок» (во время приступа кашля ко рту ребенка
подставляют чашку Петри с питательной средой). Основной метод
диагностики — бактериологический. Для ретроспективной диаг-
ностики применяют серологический метод (РА, РПГА, РСК).
Лечение. При тяжелых формах коклюша применяют анти-
биотики и нормальный человеческий иммуноглобулин. Рекомен-
дуются антигистаминные препараты, холодный свежий воздух.
При легких формах заболевания достаточно пребывания на
воздухе.
Профилактика. Для специфической профилактики кок-
люша применяют адсорбированную коклюшно-дифтерийно-стол-
бнячную вакцину (АКДС). Ее вводят детям начиная с 3-месяч-
ного возраста. При контакте с больным детям в возрасте до года
и неиммунизированным вводят нормальный человеческий им-
муноглобулин.
13.1.4. Возбудитель паракоклюша
Паракоклюш вызывает Bordetella parapertussis. Пара-
коклюш сходен с коклюшем, но протекает легче.
Паракоклюш распространен повсеместно и состав-
ляет примерно 15 % от числа заболеваний с ди-
агнозом коклюш. Перекрестный иммунитет при этих
болезнях не возникает. Возбудитель паракоклюша
можно отличить от B.pertussis по культуральным,
биохимическим и антигенным свойствам. Иммуно-
профилактика паракоклюша не разработана.
13.1.5. Возбудители менингококковой инфекции
Менингококковая инфекция — острая инфекционная болезнь,
характеризующаяся поражением слизистои оболочки носоглот-
ки, оболочек головного мозга и септицемией; антропоноз. Воз-
будитель Neisseria meningitidis (менингококк) впервые подробно
341
изучен в 1887 г. И.Ваксельбаумом, относится к отделу Gracilicutes,
семейству Neisseriaceae, роду Neisseria.
Морфологические свойства. Менингококки — мел-
кие (0,6—0,8 мкм) диплококки. Для них характерно располо-
жение в виде пары кофейных зерен, обращенных вогнутыми
поверхностями друг к другу (см. рис. 13.1). Менингококки не-
подвижны, спор не образуют, грамотрицательны, имеют пили,
капсула непостоянна.
Культуральные свойства. Менингококки относятся к
аэробам, культивируются на средах, содержащих нормальную
сыворотку или дефибринированную кровь барана либо лошади,
растут на искусственных питательных средах, содержащих спе-
циальный набор аминокислот. Элективная среда должна содер-
жать ристомицин. Повышенная концентрация СО2 в атмосфере
стимулирует рост менингококков
Антигены и факторы патогенности. По капсуль-
ным антигенам менингококки делятся на основные серогруппы
А, В, С, D и дополнительные X, Y, Z, ИМ 35, 129 и др. По
антигенам клеточной стенки менингококки делятся на серовары
(1,2,3 и т.д.). Во время эпидемических вспышек обычно цир-
кулируют менингококки группы А.
Факторы патогенности. Фактором патогенности явля-
ется токсин, представляющий собой ЛПС клеточной стенки. Его
количество определяет тяжесть течения болезни.
Резистентность. Менингококк малоустойчив во внешней
среде, чувствителен к высушиванию и охлаждению В течение
нескольких минут погибает при повышении температуры более
50 °C и ниже 22 °C. Менингококки чувствительны к пеницил-
линам, тетрациклинам, эритромицину и др., устойчивы к
ристомицину и сульфамидам. Чувствительны к 1 % раствору
фенола, 0,2 % раствору хлорной извести, 1 % раствору хлора-
мина.
Эпидемиология, патогенез и клиника. Чело-
век — единственный природный хозяин менингококков. Есте-
ственная восприимчивость человека высокая. Носоглотка служит
входными воротами инфекции, здесь возбудитель может дли-
тельно существовать, не вызывая воспаления (носительство).
Механизм передачи инфекции от больного или носителя воз-
душно-капельный.
Инкубационный период составляет 1—10 дней (чаще 2—3 дня).
Различают локализованные (назофарингит) и генерализованные
(менингит, менингоэнцефалит и др.) формы менингококковой
инфекции. Из носоглотки бактерии попадают в кровяное русло
(менингококкемия) и вызывают поражение мозговых и слизи-
стых оболочек с развитием лихорадки, геморрагической сыпи,
воспаления мозговых оболочек.
342
Иммунитет. Постинфекционный иммунитет при генерали-
зованных формах болезни стойким, напряженный.
Лабораторная диагностика. Материалом для исследо-
вания могут быть кровь, спинномозговая жидкость, носогло-
точные смывы. При микроскопическом исследовании осадка цен-
трифугированной спинномозговой жидкости и мазков из зева
видны типичные нейссерии внутри нейтрофилов или внекле-
точно. Посев материала производят сразу после взятия (при
хранении возможен аутолиз менингококков) на кровяной агар
(шоколадный агар), на агар с ристомицином (или линкомици-
ном), на среду Мартена — агар с антибиотиками (ВКН —.
ванкомицин, колистин, нистатин). Инкубируют в атмосфере,
содержащей 5 % СО2 («сосуд со свечой»). Кровь засевают на
полужидкий агар с последующим высевом на плотные пита-
тельные среды.
Лечение. В качестве этиотропной терапии используют ан-
тибиотики (пенициллины, левомицетин, рифампицин), а также
сульфамиды.
Профилактика. Специфическую профилактику проводят
менингококковой химической полисахаридной вакциной серо-
группы А и дивакциной серогрупп Я и С по эпидемическим
показаниям в группах населения повышенного риска (дети старше
5 лет в организованных коллективах, студенты первых курсов
средних и высших учебных заведений, заключенные и др.).
Неспецифическая профилактика сводится к соблюдению сани-
тарно-противоэпидемического режима в дошкольных, школь-
ных учреждениях и местах постоянного скопления людей.
13.1.6. Возбудители туберкулеза
Туберкулез (от лат. tuberculum — бугорок) — пер-
вично-хроническое заболевание человека и живот-
ных, сопровождающееся поражением различных
органов и систем (органов дыхания, лимфатичес-
ких узлов, кишечника, костей и суставов, глаз,
кожи, почек и мочевыводящих путей, половых
органов, центральной нервной системы).
Болезнь вызывается 3 видами микобактерий: Mycobacterium
tuberculosis — человеческий вид (в 92 % случаев), Mycobacterium
bovis — бычий вид (в 5 % случаев), Mycobacterium africanum —
промежуточный вид (в 3 % случаев). Бактериальная природа
туберкулеза установлена в 1882 г. Р.Кохом, открывшим
M.tuberculosis.
Таксономия. Возбудители туберкулеза относятся к отделу
Firmicutes, роду Mycobacterium. Родовой признак микобактерий —
кислото, спирто- и щелочеустойчивость.
343
Морфология, тинкториальные и культуральные
свойства. Возбудители туберкулеза характеризуются выражен-
ным полиморфизмом. Они имеют форму длинных, тонких
(Л/.tuberculosis) или коротких, толстых (M.bovis), прямых или
слегка изогнутых палочек (см. рис. 13.1) с гомогенной или
зернистой цитоплазмой; грамположительны, неподвижны, спор
не образуют, имеют микрокапсулу. Из-за большого содержания
липидов в клеточной стенке микобактерии плохо воспринимают
анилиновые красители, для их выявления применяют окраску
по Цилю Нильсену. Микобактерии могут образовывать различ-
ные морфовары (фильтрующиеся, ультрамелкие, £-формы бак-
терий и т.д.), которые длительно персистируют в организме и
индуцируют противотуберкулезный иммунитет.
Возбудители туберкулеза характеризуются медленным ростом,
требовательны к питательным средам. M.tuberculosis относятся к
аэробам, глицеринзависимы. На жидких питательных средах через
5—7 дней они дают рост в виде сухой морщинистой пленки
кремового цвета. При внутриклеточном развитии, а также при
росте на жидких средах (метод микрокультур Прайса) через 48—
72 ч у вирулентных штаммов выявляется характерный корд-
фактор (от англ, cord — жгут, веревка), благодаря которому
микобактерии растут в виде «кос» или «жгутов». На плотных
средах рост отмечается на 3—4-й неделе культивирования в виде
светло-кремового морщинистого, сухого чешуйчатого налета с
неровными краями (Я-формы). По мере роста колонии приоб-
ретают бородавчатый вид (похожи на цветную капусту). Под
влиянием антибактериальных средств возбудители изменяют
культуральные свойства, образуя влажные, гладкие колонии
(5-формы).
M.bovis — микроаэрофилы, растут на средах медленнее, чем
M.tuberculosis, пируватзависимы; на плотных питательных сре-
дах образуют мелкие шаровидные, серовато-белые колонии
(5-формы). Чаще для культивирования применяют элективные
среды Левенштейна — Йенсена и Финна-П. Из лабораторных
животных к M.tuberculosis наиболее восприимчивы морские
свинки, а к M.bovis — кролики.
M.africanum — промежуточный по свойствам вид, входящий
в состав M.bovis complex, малопатогенный для человека, выде-
ляется от больных туберкулезом в тропической Африке.
Ферментная активность. Возбудители туберкулеза
обладают высокой каталазной и пероксидазной активностью.
Каталаза термолабильна, инактивируется при 68 °C в течение 30
мин. M.tuberculosis в большом количестве синтезирует ниацин
(никотиновая кислота), который накапливается в культураль-
ной среде и определяется в пробе Конно.
Химический состав, факторы патогенности и
344
антигенная структура. Основными химическими компо-
нентами микобактерии являются белки, углеводы и липиды. На
долю липидов (фосфатиды, воск D и корд-фактор, миколовая,
туберкулостеариновая кислота и др.) приходится 10—40 % сухой
массы клетки. Эти компоненты обусловливают устойчивость к
кислотам, спиртам и щелочам, препятствуют фагоцитозу, на-
рушают проницаемость лизосом, вызывают развитие специфи-
ческих гранулем, разрушают митохондрии клеток, являются адъ-
ювантами. На долю полисахаридов приходится 15 % сухого
вещества клетки, туберкулопротеиды составляют 56 % сухой
массы клетки. Микобактерии индуцируют развитие реакции
гиперчувствительности IV типа (туберкулин).
Основные патогенные свойства возбудителей туберкулеза
обусловлены прямым или иммунологически опосредованным
действием липидов и липидсодержащих структур. В ходе забо-
левания к антигенам образуются антипротеиновые, антифосфа-
тидные и антиполисахаридные антитела, свидетельствующие об
активности процесса.
Резистентность. Благодаря наличию липидов микобакте-
рии в окружающей среде более устойчивы к действию небла-
гоприятных факторов, чем другие неспорообразующие бактерии.
Высушивание мало влияет на их жизнеспособность в патологи-
ческом материале (мокрота и др.). При кипячении они погибают
через 5 мин, а при пастеризации — в течение 30 мин. Для
дезинфекции используют активированные растворы хлорамина
и хлорной извести.
Эпидемиология. Туберкулез распространен повсеместно
и является социальной проблемой. Основной источник инфек-
ции — человек, больной туберкулезом органов дыхания, вы-
деляющий микробы в окружающую среду с мокротой. Больные
сельскохозяйственные животные и больные люди, выделяющие
возбудители с мочой и калом, играют второстепенную роль.
Основные пути передачи инфекции — воздушно-капельный и
воздушно-пылевой. Реже заражение может происходить пище-
вым путем при употреблении термически не обработанных мясо-
молочных продуктов и контактным путем.
Организм человека обладает высокой устойчивостью к дей-
ствию патогенных микобактерий, поэтому инфицирование не
всегда ведет к развитию болезни. К 40-летнему возрасту 70—
90 % людей бывают инфицированы, но лишь у 10 % развива-
ется туберкулез.
Патогенез и клиника. Возникновению заболевания спо-
собствуют различные иммунодефициты. Инкубационный период
составляет от 3—8 нед до 1 года и более (даже до 40 лет).
В развитии болезни выделяют первичный, диссеминированный и
вторичный туберкулез, который является результатом эндоген-
345
ной реактивации старых очагов. В зоне проникновения микобак-
терий или участках, наиболее благоприятных для размножения
микробов, возникает первичный туберкулезный комплекс, со-
стоящий из воспалительного очага (в легких это пневмоничес-
кий очаг под плеврой), пораженных регионарных лимфатичес-
ких узлов и «дорожки» измененных лимфатических сосудов между
ними. Диссеминация микробов может происходить бронхо-,
лимфо- и гематогенно.
При заживлении очаг воспаления рассасывается, некротичес-
кие массы уплотняются, а вокруг формируется соединительно-
тканная капсула (очаг Гона), микобактерии трансформируются
в £-формы. Активация этих очагов ведет к развитию вторичного
туберкулеза.
В основе специфического воспаления при туберкулезе лежит
реакция гиперчувствительности IV типа, что препятствует рас-
пространению микробов по организму.
Различают 3 клинические формы', первичная туберкулезная
интоксикация у детей и подростков, туберкулез органов дыха-
ния, туберкулез других органов и систем. Чаще возникает ту-
беркулез органов дыхания (легких и внутригрудных лимфатичес-
ких узлов), поскольку микробы обладают сродством к хорошо
аэрируемой легочной ткани, а лимфатическая система бедна
ферментами, обусловливающими устойчивость к микобактериям.
Основными симптомами легочного туберкулеза являются
субфебрильная температура тела, кашель с мокротой, кровохар-
канье, одышка и др. Симптомов, специфичных только для ту-
беркулеза, нет.
Иммунитет. Противотуберкулезный иммунитет нестериль-
ный инфекционный, обусловлен наличием в организме L-форм
микобактерий. Исход болезни определяется активностью клеточ-
ных факторов иммунитета.
Микробиологическая диагностика. Диагностику
проводят с помощью бактериоскопии, бактериологического
исследования и постановки биологической пробы. Все методы
направлены на обнаружение микобактерий в патологическом
материале: мокроте, промывных водах бронхов, плевральной и
церебральной жидкостях, кусочках тканей из органов и др.
К обязательным методам обследования относится также
туберкулинодиагностика, основанная на определении повышен-
ной чувствительности организма к туберкулину. Чаще для вы-
явления инфицирования и аллергических реакций ставят внут-
рикожную пробу Манту с 2 ТЕ ППД Л (от англ. Purified Protein
Derivate) — очищенным туберкулином в стандартном разведе-
нии (в 0,1 мл раствора содержится 2 туберкулиновые едини-
цы — ТЕ). У нас в стране препарат получила М.АЛинникова в
1939 г.
346
Для экспресс-диагностики туберкулеза применяют РИФ и
ПЦР. Для массового обследования населения, раннего выявле-
ния активных форм туберкулеза можно использовать ИФА, на-
правленный на обнаружение специфических антител.
Лечение. По степени эффективности противотуберкулезные
препараты делят на группы: группа А — изониазид, рифампи-
цин; группа В — пиразинамид, этамбутол, стрептомицин, ка-
намицин, флоримицин, циклосерин. При наличии сопутствую-
щей микрофлоры и множественной лекарственной устойчивости
микобактерий применяют фторхинолоны (максаквин) и альдо-
зон (производное изониазида). При раннем и своевременном
выявлении больных прогноз благоприятный.
Профилактика. Специфическую профилактику проводят
путем введения живой вакцины — BCG (БЦЖ), полученной
А.Кальметтом и К.Гереном (штамм Z?C(?-1), внутрикожно на
2—5-й день после рождения ребенка. Последующие ревакцина-
ции проводят по утвержденному календарю прививок. Предва-
рительно ставят пробу Манту для выявления туберкул и ннега-
тивных лиц, подлежащих ревакцинации. У новорожденных со
сниженной резистентностью применяют менее реактогенную
вакцину BCG-M.
13.1.7. Возбудители легионеллеза
Легионеллез — острая инфекционная болезнь, ха-
рактеризующаяся выраженной общей интоксикаци-
ей, поражением легких и других органов. Возбуди-
телем являются представители рода Legionella. Воз-
будитель легионеллеза был открыт в 1977 г. Д.Мак-
Деидом и С.Шепардом.
Таксономия. Наиболее частый возбудитель легионеллеза —
Legionella pneumophila, которая относится к отделу Gracilicutes,
роду Legionella.
Морфологические и тинкториальные свойства.
Легионеллы представляют собой грамотрицательные палочки (см.
рис. 13.1) размером от 0,3—0,9 до 2—3 мкм. Иногда встречаются
нитевидные формы длиной до 20 мкм. Спор и капсул не об-
разуют, имеют жгутики.
Культуральные и биохимические свойства.
Легионеллы являются аэробами, хорошо растут в присутствии
5 % СО2. Они весьма требовательны к условиям культивиро-
вания: растут только на специальных сложных питательных средах.
На 3—5-й день на плотной среде легионеллы образуют харак-
терные колонии с коричневым пигментом, диффундирующим
в агар. Легионеллы можно также культивировать в желточном
347
мешке куриного эмбриона. Их биохимическая активность невы-
сокая (в частности, они не имеют сахаролитических ферментов).
Антигенная структура. В зависимости от антигенной
структуры (в частности, О-антигена) различают 7 серогрупп
L.pneumophila.
Факторы патогенности. У легионелл выявлен эндо-
токсин, обладающий цитотоксическим и гемолитическим дей-
ствием.
Резистентность. Устойчивость легионелл довольно высо-
кая: в течение года они могут сохраняться в водопроводной
воде и водоемах. Но так же как другие неспорообразующие
бактерии, легионеллы чувствительны к этиловому спирту,
фенолу, высокой температуре: под действием этих факторов
погибают в течение нескольких минут.
Эпидемиология. Впервые эпидемия легионеллеза была за-
регистрирована в 1976 г. в Филадельфии во время съезда орга-
низации «Американский легион» (отсюда и название возбуди-
телей и болезни). В последующие годы вспышки и спорадичес-
кие случаи легионеллеза наблюдались во многих странах мира,
в том числе в России.
Источник болезни до сих пор выявить не удалось, она
относится к сапронозным инфекциям. Легионеллы чрезвычайно
широко распространены в природе, особенно в теплых водо-
емах, населенных водорослями и простейшими: у легионелл
сложились симбиотические взаимоотношения с этими организ-
мами, за счет продуктов их метаболизма легионеллы и живут.
Заражение происходит через дыхательный тракт аэрозольным
путем. Факторами передачи являются вода в системах кондици-
онирования воздуха, головках душевых установок, почва в
эндемичных районах. Легионеллезом болеют люди разных воз-
растов, но чаще мужчины среднего и пожилого возраста. Забо-
левание обычно встречается в летний период.
Патогенез. Входные ворота инфекции — дыхательные пути.
Чаще в нижних их отделах развивается воспалительный процесс.
Возможна бактериемия. При гибели микробов освобождается
эндотоксин, который обусловливает интоксикацию и пораже-
ние различных органов и систем (сердечно-сосудистой, желу-
дочно-кишечной и центральной нервной систем, почек).
Клиника. Существуют 2 основные формы легионеллеза:
пневмоническая (болезнь легионеров, филадельфийская лихо-
радка), острое респираторное заболевание без пневмонии (ли-
хорадка Понтиак). Эти формы вызывают одни и те же штаммы
легионелл. Инкубационный период в зависимости от формы
болезни составляет от нескольких часов до 10 дней. У заболев-
ших (в 5 % случаев) развивается тяжелая пневмония, поража-
ются центральная нервная система, желудочно-кишечный тракт,
348
почки. Летальность во время эпидемий филадельфийской лихо-
радки высокая — 18—20 %. У остальных 95 % людей, инфи-
цированных легионеллами, наблюдается лихорадка Понтиак.
Иммунитет. При легионеллезах иммунитет мало изучен.
Микробиологическая диагностика. Диагностика
болезни сложная. В качестве исследуемого материала обычно
используют плевральную жидкость, реже мокроту, кровь,
кусочки легочной ткани, сыворотку крови. Применяют бакте-
риологический, более надежный биологический (заражение
морских свинок и куриных эмбрионов) и серологический (ИФА)
методы. Для экспресс-диагностики используют РИФ.
Лечение. При легионеллезах применяют антибиотикотера-
пию.
Профилактика. Проводят санитарно-гигиенические меро-
приятия (в частности, промывание душевых установок водой,
нагретой до 60 °C).
13.1.8. Возбудитель орнитоза
Орнитоз — острая инфекционная болезнь, харак-
теризующаяся преимущественным поражением лег-
ких, явлениями интоксикации. Возбудителем явля-
ется Chlamydia psittaci.
Возбудитель орнитоза (от греч. omis — птица) был выделен в
1930 г. от больных людей, заразившихся от попугаев (греч.
psittakos — попугай).
Таксономия. Chlamydia psittaci относится к отделу
Gracilicutes, роду Chlamydia (от греч. chlamyda — мантия).
Морфологические и тинкториальные свойства.
Возбудитель орнитоза имеет форму кокка диаметром 0,2—0,3 мкм,
не образует спор, не имеет жгутиков и капсулы. Располагается
внутри клеток, так как является облигатным внутриклеточным
паразитом (см. рис. 13.1). Грамотрицателен, для окраски приме-
няют также метод Романовского — Гимзы.
Культуральные и биохимические свойства.
С.psittaci является облигатным внутриклеточным паразитом,
поэтому его культивируют в куриных эмбрионах, в организме
лабораторных животных, культуре клеток. Биохимическая ак-
тивность его очень низкая.
Антигенная структура. Возбудитель орнитоза имеет
общий для всего рода липополисахаридный О-антиген, находя-
щийся в клеточной стенке, и видоспецифический антиген бел-
ковой природы, располагающийся более поверхностно.
Факторы патогенности. C.psittaci образует токсическую
субстанцию типа эндотоксина.
349
Резистентность. У хламидий резистентность невысокая:
они инактивируются под действием дезинфицирующих веществ,
при нагревании, но довольно устойчивы к высушиванию, за-
мораживанию, во внешней среде сохраняются до 2—3 нед.
Эпидемиология. Орнитоз — зоонозная инфекция; источ-
ником заболевания являются многие виды (около 170) домаш-
них и диких птиц. Наибольшее эпидемиологическое значение
имеют городские голуби, попугаи, утки, индюки. С птицами
связано широкое распространение орнитоза в мире. Основные
пути передачи — воздушно-капельный и воздушно-пылевой, но
возможно и алиментарное инфицирование. Основной механизм
заражения — через дыхательные пути. Восприимчивость к ор-
нитозу высокая, чаще болеют люди среднего и старшего воз-
раста. Заболевание встречается обычно осенью и весной. Преоб-
ладают спорадические случаи, но возможны и вспышки орни-
тоза (например, на птицефермах).
Патогенез. Входными воротами инфекции служат верхние
дыхательные пути. Бактерии попадают в легочную ткань, здесь
происходят их размножение и гибель, освобождается эндоток-
син. Наблюдаются воспалительный процесс в легких и инток-
сикация организма. В результате проникновения в кровь мик-
робы разносятся по всему организму, поражая различные орга-
ны и системы (печень, селезенку, надпочечники, сердечную
мышцу, нервную систему).
Клиника. Инкубационный период составляет 6—17 дней.
Заболевание чаще протекает в виде тяжелой пневмонии. Иногда
в патологический процесс вовлекаются сердечно-сосудистая си-
стема, печень, селезенка, возможно развитие серозного менин-
гита. Могут наблюдаться как острые, так и хронические формы
инфекции.
Иммунитет. После перенесенной болезни нестойкий, поэто-
му возможна реинфекция. Отмечаются также рецидивы болезни.
Микробиологическая диагностика. Основным ме-
тодом диагностики является серологический метод (РСК, РПГА,
ИФА). Можно применять бактериологический (обычно исследу-
ют мокроту) и аллергический методы.
Лечение. При орнитозе проводят антибиотикотерапию.
Профилактика. Проводят неспецифические мероприятия:
регулирование численности голубей, санитарно-ветеринарные ме-
роприятия в птицеводстве и т.п.
13.1.9. Возбудитель респираторного хламидиоза
Воспаление легких (респираторный хламидиоз) может вызывать
также другой представитель рода хламидий — Chlamydia
pneumoniae, похожий по своим свойствам на C.psittaci. Респи-
350
раторный хламидиоз — антропонозная инфекция: источником
его являются больные люди. Заражение происходит аэрозоль-
ным путем, восприимчивость высокая. Болезнь широко распро-
странена. Возбудители обладают тропизмом к эпителию респи-
раторного тракта и вызывают тяжело протекающую пневмонию,
не оставляющую прочного иммунитета. Микробиологическую
диагностику проводят в основном с помощью серологического
метода (РСК для обнаружения антител и РИФ для выявления
специфического антигена). Лечение — антибиотиками, профи-
лактика — неспецифическая.
13.1.10. Возбудитель микоплазмоза
Микоплазмоз — антропонозная микоплазменная ин-
фекционная болезнь с респираторным механизмом
передачи, характеризующаяся поражением органов
дыхания.
Возбудитель Mycoplasma pneumoniae выделен в 1944 г. М.Итоном.
Первоначально возбудитель отнесен к вирусам и только в 1962 г.
идентифицирован как микоплазма.
Таксономия. Возбудитель относится к отделу Tenericutes,
семейству Mycoplasmatacea, роду Mycoplasma. M.pneumoniae —
единственный вид этого рода, в отношении которого доказана
патогенность для человека.
Морфологические и биологические свойства.
Микоплазмы представляют собой сферические (см. рис. 13.1) и
нитевидные клетки. У микробов отсутствует ригидная клеточная
стенка, вместо которой они покрыты трехслойной объединяю-
щей мембраной, благодаря чему могут менять форму и даже
проходить через бактериальные фильтры. Микоплазмы полнос-
тью резистентны к пенициллину, но тетрациклин и эритроми-
цин угнетают их рост. Культивируются на сывороточном агаре
с добавлением ацетата таллия для подавления контаминантной
флоры. При первичном посеве материала на плотной среде через
1—2 нед вырастают мелкие колонии с втянутым в середине
центром. В окружающей среде микоплазмы неустойчивы, чув-
ствительны к действию химических и физических факторов.
Эпидемиология и клиника. Источником инфекции
являются больной пневмонией или носитель. Заболевание рас-
пространяется воздушно-капельным путем. Восприимчивость
людей относительная. Клиническая картина типична для острых
респираторных заболеваний (лихорадка, кашель, симптомы
пневмонии). Инкубационный период составляет 7—14 дней.
Микробиологическая диагностика. Диагностика
основана на выделении микоплазм из мокроты, носоглоточных
351
смывов при культивировании на селективных питательных средах,
содержащих лошадиную сыворотку или мочевину. Диагноз мо-
жет быть подтвержден серологически в РСК, РИФ и методом
ингибиции роста микоплазм.
Лечение. При микоплазмозе применяют антибиотики (эрит-
ромицин, тетрациклин). Специфическая профилактика не разра-
ботана.
13.2. Возбудители вирусных респираторных инфекций
13.2.1. Вирусы гриппа
Грипп — острое респираторное вирусное заболева
ние, являющееся наиболее массовой инфекцией
человечества, характеризуется преимущественным
поражением верхних дыхательных путей. Возбуди-
тель гриппа (серотип А) был открыт в 1933 г.
В.Смитом, К.Эндрюсом и П.Леидлоу. Позднее были
выделены вирусы гриппа других серотипов.
Таксономия. Вирус гриппа относится к семейству
Orthomyxoviridae (от лат. orthos — прямой, туха — слизь). Раз-
личают 3 серотипа вируса гриппа: А, В и С.
Роль различных типов вируса гриппа неоднозначна: вирус типа
А обнаружен у человека, млекопитающих и птиц; вирусы В и
С выделяют в абсолютном большинстве случаев от людей. Наи-
большее значение в патологии человека имеет вирус типа А —
он поражает все возрастные группы, вызывает не только эпи-
демии, но и пандемии. Вирус В вызывает эпидемии, гриппом
В болеют преимущественно дети. Вирус С является причиной
спорадических заболеваний только у детей.
Структура вируса гриппа А. Возбудитель гриппа
имеет однонитчатую РНК, состоящую из 8 фрагментов. Подоб-
ная сегментарность позволяет двум вирусам при взаимодействии
легко обмениваться генетической информацией и тем самым спо-
собствует высокой изменчивости вируса. Капсомеры уложены вок-
руг нити РНК по спиральному типу. Вирус гриппа имеет также
суперкапсид с отростками (до 900). Вирус полиморфен: встре-
чаются сферические, палочковидные, нитевидные формы. Его
размер составляет 80—120 нм (рис. 13.2).
Антигенная структура вируса гриппа А. Разли-
чают внутренний и поверхностные антигены. Внутренний анти-
ген состоит из РНК и белков капсида (рибонуклеопротеин), он
и определяет серотип вируса — А, В или С. Внутренний антиген
стимулирует Т-киллеры и макрофаги, но не вызывает антите-
л©образования. Гликопротеинные отростки выполняют функции
двух поверхностных антигенов — гемагглютинина (Н) и ней-
352
Рис. 13.2. Вирус гриппа.
а — электронограмма, б — схема строения.
раминидазы (TV). У вируса гриппа человека имеются 3 разновид-
ности Н- и 2 разновидности TV-антигенов. В зависимости от
строения поверхностных антигенов различают 3 подтипа вируса
A: A(HINI), или Al; A(H2N2), или А2; A(H3N2), или АЗ. Внутри
каждого подтипа существует бесчисленное множество антиген-
ных вариантов, различающихся конфигурацией поверхностных
антигенов. Н- и TV-антигены вызывают образование антител, уча-
ствуют в репродукции вируса: гемагглютинин отвечает за при-
крепление вирусной частицы к клетке, нейраминидаза способ-
ствует выходу вируса из клетки. Гемагглютинин также склеи-
12—239
353
вает эритроциты. Более важен гемагглютинин, которого в 5 раз
больше, чем нейраминидазы. С гемагглютинином и нейрамини-
дазой связана вирулентность вируса.
Антигенная изменчивость вируса гриппа. Разли-
чают два вида антигенной изменчивости: ишфт — значительные
изменения, очень редко происходящие и приводящие к образо-
ванию в результате рекомбинации (между двумя вирусами грип-
па человека либо между вирусами человека и птиц или живот-
ных) новых подтипов вируса, и дрейф — постоянно возника-
ющие в результате точечных мутаций изменения, следствием
которых является возникновение новых антигенных вариантов
вируса. Из-за уникальной изменчивости вируса гриппа невозможно
прогнозировать заболевание, эффективность вакцин невьгсокая.
Вирус В отличается от вируса А по антигенным свойствам,
изменяется только по типу дрейфа; вирус С имеет фундамен-
тальные отличия: его РНК состоит из 7 фрагментов, вирус мало
изменчив и не имеет TV-антигена.
Культивирование. Для культивирования вируса гриппа
применяют лабораторных животных, куриные эмбрионы, куль-
туру клеток.
Резистентность. Устойчивость вируса гриппа обычная для
большинства вирусов: они чувствительны к высокой темпера-
туре, дезинфицирующим веществам, но более устойчивы к
низкой температуре и поэтому могут в течение нескольких дней
сохраняться на различных предметах.
Эпидемиология. Основным источником гриппа являют-
ся больные люди, которые при кашле, чиханье, разговоре, смехе
выделяют вирусы. Заражение происходит аэрозольным путем че-
рез респираторный тракт. Восприимчивость к гриппу высокая.
Эпидемии этой болезни наблюдаются обычно зимой, их про-
должительность составляет 3—6 нед. В течение 10—15 лет и более
продолжается пандемия гриппа А, которая состоит из возника-
ющих теперь ежегодно эпидемий, распространяющихся от од-
ного населенного пункта к другому. Во время некоторых пан-
демий заболевает примерно половина населения Земли. Каждую
пандемию вызывает новый подтип вируса А, а каждую эпиде-
мию — новый антигенный вариант одного подтипа. Значитель-
ные эпидемии гриппа В повторяются каждые 4—7 лет. В после-
дние годы от больных выделяют вирусы гриппа A(H3N2),
A(H1N1), реже вирус В.
Патогенез. Входные ворота инфекции — верхние дыха-
тельные пути. Вирусы внедряются в клетки слизистой оболочки
и размножаются там, вызывая гибель клеток. Воспалительный
процесс может охватывать также нижние отделы респираторно-
го тракта. Вероятно, токсическое воздействие на организм ока-
зывают продукты распада погибших клеток и самих вирусов.
354
Поражаются нервная сердечно-сосудистая, дыхательная, иммун-
ная и другие системы. Развивается вторичный иммунодефицит,
в результате которого возникают различные бактериальные
осложнения. Повышается проницаемость кровеносных сосудов и
серозных оболочек, вследствие чего возможно развитие гемор-
рагических пневмоний, кровотечений, отека мозга. Тяжесть
болезни во многом зависит от состояния макроорганизма.
Клиника. Инкубационный период при гриппе А составляет
24—48 ч, при гриппе В — 72 ч. Заболевание начинается с
повышения температуры тела до 39—40 °C, головной боли, бо-
лей в мышцах и суставах появляются насморк, кашель, боль
в горле (франц, gripper — царапать когтями). Продолжительность
болезни обычно 7 дней. Возможны осложнения: кровотечения,
геморрагическая (это наиболее частые причины смерти) и бак-
териальная пневмонии, тонзиллит, гайморит и др. Иногда от-
мечается бессимптомное течение.
Иммунитет. После гриппа иммунитет прочный, но харак-
теризуется строгой специфичностью:- он не только типо- и под-
типе-, но и вариантоспецифичен, поэтому создается впечатле-
ние, что иммунитет кратковременный.
Микробиологическая диагностика. В качестве ис-
следуемого материала используют смыв или слизь из носоглот-
ки, а также сыворотку крови. Применяют вирусологический,
для ретроспективной диагностики — серологический (РТГА,
РСК) методы, для экспресс-диагностики — РИФ.
Лечение. При гриппе применяют химиотерапевтические пре-
параты, например ремантадин (грипп А), иммуностимулирую-
щее и противовирусное средство арбидол (грипп А и В), лей-
коцитарный интерферон. В тяжелых случаях используют противо-
гриппозный гомологичный иммуноглобулин. Не рекомендуется
снижать температуру тела (если больной переносит ее), так как
при температуре тела 38—39 °C вырабатывается максимальное
количество эндогенного интерферона. В качестве жаропонижаю-
щего лекарства не следует применять аспирин (ацетилсалицило-
вую кислоту): этот препарат снижает свертываемость крови.
Профилактика. Для предварительной профилактики гриппа
людям, относящимся к «группам риска», вводят живые или
убитые вакцины, но из-за высокой изменчивости вируса грип-
па такие вакцины малоэффективны. Кроме того, возможно
поствакцинальное осложнение — иммунологический паралич.
Полезна неспецифическая профилактика — закаливание. Для
экстренной профилактики в период эпидемии, особенно при
тесном контакте с больными (например, в семье), можно
применять те же химиопрепараты, что и для лечения, а также
интерферон. Как один из способов неспецифической профилак-
тики эффективно ношение марлевых масок.
12
355
13.2.2. Вирусы — возбудители других острых респираторных
вирусных инфекций
Острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ),
возбудителями которых является более 150 разно-
видностей вирусов, — одни из наиболее часто
встречающихся болезней человека. Вместе с грип-
пом они занимают первое место по распространен-
ности, характеризуются преимущественным пора-
жением верхних дыхательных путей.
Заболевания, похожие на ОРВИ, вызывают также некоторые
бактерии, например легионеллы. Поэтому существует диагноз
«острое респираторное заболевание» («ОРЗ»), который ставят вне
зависимости от этиологии болезни.
Таксономия и классификация вирусов — воз-
будителей ОРВИ.
РНК-содержащие вирусы. I семейство — Paramyxoviridae [от
лат. para — около (похожие на вирусы гриппа), туха — слизь]
включает вирусы парагриппа человека (5 серотипов) и респи-
раторно-синтициальный вирус (PC);
II семейство — Picomaviridae (от итал. piccolo — очень ма-
ленький, англ, та — РНК) включает 7 серотипов энтеровиру-
сов (см. раздел 12.2.1) Коксаки и ECHO, поражающих дыха-
тельные пути, и 120 серотипов риновирусов;
III семейство — Reoviridae (от англ, respiratory, enteric) вклю-
чает 3 серотипа, вызывающих заболевания респираторного и
желудочно-кишечного трактов;
IV семейство — Coronaviridae (от лат. согопе — корона)
включает 3 серотипа, также поражающих дыхательный и желу-
дочно-кишечный тракты.
ДНК-содержащие вирусы. V семейство — Adenoviridae (выде-
лены из ткани аденоидов, удаленных у детей). Представители
этого семейства поражают глаза, кишечник, мочевой пузырь,
3 типа аденовирусов вызывают ОРВИ.
Примечание: вирусы гриппа также могут быть отнесены к
возбудителям ОРВИ.
Структура и антигенные свойства. Перечисленные
вирусы различны по своим структуре, форме, составу и другим
свойствам. Большинство из них имеет средние размеры (80—
150 нм) [за исключением пикорнавирусов (20—30 нм)], сфери-
ческую, палочковидную или нитевидную формы. Ббльшая часть
возбудителей ОРВИ содержит однонитчатую РНК, кроме ре-
овирусов, обладающих двунитчатой РНК, и ДНК-содержащих
аденовирусов. Некоторые из них окружены суперкапсидом (на-
пример, коронавирусы — при электронной микроскопии отро-
стки суперкапсида и образуют «корону»). Антигенами являются
356
белки капсида и вещества, составляющие отростки суперкап-
сида.
Культивирование. Все названные вирусы выращивают
на культуре клеток.
Резистентноеть. Устойчивость возбудителей ОРВИ такая
же, как у вирусов гриппа.
Эпидемиология. Источником ОРВИ являются больные,
которые при кашле, чиханье, разговоре выделяют вирусы в виде
аэрозоля. Заражение происходит воздушно-капельным путем через
дыхательный тракт Болеют ОРВИ во всем мире и взрослые (в
среднем 2 раза в год), и дети (в среднем 6 раз в год). Подъем
заболеваемости наблюдается в холодное время года, так как пе-
реохлаждение организма (простуда) способствует снижению
иммунитета и более высокой восприимчивости к многочислен-
ным респираторным вирусам. Поэтому ОРВИ иначе называют
простудными болезнями.
Патогенез. Входные ворота инфекции — верхние дыха-
тельные пути, в клетках их слизистой оболочки вирусы раз-
множаются, вызывая воспалительный процесс. По-видимому,
продукты распада пораженных клеток и самих вирусов оказы-
вают токсическое действие на различные системы организма,
в том числе на иммунную, вызывая вторичные иммунодефи-
циты.
Клиника. После короткого инкубационного периода (1—4
дня) повышается (или остается нормальной) температура тела,
появляются головная боль, слабость, насморк и кашель. Бо-
лезнь, как и грипп, продолжается около 7 дней, но протекает
обычно легче. У маленьких детей нередко воспалительный про-
цесс захватывает бронхи и легкие. Вирусы парагриппа человека
могут вызывать ложный круп в результате отека гортани, вирус
PC — пневмонию. Как следствие иммунодефицита нередки бак-
териальные осложнения вызванные нормальной микрофлорой:
тонзиллит, гайморит, отит и др.
Иммунитет. После перенесенной болезни (кроме адено-
вирусной инфекции) иммунитет непрочный и непродолжи-
тельный
Микробиологическая диагностика. В основном ее
проводят с целью дифференциации ОРВИ от гриппа и ОРЗ,
вызываемых бактериями. Исследуют смыв или слизь из но-
соглотки и сыворотку крови с помощью соответственно ви-
русологического и серологического (ретроспективная диагно-
стика) методов. Применяют также РИФ для экспресс-диаг-
ностики.
Лечение. Лечение симптоматическое.
Профилактика. Профилактика только неспецифиче-
ская.
357
13.2.3. Вирус кори
Корь (латинское название болезни morbilli) — ос-
трая инфекционная болезнь, характеризующаяся
лихорадкой, катаральным воспалением слизистых
оболочек верхних дыхательных путей и глаз, а также
сыпью на коже.
Таксономия. Возбудитель относится к РНК-содержащим ви-
русам семейства Paramyxoviridae, рода Morbillivirus.
Морфология и антигенная структур а. Морфоло-
гия вируса типична для парамиксовирусов. Он имеет внутренние
сердцевинные и поверхностные антигены наружной оболочки,
обладает гемагглютинирующей активностью.
Культивирование. Вирус кори размножается на культу-
рах клеток с образованием гигантских многоядерных’клеток —
симпластов, а также появлением цитоплазматических и внутри-
ядерных включений.
Резистентность. В окружающей среде вирус кори несто-
ек, при комнатной температуре инактивируется через 3—4 ч.
Быстро гибнет от солнечного света, УФ-лучей. Чувствителен к
дезинфектантам.
Восприимчивость животных. Корь воспроизводится
только на обезьянах, остальные животные маловосприимчивы.
Эпидемиология. Корь — антропонозная инфекция, рас-
пространена повсеместно. Восприимчивость человека к вирусу
кори чрезвычайно высока. Болеют люди разного возраста, но
чаще дети 4—5 лет. Источник инфекции — больной. Основной
путь инфицирования воздушно-капельный. Наибольшая заража-
емость происходит в продромальном периоде и в 1-й день
появления сыпи. Через 5 дней после появления сыпи больной
не заразен.
Патогенез. Возбудитель проникает через слизистые обо-
лочки верхних дыхательных путей и глаз, откуда попадает в
подслизистую оболочку, лимфатические узлы, где размножает-
ся, поступает в кровь (вирусемия), поражая сосуды.
Клиника. Инкубационный период составляет 8—21 день.
Вначале отмечаются острые респираторные проявления (темпе-
ратура тела 38,8—39 °C, насморк, кашель, конъюнктивит). За-
тем, на 3—4-й день, на слизистых оболочках и коже появляется
пятнисто-папулезная сыпь, распространяющаяся сверху вниз:
сначала на лице, затем на туловище и конечностях. Заболевание
длится 7—9 дней, сыпь исчезает, не оставляя следов.
Возбудитель вызывает аллергию, подавляет активность
Т-лимфоцитов и иммунные реакции, что способствует появле-
нию осложнений в виде пневмоний. Редко развиваются энце-
фалит и подострый склерозирующий панэнцефалит — медлен-
358
ная вирусная инфекция со смертельным исходом (см. главу 17),
обусловленная персистенцией вируса в клетках нейроглии без
образования полноценных вирионов.
Иммунитет. После перенесенной кори развивается гумо-
ральный стойкий пожизненный иммунитет. Повторные заболе-
вания редки. Пассивный иммунитет, передаваемый плоду через
плаценту в виде IgG, защищает новорожденного в течение 6
мес после рождения.
Лабораторная диагностика. Исследуют смыв с но-
соглотки, соскобы с элементов сыпи, кровь, мочу. Вирус кори
можно обнаружить в патологическом материале и в зараженных
культурах клеток с помощью РИФ, РТГА и реакции нейтра-
лизации. Для серологической диагностики применяют РСК, РТГА
и реакцию нейтрализации.
Лечение. Лечение симптоматическое.
Специфическая профилактика. Активную специфи-
ческую профилактику кори проводят парентеральным введением
детям 1-го года жизни живой коревой вакцины, разработанной
А.А.Смородинцевым и М.П.Чумаковым. В очагах кори ослаблен-
ным детям вводят нормальный иммуноглобулин человека.
13.2.4. Вирус эпидемического паротита
Эпидемический паротит («свинка») — острая ви-
русная детская инфекция, характеризующаяся по-
ражением околоушных слюнных желез и в неко-
торых случаях других органов.
Вирусная природа болезни была установлена в 1934 г. К.Джон-
соном и Э.Гудпасчером.
Таксономия. Вирус паротита относится к семейству
Paramyxoviridae (от лат. para — около, туха — слизь), роду
Paramyxovirus.
Структура и антигенные с в о й с т в а. Вирус пароти-
та имеет сферическую форму, диаметр средних по величине
вирусов равен 150—200 нм. Вирусы содержат однонитчатую РНК,
помимо капсида, имеют суперкапсид с отростками. Внутренним
антигеном вируса паротита являются РНК и белки капсида,
поверхностным — гликопротеины отростков. Существует один
серотип вируса.
Культивирование. Вирусы выращивают на культуре
клеток и в курином эмбрионе.
Резистентность. Устойчивость вирусов паротита к физи-
ческим и химическим факторам невысокая: они погибают уже
при 50 °C, чувствительны к дезинфицирующим веществам и
детергентам.
359
Эпидемиология. Эпидемический паротит — строго ант-
ропонозная инфекция: источником его являются больные люди.
Заболевание передается чаще аэрозольным путем, иногда через
загрязненные слюной предметы. Инфекция высококонтагиозна.
Наиболее восприимчивы к ней дети в возрасте 5—15 лет, но
могут болеть и взрослые. Эпидемический паротит встречается
повсеместно. Подъем заболеваемости чаще наблюдается весной.
Патогенез. Входные ворота инфекции — верхние дыха-
тельные пути. Вирусы размножаются в эпителии слизистой обо-
лочки верхних дыхательных путей и, возможно, в околоушных
железах, затем они поступают в кровь и разносятся по орга-
низму, попадая в яички, поджелудочную и щитовидную же-
лезы, мозговые оболочки и другие органы, вызывая их воспа-
ление.
Клиника. Инкубационный период составляет 11—25 дней.
Болезнь начинается с повышения температуры тела, головной
боли, недомогания. Наблюдается воспаление одной или обеих
околоушных желез (glandula parotis), в патологический процесс
могут вовлекаться другие слюнные железы. Болезнь продолжа-
ется около недели. Наиболее частые осложнения — орхит (и как
следствие бесплодие), менингит, менингоэнцефалит, панкреа-
тит. Нередко отмечается бессимптомное течение.
Иммунитет после перенесенной болезни пожизненный.
Микробиологическая диагностика. Материалом для
исследования служат слюна, цереброспинальная жидкость, моча,
сыворотка крови. Применяют вирусологический, а для ретро-
спективной диагностики — серологический (РСК, РТГА, ИФА)
методы. Для экспресс-диагностики используют РИФ.
Лечение. Специфической терапии не существует.
Профилактика. Для специфической профилактики детям
старше 1 года вводят живую моновакцину или ассоциирован-
ную вакцину против паротита, кори и краснухи (в первые 6—
8 мес жизни у ребенка сохраняется плацентарный иммунитет).
13.2.5. Вирус краснухи
Краснуха (rubella) — острая инфекционная болезнь.
Болеют преимущественно дети. Болезнь характери-
зуется кореподобной розовой сыпью на коже,
увеличением лимфатических узлов, поражением
плода у беременных. Вирус выделен в 1961 г.
Таксономия. Вирус краснухи — РНК-содержащий, относит-
ся к семейству Togaviridae (от лат. toga — плащ), роду Rubivirus
(от лат. rubrum — красный).
Морфология и антигенная структура. Вирион имеет
360
сферическую форму, размер 60—70 нм, суперкапсид; содержит
комплекс внутренних и наружных антигенов, а также гемаг-
глютинин и нейраминидазу.
Культивирование. Вирус краснухи культивируется на
культурах клеток. Образует цитоплазматические включения,
иногда может вызывать цитопатический эффект.
Резистентность. В окружающей среде вирус нестоек,
быстро разрушается под влиянием солнечных и УФ-лучей, жи-
рорастворителей, хлорсодержащих дезинфектантов.
Восприимчивость животных. Экспериментальная
инфекция воспроизводится только на обезьянах.
Эпидемиология. Краснуха — антропонозная инфекция.
Восприимчивость людей к вирусу краснухи высокая. Наиболее
часто болеют дети в возрасте 2—9 лет. Вирус выделяется с но-
соглоточным секретом, мочой и калом. Заражение происходит
воздушно-капельным путем. Источник инфекции — больной че-
ловек, который заразен с момента появления признаков болез-
ни и в течение 5 дней от начала высыпаний. Вирус краснухи
может передаваться от матери к плоду вертикальным путем —
через плаценту.
Патогене з. Возбудитель краснухи проникает через слизи-
стые оболочки верхних дыхательных путей и размножается в
шейных лимфатических узлах, откуда попадает в кровь и по-
ражает лимфоидную ткань.
Клиника. Инкубационный период составляет 15—24 дня.
Болезнь у детей протекает на фоне субфебрильной (иногда 38 °C)
температуры тела и характеризуется появлением розовой мелко-
пятнистой, иногда папулезной сыпи на коже лица, туловища
и конечностей. Через 2—3 дня сыпь исчезает. У взрослых болезнь
протекает тяжелее: наблюдаются интоксикация, более выражен-
ное увеличение лимфатических узлов и подъем температуры тела.
Заболевание краснухой в первые 3 мес беременности приво-
дит к трансплацентарному инфицированию плода и порокам его
развития (катаракта, микроцефалия, порок сердца и др.). Не-
редко отмечается мертворождение, поэтому заболевание женщин
в данный период является показанием к прерыванию беремен-
ности. Заболевание в последние месяцы беременности может
привести к развитию клинических проявлений болезни у но-
ворожденного (врожденная краснуха). Иногда у переболевших
развивается подострый краснушный панэнцефалит (см. главу 17).
Иммунитет. При краснухе формируется пожизненный гу-
моральный иммунитет. При врожденной краснухе иммунитет сла-
бый, вирус длительно персистирует в организме.
Лабораторная диагностика. Вирус выделяют на куль-
туре клеток и идентифицируют в РТГА при исследовании смыва
из носоглотки, крови, мочи, кала больного или тканей погиб-
361
шего плода. Серодиагностика направлена на выявление антител
против возбудителей в РСК, РТГА, ИФА, РИА.
Лечение симптоматическое
Специфическая профилактика. Применяют живые
и убитые вакцины. В большинстве стран иммунизируют главным
образом девочек 12—14 лет при отсутствии у них антител против
возбудителей краснухи.
13.2.6. Вирус натуральной оспы
Натуральная оспа — особо опасная высококонта-
гиозная болезнь, характеризующаяся тяжелым те-
чением, лихорадкой и обильной сыпью на коже и
слизистых оболочках.
Болезнь ликвидирована на земном шаре в 1977 г., до ликви-
дации она относилась к карантинным инфекциям.
Таксономия. Вирус натуральной оспы — ДНК-содержа-
щий, относится к семейству Poxviridae (от англ, рох — язва),
роду Orthopoxvirus.
Морфология и антигенная структура. Вирус
натуральной оспы — один из самых крупных вирусов, впервые
обнаружен в световом микроскопе Е.Пашеном (1906 г.). Имеет
кирпичеобразную форму и размер 250—400 нм (см. раздел 2.9).
Вирион имеет двунитчатую ДНК, сердцевину в форме гантели,
два боковых тела, трехслойную наружную оболочку. Вирус
содержит липиды углеводы и более 30 белков, включая фер-
менты.
Антигены вируса: нуклеопротеиновый, растворимые и гемаг-
глютинин; имеются общие антигены с вирусом осповакцины
(коровьей оспы).
Культивирование. Вирус натуральной оспы размножа-
ется в куриных эмбрионах с образованием белых «бляшек» на
хорионаллантоисной оболочке; в культуре клеток, в цитоплазме
которых формируются характерные включения (тельца Гварни-
ери), последние впервые описал в 1892 г. Г.Гварниери, выявив
их на срезах из роговицы зараженного вирусом кролика.
Резистентность. Вирусы устойчивы к высушиванию и
низким температурам, нечувствительны к эфиру; длительно со-
храняются в корочках оспенных пустул. Моментально погибают
при 100 °C, а при 60 °C — через 15 мин; при обработке хло-
рамином погибают через несколько часов.
Восприимчивость животных. Для большинства жи-
вотных вирус натуральной оспы малопатогенен. Клиническую
картину можно воспроизвести у обезьян.
Эпидемиология. Натуральная оспа до глобальной ликви-
362
дации была широко распространена в странах Азии, Африки и
Южной Америки. В связи с высокой контагиозностью, тяжес-
тью течения и большой летальностью болезнь относится к особо
опасным карантинным инфекциям. Источником инфекции яв-
ляется больной человек, который заразен с последних дней ин-
кубационного периода. Инфицирование происходит воздушно-
капельным, воздушно-пылевым, а также контактно-бытовым
путями при соприкосновении с вещами больного, загрязненны-
ми слизью, гноем, корочками с пораженных наружных покро-
вов, калом и мочой, содержащими вирус.
В 1958 г. ВОЗ по предложению СССР разработала программу
ликвидации оспы в мире что было успешно реализовано в 1977 г.
в результате глобальной противооспенной вакцинации населе-
ния (СССР безвозмездно передал ВОЗ свыше 1,5 млрд доз
оспенной вакцины). Возбудитель натуральной оспы хранится в
специальных лабораториях США и России.
Патогенез. Вирус натуральной оспы проникает через сли-
зистые оболочки верхних дыхательных путей, реже через кожу,
и после размножения в регионарных лимфатических узлах по-
падает в кровь. Из крови возбудитель заносится в кожу и лим-
фоидные ткани, в которых происходит дальнейшее размножение
вирусов, формируются очаги поражения в коже (дерматотропные
свойства), слизистых оболочках и паренхиматозных органах.
К л и н и к а. Инкубационный период составляет 7—17 дней.
Заболевание проявляется высокой температурой тела, рвотой,
головной и поясничной болями появлением сыпи. Первоначально
сыпь имеет вид розовых пятен, которые затем переходят в
узелки — папулы размером с горошину, а затем в пузырьки
(везикулы) и пустулы (гнойнички), подсыхающие и превраща-
ющиеся в корки. После отпадения корок на коже остаются рубцы
(рябины), особенно заметные на лице.
Различают несколько форм оспы: тяжелую (пустулезно-ге-
моррагическая, или черная оспа, сливная оспа) со 100 %
летальностью; среднетяжелую (рассеянная оспа); легкую (вари-
олоид, оспа без сыпи, оспа без повышения температуры тела).
Иммунитет. После перенесенной болезни формируется стой-
кий пожизненный иммунитет, обусловленный появлением ви-
руснейтрализующих антител, интерферонов и активацией фак-
торов клеточного иммунитета.
Лабораторная диагностика. Работу с вирусом нату-
ральной оспы проводят по правилам, предусмотренным для особо
опасных инфекций. Исследуют содержимое элементов сыпи, от-
деляемое носоглотки, кровь, пораженные органы и ткани.
Экспресс-диагностика заключается в выявлении вируса при
электронной микроскопии, обнаружении телец Гварниери, при-
менении РИФ и других специфических реакций. Вирус выде-
363
ляют путем заражения куриных эмбрионов и культур клеток с
последующей идентификацией возбудителя с помощью реакции
нейтрализации (на куриных эмбрионах), РСК, РТГА. Сероло-
гическую диагностику проводят в РТГА, РСК, реакции ней-
трализации.
Лечение. Лечение симптоматическое, а также индукторами
интерферона и противовирусными препаратами.
Специфическая профилактика. Прочный иммуни-
тет создается введением живой оспенной вакцины. Ее готовят
из соскобов сыпи телят или при культивировании вируса вак-
цины (осповакцины) на куриных эмбрионах. В связи с ликви-
дацией оспы обязательная ранее вакцинация отменена с 1980 г.
13.2.7. Вирус оспы обезьян
Оспа обезьян — инфекционная болезнь, вызываемая вирусом
оспы обезьян, характеризуется интоксикацией, лихорадкой и
пустулезно-папулезной сыпью. Вирус выделен в 1958 г. от больных
обезьян, а в 1970 г. — от больного ребенка.
Таксономия и антигенные свойства. Возбудитель
по таксономическим, биологическим и антигенным свойствам
близок к вирусу натуральной оспы.
Эпидемиология и патогенез. Вирус оспы обезьян
патогенен для человека, хотя восприимчивость людей относи-
тельно невысокая. Источником инфекции для людей являются
обезьяны. Контагиозность больного человека невысокая. Меха-
низм передачи возбудителя воздушно-капельный.
Клиника. Инкубационный период точно неизвестен. Кли-
нические проявления болезни похожи на легкую форму оспы
человека, однако имеются случаи летальных исходов.
Лабораторная диагностика такая же, как при на-
туральной оспе.
Лечение. Применяют противовирусные препараты (интер-
ферон, интерфероногены и др.).
Профилактика. Для профилактики можно применять про-
тивооспенную живую вакцину.
13.2.8. Вирус ветряной оспы и опоясывающего герпеса
Вирус вызывает две болезни. Ветряная оспа (varicella) встре-
чается главным образом у детей, протекает с лихорадкой, ин-
токсикацией, сыпью в виде пузырьков с прозрачным содержи-
мым. Опоясывающий герпес (herpes zoster), или опоясывающий
лишай, — эндогенная инфекция взрослых, перенесших в дет-
стве ветряную оспу. Болезнь проявляется в виде везикулезной
сыпи по ходу нервов.
364
Таксономия. Вирус получил название Varicella-zoster virus,
или вирус герпеса человека типа 3. Открыт Б.Э.Арагао в 1911 г.,
содержит ДНК, относится к семейству Herpesviridae (греч. herpes —
ползучая), роду Varicellavirus.
Морфология и антигенная структура. Вирион
имеет сферическую форму, размер 100—200 нм (см. рис. 13.2),
состоит из сердцевины, содержащей линейную двунитчатую ДНК,
и суперкапсида с гликопротеиновыми выступами (шипиками).
Имеются внутренние сердцевинные и наружные антигены. Ви-
рус не обладает гемагглютинирующими свойствами, имеет ком-
плементсвязывающий антиген.
Культивирование. Вирус размножается в культурах
клеток человека с образованием внутриядерных включений.
Вызывает цитопатический эффект, образует гигантские много-
ядерные кпетки-симпласты. Для животных непатогенен.
Резистентность. Вирус неустойчив в окружающей среде,
чувствителен к жирорастворителям и дезинфицирующим сред-
ствам; при 60 °C гибнет в течение 30 мин.
Эпидемиология. Ветряная оспа — антропоноз. Восприим-
чивость высокая. Чаще болеют дети в возрасте от 2 мес до 10
лет. Источник инфекции — больной ветряной оспой или виру-
соноситель. Период заразительности длится с конца инкубаци-
онного периода и в течение 5 дней с момента появления сыпи;
больной опоясывающим герпесом иногда бывает заразен. Вирус
передается воздушно-капельным путем, возможна транспланта-
ционная передача. Вирус длительно персистирует в клетках
человека, обусловливая латентную инфекцию. Опоясывающим
герпесом болеют в основном взрослые; болезнь развивается в
результате реактивации вируса, персистирующего в организме,
т.е. вируса, сохранившегося после перенесенной в детстве вет-
ряной оспы.
Патогене з. Возбудитель проникает через слизистые обо-
лочки верхних дыхательных путей и током крови заносится в
различные органы и ткани, но главным образом в эпителий
кожи (дерматотропное действие) и слизистых оболочек.
Клиника. Инкубационный период при ветряной оспе со-
ставляет 11—23 дня. Болезнь характеризуется лихорадкой, появ-
лением папуловезикулярной сыпи на коже туловища, шеи, лица
и конечностей, иногда половых органов и полости рта. Сыпь
похожа на высыпания при натуральной оспе (отсюда произошло
название болезни).
Образовавшиеся круглые пузырьки через 1 —3 дня лопаются
и подсыхают. После отпадения корок рубцы не остаются (в
отличие от натуральной оспы). У детей в возрасте от 2 мес до
1 года и у взрослых ветряная оспа протекает тяжело, с разви-
тием иммунодефицита; возможны пневмонии, гепатиты, энце-
365
фалиты, отиты, пиодермии и другие осложнения. Летальность
при ветряной оспе составляет 0,01—0,05 %.
Опоясывающий герпес может развиться в результате реак-
тивации вируса, длительно сохраняющегося в нервных клетках
спинного мозга. Этому способствуют различные заболевания,
переохлаждение и травмы, снижающие иммунитет.
При инфицировании вирус, проникая через кожу и слизи-
стые оболочки, поражает спинальные и церебральные ганглии,
что сопровождается болевым синдромом, характерным для опо-
ясывающего герпеса. Появляется сыпь в виде обруча вокруг
туловища по ходу пораженных (чаще межреберных) нервов; воз-
можны высыпания по ходу тройничного нерва, на ушной ра-
ковине, а также гангренозная (некротическая) форма пораже-
ния.
Иммунитет. Заболевание «оставляет» пожизненный имму-
нитет. Однако это не мешает длительному сохранению вируса
в организме и возникновению рецидивов опоясывающего гер-
песа.
Лабораторная диагностика. Для исследования отби-
рают содержимое высыпаний, отделяемое носоглотки и кровь.
Вирус можно выявить в мазках-отпечатках, окрашенных по Ро-
мановскому — Гимзе, по образованию симпластов и внутри-
ядерных включений. Идентифицируется вирус в РИФ, РСК,
ИФА и реакции нейтрализации. При серодиагностике применя-
ют ИФА, РСК и реакцию нейтрализации.
Лечение. Для лечения можно применять ацикловир, вида-
рабин, интерфероны, интерфероногены и другие иммуномоду-
ляторы. Элементы сыпи смазывают 1—2 % водным раствором
перманганата калия или 1—2 % водным или спиртовым раство-
ром бриллиантового зеленого.
Специфическая профилакти к а. Специфическая про-
филактика не разработана. В очагах ветряной оспы ослабленным
детям можно вводить препараты иммуноглобулина.
13.2.9. Вирус Эпстайна — Барр
Вирус вызывает инфекционный мононуклеоз, характеризующий-
ся интоксикацией, поражением небных и глоточных миндалин,
увеличением лимфатических узлов, печени и селезенки, а так-
же изменениями в крови.
Вирус — ДНК-содержащий, относится к семейству Herpes-
viridae, роду Lymphocryptovirus (вирус герпеса человека типа 4).
Морфологически не отличается от вируса простого герпеса.
Вирус способствует развитию опухолей, например лимфомы
Беркитта. Источником инфекции являются больной человек или
вирусоноситель. Вирус передается воздушно-капельным путем,
366
при контакте через слюну. Вызывает размножение В-лимфоци-
тов и персистирует в них, обусловливает латентную инфекцию
в лимфоидной ткани, эпителиальных клетках рта и глотки,
слюнных желез. Болеют люди всех возрастов. Заболевание мало-
контагиозно. Иммунитет гуморальный и клеточный. Повторные
заболевания не описаны. Диагностика основана на выявлении
антител (IgM) к капсидному антигену возбудителя. Применяют
также вспомогательные реакции (агглютинация эритроцитов
барана сывороткой крови больного и др.).
Специфическое лечение и специфическая профилактика не
разработаны.
13.3. Возбудители грибковых респираторных инфекций
К респираторным грибковым инфекциям относятся плесневый
микоз (аспергиллез, пенициллиноз, мукороз), некоторые глу-
бокие микозы (кокцидиоидоз, адиаспиромикоз, гистоплазмоз,
бластомикоз, паракокцидиоидоз), пневмоцистозная пневмония
и пневмомикотоксикозы.
Основной возбудитель аспергиллеза — Aspergillus fumigatus,
другие виды.* Aspergillus niger, Aspergillus flavus — встречаются
реже. К патогенным видам пеницилл относят Penicillium
crustaceum, Penicillium mycetomagenum, Penicillium notatum,
Penicillium glaucum и др. Возбудителями мукороза являются Absidia
corymbifera, Mucor mucedo, Phizopus nigricans.
Плесневые микозы наиболее часто встречаются у работников
пивоваренных заводов, имеющих контакт с заплесневелым
зерном, у грузчиков зерновых культур, мукомолов, рабочих
силикатной промышленности, ткацких, шпагатных, веревочных
фабрик, работников фармацевтических производств (в первую
очередь заводов по производству антибиотиков), откормщиков
голубей и др., а также у лиц, постоянно вдыхающих раститель-
ную пыль, содержащую споры плесневых грибов.
Аспергиллез. Наиболее часто аспергиллез вызывает Aspergillus
fumigatus, однако A.flavus, A.niger и некоторые другие виды также
могут стать причиной микоза.
Aspergillus — плесневый грибок с септированными гифами.
Конидиальные головки гриба можно обнаружить при росте в
естественных условиях, на питательных средах и в полостях
организма, содержащих воздух. Аспергиллы распространены в
окружающей среде повсеместно: растут на опавших листьях, в
хранящемся зерне, в импосте, сене и других продуктах рас-
тительного происхождения, подверженных гниению. Вдыхание
спор гриба происходит чрезвычайно часто, однако болезнь
развивается редко. Инфицирование легочной ткани характерно
только для больных с иммунодефицитом. В таких случаях забо-
367
левание характеризуется прорастанием гифами гриба кровенос-
ных сосудов, тромбозами, некрозами, геморрагическими инфарк-
тами.
Хронические гранулематозные заболевания в детском возрасте
также предрасполагают к развитию легочного аспергиллеза, но
в этом случае воспалительный ответ является гранулематозным.
Массовое вдыхание спор у здоровых людей может привести к
развитию острого, диффузного, самоограничивающегося пнев-
монита. В этом случае наблюдаются эпителиоидные гранулемы
с гигантскими клетками и центрами распада, содержащими
гифы.
Спонтанное выздоровление занимает несколько недель.
Грибы могут колонизировать поврежденное бронхиальное
дерево, легочные кисты или полости, образовавшиеся в ре-
зультате другого заболевания. Скопления гиф в полостях или
кистах в форме шара достигают нескольких сантиметров и об-
наруживаются рентгенологически. У больных с такими первич-
ными легочными заболеваниями, как туберкулез, саркоидоз,
бронхоэктазы или гистоплазмоз, эндобронхиальный легочный
аспергиллез характеризуется хроническим продуктивным каш-
лем, часто с кровохарканьем. В легких часто образуются аспер-
гилломы — шаровидные структуры из гиф, находящихся внут-
ри легочных кист или полостей, обычно расположенных в
верхней доле.
Гриб может распространяться из обычных участков локали-
зации (внутриполостных и эндобронхиальных) на плевру при
развитии абсцесса легкого или при операции. Инвазивный аспер-
гиллез у больных с иммунодефицитом протекает как острая
пневмония. Аспергиллезный синусит у больных с нормальным
иммунитетом протекает с хронической обструкцией синусов без
тканевой инвазии скоплениями гиф, реже в виде хронического
фиброзирующего гранулематозного воспаления, с гифами в
тканях, распространением их на глазницу и в головной мозг.
Мукороз (зигомикоз, фикомикоз). Основными этиологичес-
кими агентами мукороза служат Rhizopus и Мисог — грибы с
несептированным мицелием. Выделение возбудителя из поражен-
ных тканей затруднено. Однако, если удается сделать высев,
наблюдается быстрый и обильный рост на большинстве пита-
тельных сред при комнатной температуре. Rhizopus и Мисог
распространены повсеместно, обнаруживаются в гниющих рас-
тительных остатках, навозе, продуктах с высоким содержанием
сахара. Мукороз, как правило, встречается у лиц с иммуноде-
фицитами; поражаются параназальные синусы и полость носа
преимущественно у больных сахарным диабетом. При опухолях
и трансплантации органов чаще поражает легкие. При мукорозе
наблюдается выраженная инвазия сосудов гифами гриба.
368
Мукороз — экзогенная сапронозная инфекция, от человека
человеку не передается.
Очаг первичного мукороза располагается в полости носа и
параназальных синусах. Отмечаются лихорадка, тупая боль в
синусах, иногда заложенность носа или скудные кровянистые
выделения из носа, диплопия. Поражение глазного яблока или
глазной артерии может привести к слепоте. При поражении лобной
доли головного мозга развивается кома. При поражении глаз
возникает тромбоз пещеристого синуса, при отсутствии лечения
смерть наступает через несколько дней или недель.
Микробиологическая диагностика. Материалом для
исследования служат мокрота, гной и кусочки тканей из по-
раженных органов. Для выявления структуры гриба (головка,
мицелий, стеригмы со спорами) проводят микроскопическое
исследование. Для выделения чистой культуры делают посевы
на среду Сабуро. Полученные колонии идентифицируют по
морфологическим, культуральным и биологическим свойствам
(некоторые виды аспергилл продуцируют афлатоксины, обла-
дающие высокой токсичностью и канцерогенностью). Для
выявления антител в сыворотке крови ставят РСК и реак-
цию преципитации. В качестве вспомогательных методов ди-
агностики используют кожно-аллергические пробы с соответ-
ствующими аллергенами. Наиболее достоверным в лаборатор-
ной диагностике микозов следует считать повторное обнару-
жение одного и того же вида гриба, а также получение
культуры возбудителя при исследовании биопсийного мате-
риала или материала из закрытых очагов поражения (абсцес-
сы, воспалительные участки тканей). Аспергиллы проверяют
на токсигенность путем заражения морских свинок и кроли-
ков.
Кокцидиоидоз. Это эндемический системный микоз с пре-
имущественным поражением дыхательных путей.
Возбудитель кокцидиоидоза — Coccidioides immitis, вегетиру-
ющий в почве эндемичных зон. В естественных условиях и при
культивировании при комнатной температуре (20—22 °C) гриб
растет в виде мицелия (мицелиальной фазы). Мицелий септи-
рованный, шириной 2—4 мкм, лишен микроконидий. По мере
роста культуры содержимое цитоплазмы концентрируется, ми-
целиальная трубка в области септ запустевает, затем клеточная
стенка мицелия разрывается и мицелиальная нить распадается
на артроспоры. Фра ментация наблюдается на 10—12-е сутки
культивирования. Степень вирулентности культуры зависит от
интенсивности образования артроспор: снижение образования
артроспор сопровождается уменьшением вирулентности Артрос-
поры устойчивы в окружающей среде. Гриб встречается преиму-
щественно в зоне пустынь и полупустынь.
369
Кокцидиоидоз — сапроноз. Источником инфекции служит
почва. Больной человек не заразен для окружающих. Восприим-
чивость населения всеобщая. Для заражения достаточно аспира-
ции 10 артроспор. Наибольший риск заражения существует у
лиц с иммунодефицитами.
Адиаспиромикоз (син. гапломикоз). Это хронический микоз,
характеризующийся преимущественным поражением легких.
Возбудители адиаспиромикоза —Emmonsia crescens и
E.parva — двухфазные грибы (мицелиальная и тканевая фор-
мы роста). Микроскопическая картина мицелиальной фазы роста
этих грибов одинакова: мицелий редкосептированный, мик-
роконидии формируются на конидиеносцах одиночно или в
виде коротких цепочек. Грибы вегетируют в почве, отлича-
ются неприхотливостью к питательному субстрату, растут при
широких интервалах pH и температуры. В организме развива-
ется тканевая (дрожжевидная) форма гриба — адиаспора (т.е.
неделящаяся), у E.crescens — многоядерная, у E.parva — од-
ноядерная.
Адиаспоромикоз — сапроноз. Больной человек не опасен для
окружающих. Восприимчивость населения всеобщая. Заболевание
может протекать по типу бронхопневмонии неясной этиологии,
туберкулеза, аллергического альвеолита с явлениями легочной
недостаточности и субфебрилитета.
Гистоплазмоз. Это глубокий микоз, характеризующийся пре-
имущественным поражением дыхательных путей.
Возбудители гистоплазмоза — Histoplasma capsulatum и
H.duboisii. Мицелиальная фаза представлена септированным
мицелием, микроконидиями сферической или грушевидной
формы, бугристыми макроконидиями. Микроконидии устойчи-
вы во внешней среде. Оптимальные для роста температура 25—
30 °C и pH 5,5—5,6. Естественная среда обитания гриба — почва
где он растет в виде мицелия. При 35—37 °C грибы существуют
в виде дрожжевых клеток.
Гистоплазмоз — сапроноз, источником инфекции является
почва. Больной человек не заразен, восприимчивость всеобщая.
Передается гистоплазмоз аэрогенно.
Бластомикоз (син.: северо американский бластомикоз, болезнь
Джилкрайста). Это хронический микоз, первично поражающий
легкие и склонный к гематогенной диссеминации.
Возбудитель бластомикоза — двухфазный гриб Blastomyces
dermatitidis Мицелиальная фаза появляется при 22—30 °C, мицелии
ветвящийся, септированный. Микроконидии округлые, оваль-
ные или грушевидные, прикреплены к боковым конидиеносцам.
В большом количестве выявляются бугристые хламидоспоры.
В организме гриб представлен тканевой формой (дрожже водная
форма). Дрожжевые клетки — крупные многоядерные. Гриб
370
нетребователен к питательным средам, в почве отличается ма-
лой устойчивостью.
Бластомикоз — сапроноз. Больные не заразны, восприимчи-
вость всеобщая. Первичные очаги воспаления развиваются в легких.
Развитию болезни способствует иммунодефицит. Бластомикоти-
ческие пневмонии нередко заканчиваются через 6—8 нед без ле-
чения, однако в последующем у некоторых больных развивается
диссеминированная форма микоза.
Лабораторная диагностика. Исследуют мокроту, гной,
биоптаты лимфатических узлов, слизистых оболочек носа и ро-
товой полости, легочную ткань. Для диагностики используют
микроскопический, микологический, серологический, биологи-
ческий, аллергологический и гистологический методы. Работу с
культурой Histoplasma проводят в лабораториях особо опасных
инфекций.
Лечение. Применяют антимикотики (амфотерицин В).
Специфическая профилактика не разработана.
Пневмоцистоз. Болезнь относится к оппортунистическим ми-
козам. Возбудителем пневмоцистоза (или пневмоцистозной пнев-
монии) является Pneumocystis carinii, который относится к
бластомицетам (дрожжевым грибам). Гриб обнаруживается в
легочной ткани; в чистой культуре на питательных средах не
выделен.
Пневмоцистоз развивается при иммунодефицитах. У больных
СПИДом пневмоцистозная пневмония развивается в 80 % слу-
чаев. Заболевание наблюдается также у пациентов, получающих
иммунодепрессанты.
Лабораторная диагностика. Проводят микроско-
пию патологического материала. Для окраски применяют ме-
тод Романовского — Гимзы. Для серологической диагности-
ки используют определение антител с помощью РИФ и
ИФА.
Лечение. Для лечения применяют триметоприм в соче-
тании с сульфаметоксазолом или с диаминодифенилсульфо-
ном.
Пневмомикотоксикозы. Они возникают при проникновении
микотоксинов через слизистую оболочку дыхательных путей или
через поврежденную кожу. При работе с сырьем, загрязненным
токсинообразующими грибами, люди заболевают «зерновой
лихорадкой», «лихорадкой чесальщиков».
Стахиботриотоксикоз. Это тяжелое заболевание лошадей,
реже рогатого скота и домашней птицы возникает вследствие
скармливания животным кормов, содержащих токсин гриба
Stachybotrys altemaus. У людей контакт с зараженным кормом
может приводить к развитию дерматитов или пневмоко-
ниозов.
371
Глава 14. ВОЗБУДИТЕЛИ КРОВЯНЫХ
ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
14.1. Возбудители бактериальных кровяных инфекций
14.1.1. Возбудитель чумы
Чума (pestis) — острая зооантропонозная инфекци-
онная болезнь, вызываемая Yersinia pestis. Характе-
ризуется тяжелым клиническим течением с силь-
ной интоксикацией, лихорадкой, поражением кожи,
лимфатических узлов, легких и других органов,
высокой летальностью; относится к особо опасным
карантинным (конвенционным) болезням.
Возбудитель чумы Y.pestis открыт в 1894 г. А.Иерсеном и С.Ки-
тазато.
Таксономия. Относится к отделу Gracilicutes, семейству
Enterobacteriaceae, роду Yersinia.
Морфологические и культуральные свойства.
Y.pestis представляет собой мелкие (1,75 х 0,5 мкм) грамотрица-
тельные палочки овоидной формы с биполярной окраской (рис.
14.1). Подвижные, спор не образуют, могут иметь нежную
капсулу.
Возбудитель чумы — факультативный анаэроб, психрофил.
Оптимальная температура роста 28 °C, хотя микроб может расти
в пределах от 2 до 40 °C. Оптимум pH 7,0—7,2. Растет на простых
средах, хотя предпочитает среды с добавлением восстановителей
(например, сульфита натрия, гемина или гемолизированной
крови). На плотной среде дает колонии R- или 5-формы.
Л-форма вирулентна, 5-форма авирулентна и в природном ма-
териале обычно не встречается. Через 8—10 ч на плотной среде
наблюдается начальный рост колоний в виде «битого стекла»,
а затем образуются /?-формы колоний в виде «кружевных
платочков». На жидкой среде происходит рост в виде пленки на
поверхности, от которой ко дну тянутся слизистые нити (ста-
лактитовый рост); в последующем образуется осадок.
Биохимические свойства. Ферментативная активность
достаточно высокая: микроб ферментирует до кислоты ксилозу,
синтезирует плазмокоагулазу, фибринолизин, гемолизин, леци-
тиназу, РНКазу, сероводород. По способности ферментировать
глицерин выделяют континентальную глицеринпозитивную и
океаническую глицериннегативную разновидности возбудители.
Рамнозу и мочевину не ферментирует.
Антигенность и факторы патогенности. Возбуди-
тель имеет группу белково-полисахаридных и липополисахарид-
372
ных антигенов: термостабиль-
ный соматический О-антиген
и термолабильный капсуль-
ный, в том числе V- и Г/-ан-
тигены. С ГК-антигеном свя-
зывают вирулентность бакте-
рий. Один из компонентов
капсульного антигена (фрак-
ция FT) является высокоспе-
цифическим, в связи с чем
широко применяется при ди-
агностике заболевания.
Ypestis продуцирует мно-
жество факторов патогеннос-
ти: фибринолизин, плазмоко-
агулазу, эндотоксин, экзоток-
син, капсулу, И- и ГК-антиге-
ны и др. Это обеспечивает
высокую патогенность возбу-
дителя, который относится к
1-й группе по степени биоло-
гической опасности.
Рис. 14.1. Бактерии — возбудители
кровяных инфекций.
1 — возбудитель чумы; 2 — возбу-
дитель туляремии; 3 — боррелии
возвратного тифа; 4 — риккетсии в
инфицированной клетке.
Резистентность. Возбудитель очень чувствителен к анти-
биотикам (особенно стрептомицину), обычным дезинфектан-
там, нестоек в окружающей среде при высокой температуре и
УФ-облучении низкую температуру переносит хорошо, в заморо-
женных трупах сохраняется до года, в почве выживает до 7 мес.
Эпидемиология. Чума распространена на Земле повсеме-
стно; различают природные, синантропные и антропонозные очаги
В природных очагах источником чумы являются около 250 видов
диких животных, основное значение среди которых имеют
грызуны (суслики сурки, тарбаганы, песчанки и полевки). В
синантропных очагах основным источником инфекции являют-
ся крысы, реже домовые мыши, из домашних — верблюды и
кошки. Антропонозные очаги чумы формируются вокруг чело-
века, больного легочной формой чумы. Для чумы характерна
множественность механизмов, путей и факторов передачи, от
животных человеку возбудитель чаще всего передается транс-
миссивно через укусы блох различных видов.
Восприимчивость человека к Y.pestis очень высокая. Эпиде-
мии чумы в средние века уносили десятки миллионов жизней.
В настоящее время очаги чумы сохраняются в странах Юго-
Восточной Азии.
Патогенез. У животного, больного чумой, развивается бак-
териемия (в 1 мкл крови находится от 100 тыс. до 100 млн
бактерий). Блоха при укусе больного животного инфицируется
373
вследствие попадания Y.pestis в ее желудочно-кишечный тракт,
где микроб размножается и формирует слизистую пробку («чум-
ной блок»). При питании инфицированной блохи на человеке
возбудитель заносится в ранку и происходит инфицирование. На
месте входных ворот развиваются воспаление и изъязвление кожи
{кожная форма). От места входных ворот возбудитель распрос-
траняется лимфогенно, поэтому в воспалительный процесс
вовлекаются регионарные лимфатические узлы (бубонная и кожно-
бубонная формы).
Особенно опасны бубоны (т.е. увеличенные иногда до разме-
ров куриного яйца лимфатические узлы) в подмышечной об-
ласти, так как воспаление с них может распространиться на
паренхиму легких с развитием тяжелой пневмонии с кашлем
и обильной кровавой пенистой мокротой (вторично-легочная фор-
ма). Больной легочной чумой может аэрогенно заразить других
людей, находящихся с ним в контакте, при этом у них раз-
вивается первично-легочная форма чумы. При снижении барьер-
ной функции лимфатических узлов развиваются септические
формы болезни: первично-септическая, при которой генерали-
зация процесса наступает сразу после заражения, и вторично-
септическая, развивающаяся на фоне бубонной или легочной
чумы.
Клиника. Инкубационный период составляет от несколь-
ких часов до 8 сут. Заболевание начинается внезапно, без про-
дромальной фазы, протекает с тяжелой интоксикацией и вы-
сокой температурой тела. Клиническая картина определяется ха-
рактером пораженных органов. Различают локальные — кожная,
кожно-бубонная, бубонная; внешне диссеминированные — пер-
вично-легочная, вторично-легочная и кишечная; генерализован-
ные — первично-септическая и вторично-септическая формы чумы.
До применения антибиотиков диссеминированные формы чумы
в 100 % случаев заканчивались летально; при локальных формах
летальность составляла 60—70 %. При современных методах
лечения летальность даже при диссеминированных формах чумы
составляет 5—10 %.
Иммунитет. Иммунитет клеточно-гуморальный, ограничен
по длительности и напряженности. Описаны случаи повторного
заболевания.
Микробиологическая диагностика. Диагностику
проводят в лабораториях особо опасных инфекций. Материал д ля
исследования (кровь, мокрота, пунктат из бубона, отделяемое
из бубонов и кожных язв) помещают в металлический контей-
нер, опечатывают и с доверенным лицом доставляют в ближай-
шее противочумное учреждение. Для микробиологической диаг-
ностики чумы используют все 5 методов диагностики; основ-
ными являются бактериологический и биопроба на животных.
374
Подозрение на наличие чумы возникает при положительной
РИФ, а также при присутствии в мазке грамотрицательных
овоидных палочек с биполярной окраской.
Чистую культуру выделяют посевом на мясопептонном агаре
(МПА), бульоне Хотгингера или элективных средах. Для подав-
ления роста сопутствующей микрофлоры в среду добавляют
сульфат натрия и генциановый фиолетовый. Среды инкубируют
при 28 °C, через 12—20 ч подозрительные колонии («кружев-
ные платочки») отсевают на МПА.
Для идентификации используют описанные выше признаки,
решающие из которых — результаты биопробы. Биопробу ставят
на морских свинках. При внутрибрюшинном заражении живот-
ные погибают на 3—5-е сутки. В экссудате из брюшной полости,
в крови, соскобах из внутренних органов животных определяют
возбудителя указанными выше способами.
Для экспресс-диагностики используют РИФ, ИФА, РПГА,
фагодиагностику.
Лечение. Для лечения применяют антибиотики — стрепто-
мицин и препараты тетрациклинового ряда.
Профилактика. Для специфической профилактики исполь-
зуют (накожно и подкожно) живую чумную вакцину EV.
В России разработаны живая оральная таблетированная вакци-
на (А.А.Воробьев, Е.М.Земсков и др.) и аэрозольная вакцина
(ВА. Лебединский и др.), которые обеспечивают проведение мас-
совой иммунизации по эпидемиологическим показаниям. Неспе-
цифическая профилактика такая же, как при всех зоонозах.
Ведутся постоянный надзор за численностью грызунов в при-
родных очагах (проводится противочумными станциями), борь-
ба с синантропными грызунами и эктопаразитами; необходимы
соблюдение международных медико-санитарных правил по ох-
ране территории, проведение карантинных мероприятий в слу-
чаях появления заболевания.
14.1.2. Возбудитель туляремии
Туляремия — зоонозная природноочаговая инфек-
ционная болезнь человека и животных, вызывае-
мая Francisella tularensis. Характеризуется лихорад-
кой, интоксикацией, поражением лимфатических
узлов, дыхательных путей, нарушением целостно-
сти покровов.
Возбудитель туляремии F.tularensis открыт в местечке Туляре
(Калифорния) в 1911 г. Г.Мак-Коем и Х.Чепином, детально
изучен Э.Френсисом.
Таксономия. Возбудитель относится к отделу Gracilicutes,
375
роду Francisella. Выделяют 3 подвида, различающихся по анти-
генным свойствам и вирулентности: голарктический, распрос-
траненный в Европе, Азии и Северной Америке; среднеазиат-
ский, распространенный по долинам рек Средней Азии; неарк-
тический, или американский, распространенный в Северной
Америке. Первые два подвида умеренно патогенны, а третий
высокопатогенен для домашних кроликов.
Морфологические и культуральные свойства.
Возбудитель туляремии представляет собой очень мелкие (0,3—
0,5 мкм) полиморфные грамотрицательные палочки (см. рис. 14.1),
спор не образует, неподвижен, может образовывать капсулу. Фа-
культативный анаэроб. На простых питательных средах не растет.
Культивируется на желточных средах (среда Мак-Коя или Чепи-
на) либо на средах с добавлением крови и цистеина (среда Френ-
сиса). Оптимальная температура роста 37—38 °C, pH 6,8—7,4. На
плотных средах возбудитель образует мелкие колонии молочно-
белого цвета. Хорошо культивируется в желточном мешке ку-
риного эмбриона.
Биохимические и антигенные свойства. Фермен-
тативная активность низкая возбудитель ферментирует глюкозу
и мальтозу до кислоты; утилизирует маннозу, левулезу, обра-
зует сероводород. Содержит соматический О- и поверхностный
Й-антигены. Имеют антигенную близость с бруцеллами. В R-
форме теряет Р7-анти ген, а вместе с ним вирулентность и
иммуногенность.
Факторы патогенности и резистентность. Не-
арктический подвид обладает высокой патогенностью для че-
ловека при кожном пути заражения, голарктический и сред-
неазиатский умеренно патогенны. Вирулентными являются
5-формы колоний. Патогенные свойства связаны с оболочеч-
ным антигенным комплексом и токсическими веществами типа
эндотоксина. Возбудитель патогенен для млекопитающих мно-
гих видов и особенно для грызунов и зайцев. Из лабораторных
животных к нему высокочувствительны морские свинки и белые
мыши.
Резистентность. В окружающей среде возбудитель может
сохраняться долго, особенно при низкой температуре. Нестоек
к высокой температуре и УФ-лучам. Чувствителен к большин-
ству антибиотиков (стрептомицин, тетрациклин, левомицетин,
эритромицин и др.); высокочувствителен к обычным дезинфек-
тантам.
Эпидемиология. Туляремия — природно-очаговое забо-
левание, распространенное на всех континентах. Источником
инфекции в естественных условиях являются главным образом
мелкие грызуны, особенно мыши и зайцы. На территории
природных очагов туляремией могут заражаться овцы, свиньи,
376
крупный рогатый скот. Как и для всех зоонозов, для туляремии
характерна множественность механизмов путей и факторов
передачи. Передача возбудителя среди млекопитающих чаще всего
происходит через кровососущих членистоногих (иксодовых кле-
щей, комаров), в меньшей степени — блох, слепней и гама-
зовых клещей. Человек заражается контактным, алиментарным
и воздушно-пылевым путями. Восприимчивость человека очень
высока.
Патогенез. На месте внедрения возбудителя (кожа, слизи-
стые оболочки глаз, дыхательных путей, желудочно-кишечного
тракта) развивается первичный воспалительный очаг, откуда воз-
будитель распространяется по лимфатическим сосудам и узлам
поражая их с образованием первичных бубонов; в различных
органах формируются гранулемы (скопление клеток). Микроб и
его токсины проникают в кровь, что приводит к бактериемии
и генерализации процесса, метастазированию и развитию вто-
ричных туляремийных бубонов.
Клиника. Инкубационный период длится от нескольких
часов до 3 нед, в среднем 3—7 дней. Болезнь начинается остро,
внезапно, без продромального периода, с повышения темпера-
туры тела. Клиническая картина обусловлена характером пора-
женных органов. Различают бубонную, язвенно-бубонную, глазо-
бубонную, абдоминальную, легочную и генерализованную (септи-
ческую) клинические формы туляремии. Болезнь протекает дли-
тельно (около месяца). Летальность при заражении неарктичес-
ким подвидом около 6 %, при заражении другими подвидами —
0,1 % и ниже.
Иммунитет. После перенесенной инфекции иммунитет со-
храняется длительно, иногда пожизненно; развивается аллерги-
зация организма к антигенам возбудителя.
Микробиологическая диагностика. Материалом для
исследования служат кровь, пунктат из бубона, соскоб из язвы,
отделяемое конъюнктивы, налет из зева, мокрота и др. Исполь-
зуют все методы микробиологической диагностики. Бактериоло-
гический метод у человека редко дает положительные резуль-
таты. Чистую культуру выделяют после накопления ее на вос-
приимчивых лабораторных животных (белые мыши, морские
свинки). Животные погибают на 3—6-е сутки, иногда позднее.
Чистую культуру выделяют из внутренних органов при посеве
на желточную среду. При идентификации учитывают морфоло-
гию и тинкгориальные свойства возбудителя, отсутствие роста
на мясопептонном агаре, агглютинацию гомологичной сыворот-
кой, патогенность для белых мышей и морских свинок. Чистую
культуру можно выделить, заражая куриные эмбрионы в жел-
точный мешок.
Для серодиагностики используют развернутую реакцию аг-
377
глютинации, РПГА, РСК на холоду, РИФ, а также ИФА. Для
ранней диагностики туляремии (с 5-го дня от начала болезни)
ставят накожную или внутрикожную аллергическую пробу с
тулярином (лизат микробной клетки). Результаты аллергической
реакции учитывают через 24—48 ч, за положительный результат
принимают инфильтрат диаметром не менее 5 мм. У вакцини-
рованных или переболевших туляремией лиц в течение ряда лет
аллергические пробы остаются положительными (анамнестичес-
кая реакция).
Лечение. Для лечения применяют антибиотики стрептоми-
цинового и тетрациклинового ряда. В случаях затяжного течения
проводят комбинированную антибиотикотерапию и вакциноте-
рапию с использованием убитой лечебной вакцины.
Профилактика. Для специфической профилактики при-
меняют живую туляремийную вакцину, полученную отечествен-
ными учеными Б.Я.Эльбертом и Н.А.Гайским из штамма N 15.
Вакцина обеспечивает прочный иммунитет Вакцинацию прово-
дят по эпидемиологическим показаниям, а также лицам, отно-
сящимся к группам риска (охотники, сельскохозяйственные ра-
ботники и др.). Допускается одновременная вакцинация против
туляремии и бруцеллеза, туляремии и чумы, а также против
туляремии и некоторых других инфекций. Неспецифическая
профилактика такая же, как при других зоонозах, и направлена
в первую очередь на борьбу с грызунами.
14.1.3. Возбудители боррелиозов
Боррелиозы — группа болезней, вызываемых спи-
рохетами рода Borrelia, передающихся человеку
через укусы членистоногих.
Род Borrela относится к отделу Gracilicutes, порядку Spirochae-
tales.
Боррелии — тонкие спирохеты диаметром 0,3—0,6 мкм,
длиной 2,0—20 мкм, с 3—10 крупными свободными завитками
(см. рис. 14.1). Двигательный аппарат представлен 15—20 фиб-
риллами. Они хорошо воспринимают анилиновые красители, по
Романовскому — Гимзе окрашиваются в сине фиолетовый цвет.
Боррелии культивируются при 35—37 °C в анаэробных условиях
на сложных питательных средах, содержащих сыворотку, асцит,
тканевые экстракты, а также в куриных эмбрионах при зара-
жении в желточный мешок. Чувствительны к высыханию,
нагреванию. При 45—48 °C гибнут в течение 30 мин. Устойчивы
к низкой температуре и замораживанию. Представители рода
Borrelia вызывают два типа болезни: болезнь Лайма и возврат-
ные тифы.
378
14.1.3.1. Возбудитель болезни Лайма
Болезнь Лайма (син.: хроническая мигрирующая
эритема, клещевой иксодовый боррелиоз) являет-
ся хронической инфекцией с поражением кожи,
сердечной и нервной систем, суставов.
Заболевание передается человеку через укусы клещей рода Ixodes,
распространено в ареоле обитания этих клещей на территориях
Северной Америки, Австралии, Евразии преимущественно в
летний период. Резервуаром возбудителя в природе являются
мелкие млекопитающие, главным образом лесные мыши. От
человека к человеку болезнь не передается.
Возбудителем инфекции в Северной Америке является Borrelia
burgdorferi, на Евроазиатском континенте — B.garini и B.afzelii.
Эти 3 вида различаются между собой по антигенной структуре.
Морфология и культуральные свойства. Возбу-
дитель болезни Лайма — типичные по морфологическим и
тинкториальным свойствам боррелии, которые хорошо культи-
вируются на питательных средах при выделении из клещей.
Выделить возбудитель из материалов от больного (кровь, цереб-
роспинальная жидкость) удается редко.
Антигенная структура. Возбудитель обладает сложной
антигенной структурой. Микробы имеют белковые антигены фиб-
риллярного аппарата (р41) и цитоплазматического цилиндра (р93),
антитела к которым появляются на ранних этапах инфекции,
но не обладают защитными свойствами. Протективная актив-
ность присуща антигенам поверхностного слоя наружной мем-
браны, которые состоят из белков оболочки, обозначенных как
OSP (аббревиатура от англ, outer surface protein) А, В, С, D, Е,
связанных с липидами. OSP-А обладает антигенной вариабель-
ностью, являясь видоспецифическим антигеном.
Факторы патогенности. Липопротеины наружной мем-
браны (клеточной оболочки) обеспечивают способность борре-
лии прикрепляться и проникать в клетки хозяина, а также ин-
дуцировать иммунопатологический процесс в организме челове-
ка и вызывать воспалительную реакцию.
Пат огенез и клиника. Инкубационный период от 2 до
32 дней с момента укуса клещами. На месте укуса образуется
красная папула, появление которой совпадает с началом забо-
левания. Патогенез связан с распространением возбудителя из
места укуса с током крови к различным органам, особенно серд-
цу, ЦНС, суставам. Заболевание сопровождается развитием
аутоиммунных и иммунопатологических процессов. Клиника
отличается полиморфностью — выделяют 3 стадии болезни:
1) хроническая мигрирующая эритема; 2) доброкачественные по-
ражения сердца и ЦНС в виде миокардита и асептического
379
менингита; 3) поражение крупных суставов. Протекает доброка-
чественно. Прогноз благоприятный.
Иммунитет. После болезни остается гуморальный, видо-
специфический к антигенам клеточной оболочки иммунитет.
Диагностика. Материалом для исследования служат био-
птаты кожи, синовиальная жидкость суставов, цереброспиналь-
ная жидкость, кровь. Используют бактериоскопический, серо-
логический (постановка прямой и непрямой ИФА) методы, ПЦР.
Лечение. Применяют антибиотики тетрациклинового ряда.
Профилактика. Специфическая профилактика отсутству-
ет. Разрабатывается генно-инженерная вакцина на основе про-
тективного антигена. Неспецифическая профилактика — исполь-
зование защитной одежды и борьба с клещами.
14.1.3.2. Возбудители возвратных тифов
Возвратные тифы — группа острых инфекционных
болезней, вызываемых боррелиями. Характеризуются
острым началом, приступообразной лихорадкой,
общей интоксикацией. Различают эпидемический и
эндемический возвратные тифы.
Эпидемическим возвратным тифом болеют только люди. Возбу-
дителем является Borrelia recurrentis. От человека к человеку
возбудитель передается через платяных вшей. При расчесывании
места укуса насекомого человек втирает содержащую боррелии
гемолимфу раздавленных вшей. Заболевание встречается во вре-
мя социальных бедствий, войн, при распространении педику-
леза, на территории России в настоящее время не регистриру-
ется.
Эндемический возвратный тиф (син.: клещевой возвратный
тиф, аргасовый клещевой боррелиоз) — зоонозная болезнь, воз-
будителями которой являются многие виды боррелий: B.persica,
B.hermsii и др. Резервуар в природе — грызуны, а также арга-
совые клещи, у которых возбудитель передается трансовариаль-
но. Человек заражается через укусы клещей рода Omithodorus.
Возбудителей эпидемического и эндемического возвратных ти-
фов дифференцируют от B.recurrentis в биологической пробе на
морской свинке: возбудитель эпидемического возвратного тифа
не вызывает заболевания животного.
Патогенез и клиника. Патогенез и клинические про-
явления обоих типов возвратных тифов сходны. Попав во внут-
реннюю среду организма, боррелии внедряются в клетки лим-
фоидно-макрофагальной системы, где размножаются и поступа-
ют в большом количестве в кровь, вызывая через 7—8 дней
лихорадку, головную боль, озноб. Каждая такая атака заканчи-
380
вается подъемом титра антител. Взаимодействуя с антителами,
боррелии образуют агрегаты, которые нагружаются тромбоци-
тами. Это вызывает закупорку капилляров, следствием чего
является нарушение кровообращения в органах. Большая часть
боррелий погибает под влиянием антител. Однако в течении
инфекции антигены этих возбудителей подвергаются изменени-
ям, а так как антитела вырабатываются против одного антиге-
на, новые антигенные варианты боррелий неожиданно появля-
ются, вызывая рецидив болезни; это может повторяться 3—20
раз. Прогноз эндемического возвратного тифа благоприятный.
Летальность при эпидемическом возвратном тифе не более 1 %.
Иммунитет. Иммунитет к эпидемическому возвратному
тифу гуморальный, непродолжительный. В эндемических очагах
коренное население имеет иммунитет к возбудителю эндемичес-
кого возвратного тифа, циркулирующему в очаге.
Лабораторная диагностика. Используют бактериос-
копический метод — обнаружение возбудителя в крови во время
приступа лихорадки, а также биопробу на морской свинке, в
качестве вспомогательного — серологический метод (РСК).
Лечение. Для лечения применяют антибиотики тетрацик-
линового ряда, левомицетин, ампициллин.
Профилактика. Специфическая профилактика не прово-
дится. Неспецифическая профилактика сводится к борьбе с пе-
дикулезом, в эндемических очагах — с клещами и грызунами.
14.1.4. Возбудители риккетсиозов
Бактерии отдела Gracilicutes, семейства Rickettsiaceae (названы
по имени американского ученого Н.Риккетса) в настоящее время
представлены 4 родами: Rickettsia, Coxiella и Ehrlichia. Они объе-
диняют большую группу бактерий, паразитирующих на члени-
стоногих (вшах, блохах, клещах). Большинство риккетсий не-
патогенны для млекопитающих, но часть их поражает человека
и животных, вызывая тяжелые заболевания. Каждый род состо-
ит из нескольких видов риккетсий, вызывающих то или иное
специфическое заболевание. В основу классификации положены
антигенная структура риккетсий, патогенез болезни и главным
образом молекулярно-генетические параметры возбудителей.
Заболевания, вызываемые риккетсиями, называются риккетси-
озами. К ним относятся группа сыпного тифа, пятнистая лихо-
радка Скалистых Гор, марсельская лихорадка, северо-азиатский
клещевой риккетсиоз, везикулезный риккетсиоз, лихорадка цу-
цугамуши, Ку-лихорадка и др.
Риккетсиозы отмечаются во всех странах мира. Одни из них
вызывают эпидемии (эпидемический сыпной тиф), другие
природно-очаговые, в последнем случае источником возбудите-
381
лей являются некоторые животные, а переносчиком (а иногда
источником) — кровососущие членистоногие (вши, клещи,
блохи).
Все риккетсии являются облигатными внутриклеточными
паразитами, т.е. они живут и размножаются только в клетках
(см. рис. 14.1).
Патологический процесс характеризуется развитием риккет-
сий, главным образом в эндотелии сосудов, формированием
сосудистых узелков (гранулем) и сопровождается интоксикаци-
ей. Все риккетсиозы — остро протекающие лихорадочные болез-
ни с циклическим течением. Болезнь длится 2—3 нед и более.
Риккетсии чувствительны к антибиотикам, поэтому эффектив-
ным лечением риккетсиозов является антибиотикотерапия.
Диагноз риккетсиозов основывается на клинической картине,
данных эпидемиологического анамнеза и результатах серодиаг-
ностики.
Неспецифическая профилактика заключается в уничтожении
членистоногих переносчиков (вшей, блох), защите лиц, нахо-
дящихся в очагах клещевых риккетсиозов, от попадания клещей
(защитные сетки, одежда, репелленты). Для специфической
профилактики некоторых риккетсиозов (сыпной тиф, Ку-лихо-
радка и др.) разработаны вакцины, применяемые по эпидеми-
ческим показаниям.
14.1.4.1. Возбудитель эпидемического сыпного тифа
Эпидемический сыпной тиф (Typhus exanthematicus,
син. эпидемический тиф) — инфекционная болезнь,
вызываемая Rickettsia prowazekii. Характеризуется
лихорадкой, интоксикацией, специфической розе-
олезно-петехиальной сыпью, поражением сосудис-
той и центральной нервной систем.
Таксономия. Возбудитель сыпного тифа назван по имени аме-
риканского ученого Н.Риккетса и чешского ученого С.Прова-
чека, погибших при изучении этого заболевания. Риккетсии
Провачека относятся к отделу Gracilicutes, семейству Rickettsia-
сеае, роду Rickettsia.
Морфологические и культуральные, антиген-
ные свойства. Риккетсии Провачека — мелкие, неподвиж-
ные, грамотрицательные палочки размером 0,3—0,6 х 0,8—2,0 мкм,
окрашиваются по Романовскому — Гимзе в красный цвет, их
субмикроскопическое строение схоже со строением грамотрица-
тельных бактерий. На наружной поверхности клеточной стенки
располагаются микрокапсулы и капсулоподобный слизистый по-
кров, содержащий групповой растворимый антиген. Риккетсии
382
Провачека имеют фимбрии и пили, жгутиков не имеют. Куль-
тивируются в желточном мешке куриных эмбрионов, на пере-
виваемых культурах клеток, на чувствительных животных (мыши,
морские свинки, кролики). Возбудитель — абсолютный внутри-
клеточный паразит, размножающийся в цитоплазме клеток. Имеет
два основных антигена: поверхностный термостабильный, об-
щий с антигеном возбудителя эндемического сыпного тифа, и
термолабильный специфический.
Факторы патогенности. Для риккетсий Провачека ха-
рактерны образование лабильного токсина (растворимого анти-
гена) и освобождение эндотоксина.
Резистентность. Риккетсии Провачека чувствительны к
действию высокой температуры, многих химических веществ, к
антибиотикам. Длительно сохраняются при низкой температуре,
в сухих фекалиях зараженных вшей.
Из лабораторных животных к возбудителю наиболее воспри-
имчивы хлопковые крысы и морские свинки; белые мыши вы-
сокочувствительны к интраназальному заражению.
Эпидемиология. Источником инфекции является боль-
ной человек, главным образом в течение всего лихорадочного
периода (до 17 дней). Переносчик возбудителей — платяная вошь.
Головная и лобковая вши могут переносить возбудителя, но их
роль (по сравнению с платяной вошью) незначительна. Вши
заражаются при кровососании на больном. Риккетсии размно-
жаются в эпителии кишечника вши и выделяются в просвет
кишечника. В слюнных железах, сосательном аппарате вшей рик-
кетсии не содержатся, поэтому с укусом они не передаются.
Укус вызывает у человека зуд. Человек, расчесывая место укуса,
втирает в него фекалии вши, содержащие риккетсии, и таким
образом заражается. Следовательно, возникновение и распрост-
ранение сыпного тифа связано со вшивостью (педикулезом).
Сыпной тиф известен с древних времен, но как самосто-
ятельное заболевание выделен в конце XIX в. Распространен
повсеместно. Эпидемии сыпного тифа возникали чаще во время
войн, голода и других социальных потрясений, сопровождав-
шихся снижением санитарно-гигиенического уровня и распро-
странением педикулеза. Летальность в «доантибиотическую» эру
достигала 80 %. В настоящее время регистрируются в основном
спорадические (рецидивные) случаи сыпного тифа в виде бо-
лезни Брилля, протекающей относительно легко.
Патогенез. Риккетсии Провачека, попадая в кровь, про-
никают в клетки эндотелия кровеносных сосудов, размножают-
ся в них, освобождая эндотоксин. Эндотелиальные клетки раз-
рушаются, живые риккетсии вновь поступают в кровь. Пора-
жаются преимущественно мелкие сосуды, капилляры, что ведет
к нарушению микроциркуляции в головном мозге, миокарде,
383
почках и других органах и возникновению менингоэнцефалита,
миокардита, гломерулонефрита. В организме больных риккетсии
могут длительно персистировать (переживать) и после выздо-
ровления, что служит причиной появления рецидива сыпного
тифа — болезни Брилля.
К л и н и к а. Инкубационный период составляет в среднем 10—
14 дней. Различают легкое, среднетяжелое и тяжелое течение
болезни. У больных отмечают высокую температуру тела, голов-
ную боль, бессонницу, характерную сыпь вследствие расшире-
ния капилляров кожи (розеолезная сыпь) и их повреждения с
кровоизлиянием (петехиальная сыпь).
Рецидивный сыпной тиф проявляется через многие годы после
болезни. Его клиническая картина сходна с таковой эпидеми-
ческого сыпного тифа, но болезнь протекает быстрее (7—10 нед),
прогноз благоприятный. Однако больной может быть источни-
ком инфекции.
Иммунитет. После сыпного тифа формируется стойкий и
длительный иммунитет — антибактериальный и антитоксичес-
кий. Однако случаи возникновения болезни Брилля свидетель-
ствуют о возможности активизации в организме риккетсий в
результате снижения иммунитета.
Микробиологическая диагностика. Основным мето-
дом диагностики является серологический: применяют РИГА,
реакцию агглютинации, РСК, РИФ и ИФА для обнаружения
риккетсиозного антигена или антител в сыворотке крови больных
Лечение. Наиболее эффективными антибиотиками являют-
ся современные тетрациклины (доксициклин и др.), рифампи-
цины, левомицетин.
Профилактика. Неспецифическая профилактика заклю-
чается в ликвидации педикулеза и его профилактике. Специфи-
ческая профилактика имеет вспомогательное значение и приме-
няется по эпидемиологическим показаниям. Для этого имеется
сухая химическая сыпнотифозная вакцина, представляющая собой
очищенную концентрированную субстанцию поверхностного
антигена риккетсий Провачека. Показана также вакцинация
медицинского персонала, работающего в условиях эпидемии или
в научно-исследовательских лабораториях.
14.1.4.2. Возбудитель эндемического (блошиного)
сыпного тифа
Эндемический (или крысиный) блошиный сыпной
тиф — остролихорадочная зоонозная инфекция,
встречающаяся у крыс. Возбудитель Rickettsia typhi
близок по свойствам к риккетсиям Провачека. Пе-
реносчики возбудителей — блохи.
384
Заболевания людей в единичных случаях встречаются в местно-
стях, в которых наблюдаются заболевания крыс.
Серодиагностика со специфическим антигеном позволяет
дифференцировать блошиный сыпной тиф от эпидемического
сыпного тифа.
14.1.4.3. Возбудитель Ку-лихорадки
Ку-лихорадка (от англ, query — неясный) — зооноз-
ная инфекционная болезнь, вызываемая Coxiella
burnetii, характеризуется полиморфной клиничес-
кой картиной с преимущественным поражением
легких.
Таксономия. Возбудитель C.bumetii (назван по имени Ф.Бер-
нета) относится к отделу Gracilicutes, семейству Rickettsiaceae,
роду Coxiella.
Морфологические и культуральные свойства. Это
грамотрицательные, неподвижные, мелкие кокковидные или па-
лочковидные бактерии. Культивируются в желточном мешке ку-
риного эмбриона или в культуре клеток. Устойчивы к высуши-
ванию, действию формалина, фенола, нагревание до 90 °C вы-
держивают больше 1 ч. Из лабораторных животных наибольшей
чувствительностью к возбудителю обладают морские свинки.
Эпидемиология. Ку-лихорадка распространена повсемес-
тно. Паразитирование C.bumetii выявлено у многих видов мле-
копитающих, птиц, членистоногих. Источником возбудителя яв-
ляются крупный и мелкий рогатый скот, лошади, верблюды.
Заражение происходит воздушно-пылевым (при обработке шер-
сти, кожи зараженных животных), алиментарным (при употреб-
лении молока и молочных продуктов) или трансмиссивным (через
клещей) путями, а также при непосредственном контакте с
больным животным. Заражение здорового человека от больного
не наблюдается.
Патогенез и клиника. Возбудитель характеризуется очень
высокой инвазивностью. Он может проникать не только через
слизистые оболочки, но и через неповрежденную кожу. Возбу-
дитель, попадая в кровь, распространяется по органам и тка-
ням, вызывая поражение многих органов, чаще всего легких.
Болезнь сопровождается лихорадкой, головной и мышечной
болями, интерстициальной пневмонией.
Иммунитет. Иммунитет прочный и длительный, повтор-
ные заболевания редки.
Микробиологическая диагностика. Проводят серо-
диагностику (реакция агглютинации, РСК, ИФА) с риккетси-
озным антигеном. Возбудитель можно выделить из крови, мокро-
ты, мочи. С этой целью морским свинкам, мышам вводят мате-
13—239
385
риал от больного. Из селезенки зараженного животного возбуди-
телей выделяют путем культивирования на курином эмбрионе.
Можно использовать кожно-аллергическую пробу с антигеном.
Лечение. Применяют антибиотики тетрациклиновой груп-
пы, рифампицин.
Профилактика. Неспецифическая профилактика — сани-
тарно-ветеринарные мероприятия и соблюдение личной гигиены.
Для создания искусственного иммунитета по эпидемиологичес-
ким показаниям применяют живую вакцину из штамма М-44,
разработанную П.Ф.Здродовским и В.А.Гениг.
14.1.4.4. Возбудитель марсельской лихорадки
(клещевой средиземноморской лихорадки)
Марсельская лихорадка — инфекционная болезнь,
вызываемая Rickettsia conori. Характеризуется доб-
рокачественным течением, наличием первичного
очага на коже, распространенной сыпью, пораже-
нием регионарных лимфатических узлов.
Таксономия. R.conori относится к отделу Gracilicutes, семей-
ству Rickettsiaceae. По морфологическим, тинкториальным, куль-
туральным и антигенным свойствам сходен с другими риккет-
сиями. Малоустойчив в окружающей среде. Основным резерву-
аром и переносчиком служат клещи. Механизм передачи транс-
миссивный. Человек, больной марсельской лихорадкой, не за-
разен. Естественная восприимчивость людей невысокая.
Болезнь эндемична в прибрежных районах Средиземного и
Каспийского морей, протекает остро, с лихорадкой и инток-
сикацией. Инкубационный период составляет 3—10 дней, ле-
тальность не превышает 3 %.
Диагностика основана на выявлении R.conori в крови и
кожных поражениях в серологических реакциях (РСК, РИГА)
и постановкой биопробы на морских свинках.
Постинфекционный иммунитет пожизненный.
Лечение антибиотиками. Меры специфической профи-
лактики не разработаны. Неспецифическая профилактика
сводится к мерам защиты от нападения клещей.
С 1972 г. на территории России в Астраханской области
зарегистрировано лихорадочное заболевание, которое впослед-
ствии получило название астраханской лихорадки. Возбудителем
болезни оказалась разновидность возбудителя марсельской ли-
хорадки — R.conori. Основные биологические свойства возбуди-
теля, а также эпидемиология, клиника, диагностика, профи-
лактика и лечение при астраханской лихорадке принципиально
такие же, как при марсельской лихорадке.
386
14.1.4.5. Возбудитель клещевого сыпного тифа
Клещевой риккетсиоз (клещевой риккетсиоз северо-
азиатский) — природно-очаговая болезнь, вызы-
ваемая Rickettsia sibirica. Характеризуется лихорад-
кой, первичным очагом, увеличением регионарных
лимфатических узлов, сыпью.
Морфологические, культуральные и антигенные
свойства. Возбудитель инфекции R.sibirica — грамотрицатель-
ная бактерия, имеющая палочковидную форму Культивируется
на куриных эмбрионах и в культуре клеток. Бактерия малоус-
тойчива в окружающей среде и к дезинфектантам.
R.sibirica — обитатели иксодовых клещей, которые являются
переносчиками болезни. Клещевой риккетсиоз встречается толь-
ко в Сибири и на Дальнем Востоке.
После попадания в кровь в результате присасывания зара-
женных клещей возбудитель размножается в эндотелии сосудов
кожи, головного мозга и других органов, вызывая лихорадку,
сыпь. Болезнь протекает, как правило, без летального исхода и
оставляет прочный постинфекционный иммунитет.
Микробиологическая диагностика основана на определении
специфических антител в сыворотке крови в РИГА, РСК, РИФ,
ИФА. Лечение антибиотиками. Неспецифическая профилактика
сводится к мерам защиты от нападения клещей.
14.1.4.6. Возбудитель цуцугамуши
Цуцугамуши (от японск. — клещевая болезнь; син.
японская речная лихорадка) — инфекционная
природно-очаговая болезнь, вызываемая Rickettsia
tsutsugamushi. Характеризуется первичным воспали-
тельным очагом на коже, поражением лимфатичес-
ких узлов, сыпью, интоксикацией.
Морфологические, культуральные и антигенные
свойства. R.tsutsugamushi — типичный представитель рода
Rickettsia. Источником инфекции являются мышевидные грызу-
ны, переносчиком — краснотелковые клещи. Болезнь встреча-
ется на Дальнем Востоке.
Патогенез и клиника. Возбудитель, попав в организм
после укуса инфицированным клещом, размножается в эндоте-
лии кровеносных сосудов, где образует узелки. Клиническая кар-
тина характеризуется лихорадкой, сыпью. Болезнь протекает
тяжело, летальность высокая.
Иммунитет после перенесенного заболевания нестойкий,
штаммоспецифический.
13
387
Диагностика основана на обнаружении (в РСК, РИГА,
ИФА) специфических антител в сыворотке крови.
Лечение проводят антибиотиками.
Профилактика. Специфическая профилактика отсутству-
ет. Неспецифическая профилактика сводится к мерам защиты от
нападения клещей.
14.1.4.7. Возбудитель эрлихиозов
К эрлихиозам относится группа риккетсиозов,
вызываемых Ricketts a ehrlichia, названных по имени
П.Эрлиха. К ним относятся эрлихиозы собак,
которыми болеет и человек; инфекционный моно-
нуклеоз (болеет только человек) и эрлихиоз лоша-
дей, овец и других животных. Эрлихиозы распро-
странены повсеместно.
Морфологические, культуральные и антигенные
свойства. Возбудитель — Rehrlichia, по морфологическим, фи-
зиологическим и другим свойствам сходен с другими риккет-
сиями, обычно размножается только в лейкоцитах.
Клиника. Клиническая болезнь проявляется лихорадкой,
нарушением самочувствия, сыпью (в 30 %), изменением лей-
коцитарной формулы. Прогноз благоприятный.
Микробиологическая диагностика. Диагноз ставят
на основании обнаружения (в РСК, РПГА) специфических
антител в сыворотке крови.
Лечение. Болезнь лечат антибиотиками.
14.2. Возбудители вирусных кровяных инфекций
14.2.1. Вирус иммунодефицита человека
СПИД — синдром приобретенного иммунодефици-
та (или AIDS от англ, acquired immunodeficiency
syndrome) — антропонозная инфекционная бо-
лезнь, вызываемая вирусом иммунодефицита
(ВИЧ, или HIV, от англ, human immunodeficiency
virus), поражающего преимущественно иммунную
систему. Заболевание характеризуется длительным
течением, разнообразием клинических проявле-
ний, заканчивается, как правило, летально,
передается в естественных условиях от больного
человека здоровому половым путем, а также парен-
терально при медицинских манипуляциях. Болезнь
«склонна» к быстрому эпидемическому распрос-
транению.
388
Таксономия. Возбудитель
ВИЧ-инфекции (СПИДа) от-
носится к семейству Retro-
viridae, подсемейству Lentivi-
rinae\ имеет два типа (HIV-X
и HIV-2) и не менее 10
сероваров. Открыт в 1983 г.
американским вирусологом Р.
Галло и французским ученым
Л.Монтанье независимо друг
от друга. Помимо ВИЧ, име-
ются аналогичные лимфо-
тропные вирусы иммунодефи-
цита обезьян, кошек и дру-
гих животных. Человек к
Рис. 14.2. Строение ВИЧ.
ЛО — липопротеиновая оболочка;
R — ревертаза; р!8, р24, gp4l, gpl20 —
поверхностные и сердцевинные ан-
тигены вируса.
этим вирусам нечувствителен.
Морфология. Вирус
имеет сферическую форму,
диаметр 100 нм (рис. 14.2),
наружную двухслойную ли-
пидную оболочку, которая
«пронизана» гликопротеидным комплексом gp!60, состоящим из
двух субъединиц — gp41 и gpl20.
Сердцевина вируса образована главным образом белком gp24
и другими белками и имеет конусообразный вид. В сердцевине
находятся РНК и несколько молекул ревертазы (обратной транс-
криптазы). Геном вируса, представленный в виде двух идентич-
ных однонитчатых молекул РНК, состоит из 3 структурных (gag,
env, роГ), 3 регуляторных (reg, tat, nef) и 5 генов, необходимых
для осуществления процесса созревания и высвобождения ви-
русных частиц из клетки (vif, Vpu, Vpr, Vpt, Vpx).
Антигенная структура. Вирус имеет несколько анти-
генов. Главные из них — оболочечные gp41 и gpl20 и сердце-
винный (коровый) gp24. Поверхностный антиген g/>41 обладает
сродством к рецепторам CD4 Т-лимфоцитов, макрофагов и других
клеток и играет основную роль в патогенезе инфекции. Для
антигенов ВИЧ характерна большая вариабельность, обуслов-
ленная гипервариабельностью его генома, расположенного в
области env. Высокая изменчивость обеспечивает вирусу адапта-
цию к конкретным условиям его существования в процессе
течения инфекции.
Культуральные свойства и резистентность. Ви-
рус размножается только в культуре Т-лимфоцитов на сложных
питательных средах с добавлением иммуномодулятора интерлей-
кина-2.
Репликация вируса в лимфоцитах протекает в несколько
стадий: 1) адсорбция вируса на рецепторах CD4 Т-лимфоцитов
с помощью рецептора gp41; 2) эндоцитоз вируса; 3) высвобож-
389
дение вирусной РНК, синтез с помощью ревертазы двунитча-
той ДНК провируса и интеграция провируса в геном (ДНК)
кетки; 4) синтез РНК вируса, трансляция и формирование
вирусных белков; 5) сборка, созревание и высвобождение
вирусных частиц из клетки путем «почкования», в результате
чего он одевается в липидную оболочку клетки.
Чувствительностью к ВИЧ, помимо человека, обладают
только шимпанзе.
Резистентность. ВИЧ сравнительно малоустойчив к фак-
торам внешней среды, физическим и химическим факторам. При
комнатной температуре сохраняется до 4 сут; за 5—10 мин
инактивируется спиртом, эфиром и другими дезинфектантами.
Быстро гибнет при кипячении, но при умеренном прогревании
(60—80 °C) для инактивации вируса требуется не менее 10 ч.
Эпидемиология. Начиная с 1980—1981 гг., когда были
зарегистрированы первые больные в США, ВИЧ-инфекция
быстро распространилась по всем континентам и странам мира,
превратившись в настоящую пандемию. Наиболее поражено ВИЧ-
инфекцией население Америки, Африки и в меньшей степе-
ни — Азии и Австралии. К настоящему времени на планете на-
считывают более 20 млн ВИЧ-инфицированных, а более 2 млн
человек уже умерли от СПИДа. Специалисты прогнозируют
расширение эпидемии и в ближайшее десятилетие.
В России первый ВИЧ-инфицированный зарегистрирован
в 1987 г., а число ВИЧ-инфицированных к 1998 г. достигло
10 000 человек, больных СПИДом более 300 человек.
Патогенез. Инфицирование вирусом происходит при по-
ловых контактах, использовании крови и препаратов от ВИЧ-
инфицированных людей, при пользовании необезвреженными
медицинскими инструментами и т. д. Также возможна передача
вируса от инфицированной матери плоду при внутриутробном
развитии и при кормлении грудным молоком.
Вирус, проникнув в кровь, разносится кровью и лимфой по
всем органам и тканям, поражает Т-хелперы, ^-лимфоциты,
макрофаги, нервные клетки, т.е. клетки, на чьей поверхности
имеются рецепторы CD4, к которым прикрепляется вирус.
После цикла репродукции в клетке последняя погибает или
снижает функциональную активность. Это приводит к наруше-
нию защитной функции иммунной системы, угнетению реак-
ций иммунитета на антигены; уменьшению числа 74-лимфоци-
тов и соотношения 74 и Т8 (супрессоров), числа естественных
киллеров, угнетению синтеза антител к ВИЧ, а также фаго-
цитоза, снижению продукции интерферона, интерлейкинов,
комплемента.
У ВИЧ-инфицированных вирус обнаруживается в крови,
лимфе, слезах, слюне, молоке, влагалищном секрете, сперма-
390
тозоидах, в клетках-мишенях (в Т- и 27-лимфоцитах, макрофа-
гах, нервных и других клетках), т.е. практически во всех орга-
нах и тканях.
В результате снижения функции иммунной системы возни-
кают вторичные поражения условно-патогенной микрофлорой
дыхательной системы, желудочно-кишечного тракта, централь-
ной нервной системы, а также злокачественные новообразова-
ния.
Клиника. Инкубационный период значительно варьирует —
от нескольких дней до нескольких месяцев. В течении болезни
различают 3 периода: а) период первичного проявления (до 4—
10 нед), характеризующийся длительным субфебрилитетом, уве-
личением лимфатических узлов, диареей, полиморфной сыпью
и другими симптомами; б) период вторичных проявлений (от
нескольких месяцев до 8—10 лет), характеризующийся генера-
лизацией процесса; в) период поражения в результате вторич-
ных инфекций различных органов и систем — легких (пнев-
моцистная пневмония), желудочно-кишечного тракта (энтери-
ты), центральной нервной системы (абсцессы, менингит, эн-
цефалиты), а также возникновение опухолей (саркома Капо-
ши, лимфома мозга и др.).
Последний период заканчивается терминальной стадией —
собственно СПИД, выражающейся кахексией, адинамией, де-
менцией (слабоумием), которые приводят к смерти.
ВИЧ-инфекция характеризуется тотальным поражением Т-,
В- и Л-звеньев иммунной системы.
Вирусологическая диагностика. Диагностика осно-
вана на определении антигенов и антител к вирусу на различ-
ных стадиях течения инфекции. Антигены gp41, gpl20 опреде-
ляют на первых и последних стадиях болезни, а антитела к
антигенам gp41, gp24 и gpl20 — на протяжении всей болезни
начиная со 2-й до 10-й недель после заражения. Наиболее рас-
пространенный способ определения антител — ИФА, в котором
используют или лизаты ВИЧ, или химически синтезирован-
ные, или полученные генно-инженерным способом антигены.
Серопозитивные сыворотки обязательно проверяют в подтвер-
ждающем тесте — методом иммуноблотгинга. Разработана ПЦР.
Лечение. Лечение противовирусное (азидотимидин и др.),
иммунокорригирующее (интерлейкины, интерфероны, тимозин),
антибактериальное, направлено против оппортунистических
инфекций.
Профилактика. Специфическая профилактика отсутству-
ет. Разработано несколько десятков экспериментальных вакцин,
которые проходят клинические испытания. Основными способа-
ми профилактики являются выявление больных СПИДом или
ВИЧ-инфицированных, обследование групп риска (наркоманов,
391
проституток, гомосексуалистов, а также доноров), контроль
препаратов крови, применение одноразовых шприцев и систем,
соблюдение режима обработки инструментов и других матери-
алов, правильное половое воспитание населения, пользование
презервативами.
В России существует закон «О профилактике заболевания
СПИДом», предусматривающий наказание за создание заведо-
мой опасности заражения другого лица или за умышленное
заражение ВИЧ-инфекцией.
14.2.2. Вирусы гепатитов
Парентеральные гепатиты — инфекционные болезни вирусной
этиологии, характеризуются поражением печени, длительным
течением, вирусоносительством, часто заканчиваются острой
печеночной недостаточностью, циррозом печени и первичным
раком печени. Антропонозы. Передаются через кровь и половым
путем.
Заболевания вызывает группа вирусов, основными из кото-
рых являются вирусы гепатитов В, С, D и G.
14.2.2.1. Вирус гепатита В
Вирус гепатита В (ВГВ) относится к семейству Hepadnaviridae,
роду Orthohaepadnavirus. Впервые был обнаружен под электрон-
ным микроскопом в 1970 г. Дейном, получив название «частица
Деина»
Морфология. ВГВ — сложноорганизованный ДНК-содер-
жащий вирус сферической формы, его диаметр 42—47 нм. Вирус
состоит из сердцевины, построенной по кубическому типу сим-
метрии и представляющей сердцевинный (НВс) антиген, а также
липидсодержащей оболочки, несущей поверхностный Я2&-анти-
ген. Внутри сердцевины находятся ДНК, ДНК-полимераза и
концевой белок — Ябе-антиген.
Геном представлен двунитчатой ДНК кольцевой формы с
молекулярной массой 1,6 х 106. У ДНК плюс-цепь укорочена на
*/3 длины. Полноценная минус-цепь ковалентно связана с ДНК-
полимеразой, которая достраивает плюс-цепь до полноценной
структуры. Геном записан на минус-цепи и состоит из 4 генов.
Культуральные свойства. ВГВ культивируется только
в культуре клеток, полученной из ткани первичного рака печени
в виде персистирующей инфекции, не вызывает цитопатичес-
кого эффекта. В куриных эмбрионах не культивируется. К ви-
русу чувствительны приматы (шимпанзе, горилла, орангутанг),
которых используют в качестве экспериментальной модели.
Резистентность. ВГВ высокоустойчив к факторам окру-
392
жающей среды и дезинфицирующим веществам. Температуру
—20 °C выдерживает более 10 лет. При нагревании до 100 °C
в течение 2—5 мин сохраняет инфекционную активность. Тер-
моустойчивость вируса повышается, если он находится в кро-
ви. Вирус устойчив к длительному воздействию кислой среды
(pH 2,3), УФ, спирта, фенола. Чувствителен к формалину,
эфиру, хлорамину.
Антигенная структура. В ГВ обладает сложной антиген-
ной структурой. В суперкапсиде вируса находится T/As-антиген,
состоящий из 5, preSt и рге82-полипептидов в гликозилирован-
ной форме, которые различаются по антигенной специфичности.
Существует 4 антигенных серотипа вируса. Наличие ЯА?-анти-
гена в крови свидетельствует об инфицированности организма
ВГВ. //As-антиген впервые был обнаружен в 1963 г. в крови
австралийских аборигенов, поэтому получил название австра-
лийского антигена. Сердцевинный //Ас-антиген не обнаружива-
ется в свободном виде в крови, его можно выявить только в
зараженных вирусом гепатоцитах. 7/Ае-антиген также является
сердцевинным антигеном, производным ЯАс-антигена. Появле-
ние ЯАе-антигена в крови связано с репликацией вируса в ге-
патоцитах. В последнее время у ВГВ обнаружен НВх антиген
(трансактиватор).
Эпидемиология. Основным резервуаром и источником ин-
фекции является человек — больной и вирусоноситель, общее
число которых в мире превышает 300 млн. Ежегодно в мире от
вирусных гепатитов умирают около 2 млн человек. Россия от-
носится к регионам с относительно высокой распространенно-
стью гепатита А. Развитие инфекционного процесса наступает
при попадании вируса в кровь. Заражение происходит при па-
рентеральных манипуляциях (инъекциях, хирургических вмеша-
тельствах, трансплантации органов, искусственном оплодотво-
рении, стоматологических и гинекологических манипуляциях,
нанесении татуировок), переливаниях крови, а также половым
путем, через микротравмы в быту и трансмиссивно (через клопов).
ВГВ передается трансплацентарно от матери к плоду и при про-
хождении плода через родовые пути. Риск заражения ребенка от
матери — носителя вируса составляет 60 %, а в случае «свежего»
заболевания матери — 90 %. Вирус у инфицированных лиц
находится во всех биологических жидкостях крови, слюне, моче,
сперме, влагалищном секрете, синовиальной, цереброспиналь-
ной жидкости, грудном молоке. В крови ВГВ появляется за
2—3 мес до проявления симптомов поражения печени и сохра-
няется до 5 лет после клинического выздоровления.
Патогенез. Инфекционный процесс наступает после про-
никновения вируса в кровь. Вирус из крови посредством эн-
доцитоза проникает в гепатоцит, видимо, при участии сыворо-
393
точного альбумина, рецепторы к которому обнаружены как на
рге82-антигене ВГВ, так и гепатоцитах. После проникновения
вируса в гепатоцит плюс-нить ДНК ДНК-полимеразой достра-
ивается до полноценной структуры, после чего возможно раз-
витие двух типов вирусной инфекции: интегративной и продук-
тивной. Интегративная инфекция сопровождается интеграцией
(включением) кольцевой ДНК вируса в хромосому печеночной
клетки-гепатоцита с образованием в ней провируса. При этом
синтезируется Я2&-антиген. Клинически это проявляется виру-
соносительством, показателем которого является обнаружение в
крови ЯД^-антигена. Результатом вирусоносительства может быть
развитие первичного рака печени, при этом в крови начинает
определяться ЯЯх-антиген.
При продуктивной инфекции в результате формирования новых
вирусных частиц наблюдается клинически выраженный острый
или хронический гепатит, маркером которого служит появление
в крови анти-ЯВс-антител. Репликация вируса происходит в
цитоплазме гепатоцитов. При этом вирус не разрушает гепато-
циты, а индуцирует иммунопатологические реакции, обуслов-
ленные тем, что HBcAg, накапливающийся на поверхности
гепатоцита, придает гепатоциту свойства антигенной чужерод-
ности. В результате этого в организме формируется популяция
Т-киллеров, которые, взаимодействуя с HBcAg как с рецепто-
ром, расположенным на поверхности гепатоцита, вызывают лизис
клеток.
Клиника. Инкубационный период продолжается от 2 до
6 мес. Клиническая картина характеризуется симптомами пора-
жения печени, в большинстве случаев сопровождающихся раз-
витием желтухи. Возможны и безжелтушные формы. В 1 % случаев
возникают молниеносные формы, обычно со смертельным ис-
ходом. Острый гепатит в 5—10 % случаев переходит в хрони-
ческий, с развитием цирроза и носительства ВГВ. Вероятность
возникновения носительства ВГВ особенно велика (в 50—90 %
случаев) у детей 1-го года жизни, заразившихся от матери.
Гуморальный иммунитет, представленный главным образом
антителами к Я&-антигену, защищает гепатоциты от вируса.
Клеточный иммунитет, в формировании которого основная роль
принадлежит HBcAg, обеспечивает освобождение организма от
инфицированных гепатоцитов. Переход острой формы болезни в
хроническую связан с нарушением клеточного иммунитета, а
также синтеза интерферона и интерлейкина-1.
Диагностика Используют серологический метод и ПЦР.
Методами ИФА и РИГА определяют в крови маркеры гепатита
В: ЯДу-антиген, анти-ЯВс-антитела, IgM-анти-НВс-антитела,
ЯВе-антиген. С помощью ПЦР выявляют вирусную ДНК в крови
и биоптатах печени.
394
Лечение. В терапии используют интерферон и ингибиторы
ДН К-полимеразы.
Профилактика. Важнейшим и наиболее эффективным ме-
тодом профилактики гепатита В является исключение попадания
вируса при парентеральных манипуляциях и переливаниях кро-
ви. Это достигается: а) применением одноразовых шприцев,
систем для переливания крови, инструментов с последующим
после их использования регламентированным сбором и уничто-
жением; б) надежной стерилизацией инструментов в централи-
зованных стерилизационных пунктах; в) проверкой на наличие
Я&-антигена крови доноров, а также доноров органов и тка-
ней, используемых для трансплантации и искусственного осе-
менения; г) учетом всех вирусоносителей в диспансерах и ле-
чением больных гепатитом В в специализированных отделениях
инфекционных больниц. Персонал, контактирующий с кровью,
обязан работать в перчатках. Группу высокого риска заражения
гепатитом В составляют хирурги, гинекологи, акушеры, стома-
тологи, медицинские сестры, сотрудники отделений перелива-
ния крови и гемодиализа, работники лабораторий, лица, заня-
тые в производстве иммунобиологических препаратов из донор-
ской и плацентарной крови. Для предотвращения передачи ге-
патита В половым путем принимают меры, аналогичные тако-
вым при ВИЧ-инфекции.
Специфическая профилактика осуществляется вакцинацией
рекомбинантной генно-инженерной вакциной, содержащей HBs-
антиген. В России разрешено применение отечественной реком-
бинантной дрожжевой вакцины против гепатита В, а также
аналогичной вакцины, выпущенной зарубежными фирмами.
Новорожденные, родившиеся у матерей — носителей ВГВ и
больных гепатитом В, подлежат 4-кратной вакцинации. В этом
случае первичное введение вакцины проводят в первые 24 ч
жизни, далее — в соответствии с календарем прививок; 3-кратной
вакцинации подлежат дети, в семьях которых есть носитель HBs-
антигена или больной гепатитом В, а также воспитанники домов
ребенка и интернатов, начиная с 4—5-месячного возраста. Среди
взрослого населения 3- кратной вакцинации подвергаются лица,
относящиеся к группе высокого риска заражения гепатитом В.
Длительность поствакцинального иммунитета не менее 7 лет.
14.2.2.2. Вирус гепатита С
Вирус гепатита С (ВГС) относится к семейству Flaviviridae, роду
Hepacivirus. Это РНК содержащий вирус; имеет сферическую
форму, диаметр 55—65 нм, сложно организованный. Геном вируса
представлен линейной однонитчатой РНК, обладает большой ва-
риабельностью. Известно более 10 генотипов вируса. Наиболее
395
патогенным является генотип 1Ь. Антигенами вируса являются
сердцевинный С-протеин, гликопротеины оболочки (е-протеины
1 и 2) и неструктурные белки (NS).
Болезнь, вызываемая ВГС, широко распространена, заболе-
ваемость нарастает с каждым годом. Природный резервуар ви-
руса неизвестен. Экспериментальную инфекцию можно вызвать
у шимпанзе. В чистом виде вирус гепатита С не выделен. Име-
ются успешные попытки адаптировать вирус к культуре тканей.
ВГС чувствителен к эфиру, детергентам, УФ-лучам.
Заражение ВГС аналогично заражению ВГВ. Однако для за-
ражения ВГС требуется большая заражающая доза, чем при
гепатите В. Наиболее часто ВГС передается при переливаниях
крови.
Клиническое течение острого гепатита С более легкое, чем
гепатита В, часто встречаются безжелтушные формы. Но несмот-
ря на более легкое течение, в острой форме в 50 % случаев
процесс переходит в хронический с развитием цирроза и пер-
вичного рака печени.
Диагностика. Диагностика серологическая: определяют ан-
титела к вирусу гепатита С методом ИФА и ПЦР.
Лечение. Применяют интерферон и рибавирин.
Профилактика. Включает те же мероприятия, что и при
гепатите В. Вакцина против гепатита В не защищает от гепа-
тита С.
14.2.2.3. Вирус гепатита D
Вирус гепатита D (ВГВ) впервые был обнаружен в 1977 г.
Ризетто. Вирус не классифицирован. Он является сателлитом
вируса гепатита В и представляет собой дефектный вирус, не
имеющий собственной оболочки. Вирион ВГВ имеет сферичес-
кую форму, диаметр 36 нм, однонитчатую РНК и сердцевин-
ный дельта-антиген (T/ZM-антиген), состоящий из двух белков
с полипептидными цепями разной длины. В качестве внешней
оболочки ВГВ использует //^-антиген внешней оболочки ВГВ
(ем. рис. 4.2). Различают 3 генотипа вируса. В России преобладает
1-й генотип. Все генотипы относятся к одному серотипу.
Резервуаром вируса в природе являются больные и вирусо-
носители. Заражение ВГВ аналогично инфицированию ВГВ.
Одновременное инфицирование вирусами гепатитов В и D (ко-
инфекция) приводит к развитию умеренной формы болезни.
Инфицирование ВГВ больных хронической формой гепатита В
утяжеляет течение инфекции, приводя к развитию острой пе-
ченочной недостаточности и цирроза печени. В свободном виде
ВГВ в крови инфицированных им лиц не обнаруживается, его
можно выявить в гепатоцитах.
396
Диагностика. Применяют серологический метод — опре-
деляют антитела к BFD методом ИФА.
Лечение. Используют интерферон.
Профилактика. Проводят те же мероприятия, что и для
профилактики гепатита В. Вакцина против гепатита В защищает
от гепатита D (общность антиген а).
14.2.2.4. Вирус гепатита G
Вирус гепатита G еще мало изучен. Он относится к семейству
Flaviviridae, роду Hepacivirus. Предполагают, что этот вирус
обладает дефектом в сердцевинном белке и для его репликации
требуется помощь вируса гепатита С.
14.2.3. Арбовирусы
Арбовирусы (от англ, arthropod borne viruses — вирусы, рожден-
ные или передаваемые членистоногими) — это экологическая
группа вирусов, передающихся трансмиссивно восприимчивым
позвоночным животным и человеку кровососущими членисто-
ногими переносчиками, в организме которых они активно
размножаются, не оказывая болезнетворного воздействия.
Изучение арбовирусов началось с установления вирусной
этиологии желтой лихорадки в 1901 г. сотрудниками американ-
ской военной миссии на Кубе под руководством У. Рида. В России
изучение арбовирусов началось с установления вирусной эти-
ологии клещевого энцефалита в 1937 г. экспедицией под руко-
водством Л.А. Зильбера. В настоящее время известно около 500
арбовирусов, 100 из них могут вызывать заболевания у чело-
века, такие как желтая лихорадка, клещевой энцефалит, ом-
ская геморрагическая лихорадка, лихорадка Крым—Конго и др.
Арбовирусы включают представителей разных семейств. Наи-
большую роль в патологии человека играют представители 3
семейств: Flaviviridae, Togaviridae и Bunyaviridae.
Морфология, химический состав и антигенная
структура. Арбовирусы обладают рядом общих признаков.
Вирионы чаще имеют сферическую форму, размер 40—100 нм.
Строение сложное: они относятся к РНК-геномным вирусам и
состоят из РНК и белка-капсида, окруженных суперкапсидом;
на поверхности суперкапсида находятся шипы — гликопротеи-
ны. Арбовирусы имеют родоспецифические антигены, выявля-
емые в РСК, группоспецифические и типоспецифические ан-
тигены — гликопротеины, обладающие протективной активно-
стью и выявляемые в РТГА и реакции нейтрализации. Гемаг-
глютинирующие свойства арбовирусов наиболее выражены при
использовании эритроцитов гусей.
397
Культивирование. Универсальной моделью для выделе-
ниях всех арбовирусов служат новорожденные белые мыши, у
которых при заражении возникает энцефалит, заканчивающий-
ся летально. Арбовирусы культивируют также в культурах кле-
ток, где они, как правило, не вызывают цитопатического
эффекта. Для выделения некоторых арбовирусов применяют за-
ражение куриных эмбрионов в желточный мешок. Арбовирусы
размножаются при двух температурных режимах, 36—40 и 22—
25 °C, что позволяет им репродуцироваться в организме не только
позвоночных, но и кровососущих членистоногих переносчиков.
Резистентность. Арбовирусы чувствительны к эфиру, де-
зоксихолату натрия, дезинфектантам, УФ-облучению, форма-
лину; инактивируются при 56—60 °C в течение 30 мин. Длитель-
но сохраняются в замороженном и лиофилизированном состо-
янии.
Эпидемиология. Арбовирусы широко распространены.
Большинство арбовирусных инфекции относится к природно-
очаговым зоонозам
Благодаря трансфазовой (трансстадийной) и трансовариаль-
ной (от поколения к поколению) передаче вирусов основным
резервуаром арбовирусов в природных очагах и их переносчи-
ками являются кровососущие членистоногие (комары, клещи,
москиты, мокрецы). Дополнительным резервуаром вирусов в
природных очагах служат прокормители членистоногих (птицы,
летучие мыши, грызуны, приматы и др.). Основной механизм
и путь заражения трансмиссивный. При определенных условиях
вирусы могут передаваться с помощью переносчиков от чело-
века человеку. Иногда заражение может происходить воздушно-
капельным, контактным и пищевым путями.
Арбовирусы могут вызывать как эпидемические вспышки,
так и спорадические случаи заболевания. Для арбовирусных
инфекций характерна сезонность, обусловленная активностью
переносчиков.
Патогене з. Арбовирусы размножаются в тканях и органах
членистоногих, в том числе в слюнных железах. При последу-
ющем укусе человека или животного вирусы с током крови
заносятся во внутренние органы, где размножаются в эндотелии
капилляров, откуда вновь поступают в кровь. Вторичная вире-
мия сопровождается появлением лихорадки. Вазотропные виру-
сы поражают эндотелий капилляров внутренних органов, а
нейротропные вирусы проникают в клетки центральной нервной
системы, что ведет к их гибели.
Клиника. В большинстве случаев арбовирусные инфекции
протекают скрыто, бессимптомно и выявляются лишь с помо-
щью серологических методов. Клинические проявления арбови-
русных инфекций укладываются в 3 основных синдрома: сис-
398
темные и геморрагические лихорадки, менингоэнцефалиты.
Летальность при некоторых формах заболеваний достигает 60—
75 %.
Иммунитет. После перенесенного заболевания формирует-
ся стойкий гуморальный, типоспецифический иммунитет.
Лабораторная диагностика. Лабораторная диагности-
ка основана на обнаружении вируса или его компонентов и
выявлении прироста антител к возбудителю у больных. Мате-
риалом для исследования служат кровь, спинномозговая жид
кость, при летальном исходе — материал из всех органов.
Арбовирусы относятся к возбудителям особо опасных инфек-
ций, поэтому работа с ними должна проводиться в специально
оборудованных режимных лабораториях.
Арбовирусы выделяют путем интрацеребрального заражения
новорожденных белых мышей, а также культур клеток и ку-
риных эмбрионов. Выделенный вирус идентифицируют с помо-
щью РТГА, используя эритроциты гусей, РСК и реакции
нейтрализации. Возможно применение РИФ, РПГА, ИФА, ИЭМ.
Эти же реакции применяют для обнаружения антител в парных
сыворотках и спинномозговой жидкости. Для экспресс-диагно-
стики используют РИФ, РПГА, ИФА, РИА, ПЦР.
Лечение. Для лечения применяют интерферон, рибавирин,
биназу и другие противовирусные препараты. Используют также
гомо- и гетерологичные иммуноглобулины.
Профилактика. Для экстренной профилактики использу-
ют гомо- и гетерологичные иммуноглобулины. Для создания ак-
тивного иммунитета применяют главным образом убитые вак-
цины. Исключение составляет живая вакцина против желтой ли-
хорадки.
14.2.3.1. Вирус клещевого энцефалита
Вирус клещевого энцефалита относится к семейству Flaviviridae,
роду Flavivirus (от лат. flava — желтый). Это типичный арбовирус
умеренного пояса. Ему свойственна значительная географическая
и внутрипопуляционная изменчивость по ряду антигенных и
биологических признаков. Вирус обладает нейротропностью. Он
нестоек во внешней среде, но сохраняет жизнеспособность в
диапазоне температур от —150 до 30 °C, высокоустойчив
в кислой среде.
Эпидемиология и патогенез. Основным резервуаром
и переносчиком вируса являются иксодовые клещи. Дополни-
тельный резервуар — прокормители клещей: грызуны, птицы,
дикие и домашние животные. Для клещевого энцефалита ха-
рактерна весенне-летняя сезонность. Человек заражается при
укусе инфицированными клещами, а также при употреблении
399
сырого молока коз и овец. Распространяясь гематогенно, ви-
русы поражают двигательные структуры центральной нервной
системы.
Клиника. Различают 3 клинические формы клещевого эн-
цефалита: лихорадочную, менингеальную и очаговую, которая
протекает наиболее тяжело и сопровождается развитием парали-
чей шеи и верхних конечностей. У 1—3 % больных отмечается
хронически-прогредиентное течение инфекции.
После перенесенной болезни формируется стойкий иммуни-
тет.
Лабораторная диагностика. Вирус выделяют из кро-
ви и спинномозговой жидкости больных. Обнаруживают анти-
тела в парных сыворотках с помощью серологических реакций.
Экспресс-диагностика основана на выявлении вирусного анти-
гена в крови с помощью РПГА, ИФА или участков генома в
ПЦР.
Лечение и профилактика. Для лечения и экстренной
профилактики применяют специфический донорский или гете-
рологичный иммуноглобулин. Для вакцинации используют уби-
тые культуральные вакцины. Из противовирусных препаратов
применяют йодантипирин. Для исключения алиментарного пути
заражения в природных очагах следует потреблять только ки-
пяченое молоко (особенно козье).
14.2.3.2. Вирус омской геморрагической лихорадки
Вирус омской геморрагической лихорадки относится к семейству
Flaviviridae, роду Flavivirus. По антигенным и биологическим
свойствам он близок вирусу клещевого энцефалита, но не
проявляет выраженных нейротропных свойств. Природные очаги
болезни зарегистрированы на территории Западной Сибири.
Основным резервуаром и переносчиком вируса являются клещи.
В поддержании природных очагов участвуют грызуны околовод-
ного комплекса (ондатра, водяная крыса и др.).
Заболевание у людей встречается редко. Заражение человека
происходит при укусе инфицированными клещами или при
прямом контакте с инфицированными животными, а также при
употреблении зараженной вирусом воды.
Клиника и диагностика. Болезнь характеризуется
прежде всего поражением капилляров, нервной системы и
надпочечников. Прогноз благоприятный. Формируется напряжен-
ный иммунитет. Диагноз подтверждается результатами вирусо-
логических и серологических методов.
Лечение и экстренная профилактика. Применя-
ют специфический гетерологичный иммуноглобулин. Активную
иммунизацию не проводят.
400
14.2.3.3. Вирус геморрагической лихорадки Крым—Конго
Вирус геморрагической лихорадки Крым—Конго относится к се-
мейству Bimyaviridae, роду Nairovirus. Не обладает гемагглюти-
нирующей активностью. Природные очаги заболевания в России
находятся на территории Астраханской и Ростовской областей,
Краснодарского и Ставропольского краев. Основным резервуа-
ром и переносчиком вируса являются иксодовые клещи. Цир-
куляцию вируса поддерживают зайцы, коровы и овцы. Человек
чаще всего заражается при укусе клещей, однако заражение
возможно при контакте с кровью больного через микроповреж-
дения кожных покровов и слизистых оболочек при проведении
медицинских манипуляций. Вирус поражает эндотелий капилля-
ров, поэтому болезнь характеризуется тяжелыми геморрагичес-
кими проявлениями. Летальность достигает 40 %. Период выз-
доровления длительный.
Иммунитет напряженный.
Диагностика основана на результатах вирусологических
и серологических методов.
Для лечения применяют иммунную сыворотку или спе-
цифический гомологичный иммуноглобулин. Для создания ак-
тивного иммунитета используют инактивированную вакцину из
мозга зараженных новорожденных белых мышей и белых крыс
14.2.3.4. Вирус желтой лихорадки
Вирус желтой лихорадки относится к семейству Flaviviridae, роду
Flavivirus. Это РНК-геномный вирус, серологических вариантов
не имеет, обладает вазотропизмом. Заболевание распространено
в тропических и субтропических странах Центральной и Южной
Америки, Африки. Различают две эпидемиологические формы
желтой лихорадки — джунглевую и городскую. При джунглевой
природно-очаговой зоонозной форме вирус циркулирует глав-
ным образом между обезьянами и комарами, которые могут
нападать на людей. При городской, антропонозной форме жел-
той лихорадки вирус циркулирует между человеком и комарами.
Заражение происходит при укусе и кровососании.
Желтая лихорадка относится не только к особо опасным, но
и к карантинным инфекциям. Инкубационный период состав-
ляет 3—6 дней. Заболевание проявляется лихорадкой, интокси-
кацией, геморрагическим синдромом, поражением печени и почек.
Летальность достигает 20—50 %.
Иммунитет напряженный.
Диагностика основана на выделении вируса из крови и
определении нарастания титров антител в парных сыворотках с
помощью РТГА, РСК, реакции нейтрализации, РРГ и ИФА.
14—239
401
Экспресс-диагностика основана на индикации вирусного анти-
гена в крови больных или печени умерших с помощью ИФА.
Лечение симптоматическое. Всем лицам, выезжающим в
неблагополучные по желтой лихорадке регионы, прививают
живую вакцину (штамм 17D), которая создает иммунитет,
сохраняющийся не менее 10 лет.
14.2.3.5. Другие арбовирусы
Помимо названных выше арбовирусов из вирусов семейства
Flaviviridae наибольшее значение в патологии человека имеют
вирусы лихорадки денге, японского энцефалита и др.; из виру-
сов семейства Togaviridae — вирусы венесуэльского, восточного
и западного энцефаломиелитов лошадей, лихорадки Чикунгунья,
О’Ньонг-Ньонг и др.; из вирусов семейства Bunyaviridae — вирусы
Буньямвера, калифорнийского энцефалита, вирусы неапольской
и сицилийской москитных лихорадок.
В настоящее время в отдельную экологическую группу ро-
бовирусов (от англ, rodent — грызун + borne viruses) выделены
сходные по свойствам с арбовирусами вирусы, связанные с
грызунами, передающиеся нетрансмиссивным контактно-быто-
вым путем. К ним относятся прежде всего вирусы семейства
Arenaviridae’. вирус геморрагической лихорадки Ласса, вирус
аргентинской геморрагической лихорадки Хунин, вирус боли-
вийской геморрагической лихорадки Мачупо и вирус лимфо-
цитарного хориоменингита.
Из семейства Bunyaviridae важную роль в патологии человека
играет вирус геморрагической лихорадки с почечным синдро-
мом (ГЛПС), относящийся к роду Hantavirus (типовой предста-
витель — вирус Хантаан). Резервуаром возбудителя ГЛПС явля-
ются мышевидные грызуны лесного комплекса. Заражение че-
ловека осуществляется главным образом воздушно-пылевым
путем, а также при соприкосновении с грызунами или инфи-
цированными предметами внешней среды, реже алиментарным
путем. Вирус обладает вазотропизмом. Специфическая профилак-
тика ГЛПС не разработана. Для лечения получен гомологичный
иммуноглобулин направленного действия.
14.3. Возбудители протозойных кровяных инфекций
14.3.1. Возбудители малярии
Малярия — антропонозная протозойная болезнь,
вызываемая несколькими видами простейших рода
Plasmodium, передается комарами рода Anopheles,
402
сопровождается лихорадкой, анемией, увеличени-
ем печени и селезенки.
Таксономия. Возбудители малярии относятся к Protozoa, типу
Apicomplexa, классу Sporozoa и видам PL vivax, Pl. malariae, PL
falciparum, PL ovale.
Характеристика возбудителей. Жизненный цикл
плазмодиев проходит со сменой хозяев: в комаре (окончатель-
ном хозяине) происходит половое размножение, или спорого-
ния (образование мелких клеток — спорозоитов), а в организме
человека (промежуточном хозяине) осуществляется бесполое
размножение — шизогония, или, точнее, мерогония, при ко-
торой образуются мелкие клетки — мерозоиты. После укуса
спорозоиты из слюнных желез комара попадают в кровь и далее
в печень, в клетках которой совершается первый этап размно-
жения — тканевая шизогония. При этом в клетках печени
спорозоит переходит в стадию тканевого шизонта, после раз-
вития которого наступает деление (меруляция), завершающееся
образованием тканевых мерозоитов, которые поступают в кровь.
Мерозоиты проникают в эритроциты, в которых совершается
несколько циклов эритроцитарной шизогонии. Из мерозоита в
эритроците развиваются трофозоиты — растущие формы пара-
зита: юный кольцевидный трофозоит, полувзрослый, взрослый
трофозоит, который делится и превращается в шизонт. Из
шизонтов образуются мерозоиты, внедряющиеся в другие эрит-
роциты. Этот процесс повторяется многократно. В эритроцитах
мерозоиты дают также начало половым незрелым формам (га-
монтам). Продолжительность цикла развития у Pl. vivax, Pl.
falciparum и PL ovale составляет 48 ч, у PL malariae — 72 ч. При
укусе незрелые половые формы попадают вместе с кровью
больного человека в желудок самок комаров. В комаре гамонты
приступают к гаметогонии. Они дозревают и оплодотворяются,
образуя зиготу, превращающуюся в удлиненную подвижную
форму — оокинету. Последняя проникает через стенку желудка
и превращается в ооцисту, в которой завершается спорогония
с образованием до 10 000 спорозоитов. Затем через гемолимфу
спорозоиты попадают в слюнные железы комара.
Pl. vivax — возбудитель трехдневной малярии, открыт в 1890 г.
В.Грасси и Р.Фелетти. В эритроците при окраске мазка из крови
по Романовскому — Гимзе имеет форму правильного кольца:
крупная вакуоль в центре, окаймленная голубой цитоплазмой
с рубиново-красным ядром (кольцевидный трофозоит). Иногда
в одном эритроците встречается 2—3 кольца. В эритроците по-
лувзрослый трофозоит имеет форму амебы с псевдоподиями. На
некоторых стадиях развития в пораженном эритроците выявля-
ется кирпично-красная зернистость. В стадии деления паразита
образуется 14—24 мерозоита.
14*
403
Pl. malanae — возбудитель четырехдневной малярии, открыт
в 1880 г. А. Лавераном. Полувзрослый трофозоит внутри эрит-
роцита в отличие от Pl. vivax имеет лентовидную форму, па-
разит делится на 6—12 мерозоитов, располагающихся упорядо-
ченно вокруг пигмента (обычно в виде розетки).
Pl. falciparum — возбудитель тропической малярии, открыт
в 1897 г. У.Уэлчем. Для него характерны юные формы в виде
мелких колец в эритроците, часто по 2—3 в одной клетке, а
также появление в периферической крови половых клеток в
виде полулуний.
Pl. ovale — возбудитель малярии типа трехдневной, открыт
в 1922 г. Ж. Стивенсеном. Паразит в стадии кольца в эритроците
имеет более крупное ядро, чем Pl. vivax. В эритроците выявля-
ется зернистость. Часть эритроцитов имеет овальную форму.
Паразит делится на 6—12 мерозоитов.
Эпидемиология и патогене з. Восприимчивость лю-
дей высокая. Малярией болеют сотни миллионов людей, живу-
щих в странах с тропическим и субтропическим климатом.
Поэтому острой является проблема завоза малярии в нашу страну.
Источник возбудителя — больной человек или паразитоноси-
тель. Основной механизм заражения — трансмиссивный, через
укус самки комара рода Anopheles (около 30 видов). Возможен
парентеральный путь при гемотрансфузии.
Клиника. Инкубационный период при различных формах
малярии колеблется от недели до года и более. Малярии свой-
ственно приступообразное течение: озноб с сильной головной
болью сменяется подъемом температуры тела до 39—40 °C и
выше, после чего температура быстро снижается с обильным
потоотделением и выраженной слабостью. Приступы могут быть
ежедневными или повторяться через 1—2 дня и приводить при
длительном течении к поражению печени и селезенки. Леталь-
ность составляет около 1 %.
Иммунитет. После малярии формируется нестойкий, ви-
доспецифический, нестерильный иммунитет. Возможны повтор-
ные заболевания.
Микробиологическая диагностика. Основана на
микроскопическом исследовании мазков из крови, окрашенных
по Романовскому—Гимзе, и обнаружении различных форм
возбудителя; применяют ДНК-гибридизацию и ПЦР для выяв-
ления ДНК паразитов в крови, а также серодиагностику (РИФ,
РПГА, ИФА).
Лечение. Противомалярийные препараты оказывают раз-
личное действие на бесполые и половые стадии плазмодиев.
К основным противомалярийным препаратам относят хинин,
мефлохин, хлорохин, акрихин, примахин, бигумаль, хлоридин
и др.
404
Профилактика. Профилактические мероприятия направ-
лены на ликвидацию источника возбудителя (лечение больных
малярией и паразитоносителей) и уничтожение переносчиков
возбудителя — комаров. Разрабатываются методы иммунизации,
вакцинации на основе антигенов, полученных генно-инженер-
ным методом.
14.3.2. Возбудители лейшманиозов
Лейшманиозы — протозойные болезни человека и
животных, вызываемые простейшими — лейшма-
ниями, передаются москитами, характеризуются
поражением внутренних органов (висцеральный
лейшманиоз) или кожи и слизистых оболочек (кож-
ный лейшманиоз).
Таксономия. Возбудители лейшманиозов относятся к Proto-
zoa — типу Sarcomastigophora, подтипу Mastigophora — жгутико-
носцы.
Характеристика возбудителя. Лейшмании — внут-
риклеточные паразиты, развивающиеся в макрофа 'ах или клет-
ках ретикулоэндотелиальной системы. Проходят два цикла бес-
полого развития: жгутиковый (промастиготный и безжгутико-
вый (амастиготный). В жгутиковом цикле паразиты развиваются
на питательных средах или в кишечнике москита, зараженного
при сосании крови больного. Возбудитель имеет удлиненную ве-
ретенообразную форму (длина 10—20 мкм, поперечник около
5 мкм). Протоплазма имеет ядро, цитоплазму зерна волютина
и кинетопласт — ДНК-содержащий органоид митохондриально-
го происхождения.
Жгутик, отходящий от заостренного конца, способствует
перемещению леишманий. Для культивирования используют
питательную агаризированную среду с добавлением дефибрини-
рованной крови кролика. Лейшмании растут также на хорионал-
лантоисной оболочке куриного эмбриона и в культурах клеток.
Безжгутиковый цикл проходит в ретикулоэндотелиальных
клетках печени, селезенки, лимфатических узлов и макрофагах
инфицированного организма. Паразиты имеют округлую форму
(2—5 мкм), без жгутиков, при окраске по Романовскому—Гимзе
цитоплазма приобретает серовато-голубой цвет, а ядро — крас-
новато-фиолетовый.
К лабораторному заражению лейшманиями восприимчивы
белые мыши, хомяки и обезьяны.
Эпидемиология. Заболевания распространены в странах с
теплым и тропическим климатом. Механизм передачи возбуди-
телей трансмиссивный, через укус переносчиков — москитов.
405
Основными источниками возбудителей при кожном антропо-
нозном лейшманиозе являются человек и собаки; при кожном
зоонозном лейшманиозе — песчанки и другие грызуны; при
висцеральных лейшманиозах — люди (при индийском висце-
ральном лейшманиозе) или собаки, шакалы, лисы (при среди-
земноморском висцеральном лейшманиозе).
Патогенез и клиника. Различают два возбудителя
кожного лейшманиоза: L. tropica minor — возбудитель антро-
понозного лейшманиоза (городского типа) и L. tropica major
— возбудитель зоонозного кожного лейшманиоза (сельского
типа).
При антропонозном кожном лейшманиозе инкубационный
период составляет несколько месяцев. На месте укуса москита
появляется бугорок, который увеличивается и через 3—4 мес
изъязвляется. Язвы чаще располагаются на лице и верхних
конечностях. Зоонозный кожный лейшманиоз протекает более
остро. Инкубационный период составляет 2—4 нед. Язвы чаще
локализуются на нижних конечностях.
L. braziliensis вызывает кожно-слизистый лейшманиоз, ха-
рактеризующийся гранулематозными и язвенным поражением
кожи носа и слизистых оболочек рта и гортани. Встречается в
основном в Южной Америке.
Индийский висцеральный лейшманиоз (син.: кала-азар, чер-
ная болезнь) вызывается L. donovani. Инкубационный период
составляет 6—8 мес. Поражаются печень, селезенка, лимфати-
ческие узлы, костный мозг и пищеварительный тракт. Кожа
темнеет. При средиземноморском висцеральном лейшманиозе (воз-
будитель L. donovani infantum) наблюдается сходная клиничес-
кая картина, кроме изменений со стороны кожи, которая
бледнеет.
Иммунитет. У переболевших остается стойкий, пожизнен-
ный иммунитет.
Микробиологическая диагностика. В исследуемом
материале (мазки из бугорков, содержимого язв, окрашенных
по Романовскому — Гимзе) обнаруживают мелкие овальные
лейшмании. Делают также посевы на питательные среды для
выделения чистой культуры возбудителя.
Лечение. Для лечения висцерального лейшманиоза приме-
няют препараты сурьмы (солюсурмин, неостибозан и др.) и
ароматические диамидины (стильбамидин, пентамидин). При
кожном лейшманиозе используют акрихин, препараты сулемы,
амфотерицин В и др.
Профилактика. Для профилактики лейшманиозов унич-
тожают больных собак, грызунов и москитов. Иммунопрофи-
лактику кожного лейшманиоза осуществляют прививкой живой
культурой L. tropica major.
406
14.3.3. Возбудители трипаносомозов
Для человека патогенны Tripanosoma gambiense и Tripanosoma
rhodesiense, вызывающие африканский трипаносомоз (сонную
болезнь), и Tripanosoma cruzi — возбудитель американского
трипаносомоза (болезнь Шагаса). Таксономическое положение на
уровне высших таксонов такое же, как и у лейшманий. Три-
паносомы имеют продолговатое узкое тело со жгутиком и
ундулирующей мембраной. Переносчиком африканского трипа-
носомоза служат мухи цеце, а болезни Шагаса — триатомовые
клопы. Болезнь характеризуется длительной лихорадкой, пора-
жением центральной нервной системы, летальным исходом.
Основные меры профилактики сводятся к уничтожению пере-
носчиков. В нашей стране выявляются только завозные случаи
трипаносомозов.
Глава 15. ВОЗБУДИТЕЛИ ИНФЕКЦИОННЫХ
БОЛЕЗНЕЙ НАРУЖНЫХ ПОКРОВОВ
15.1. Возбудители бактериальных инфекций
15.1.1. Возбудитель сибирской язвы
Сибирская язва (от греч. anthrax — злокачественный
карбункул) — острая антропонозная инфекцион-
ная болезнь, вызываемая Bacillus anthracis, харак-
теризуется тяжелой интоксикацией, поражением
кожи, лимфатических узлов и других органов.
Болезнь впервые описана русским врачом И.О.Андриевским
в XVIII в. Возбудитель сибирской язвы выделен Р. Кохом в
1876 г.
Таксономия. Возбудитель относится к отделу Firmicutes,
роду Bacillus.
Морфологические свойства. Сибиреязвенные бацил-
лы — очень крупные (6—10 мкм) грамположительные палочки
с обрубленными концами (рис. 15.1), в мазке из чистой куль-
туры располагаются короткими цепочками (стрептобациллы).
Неподвижны; образуют расположенные центрально споры, а
также капсулу.
Культуральные свойства. Сибиреязвенные бациллы —
аэробы. Хорошо растут на простых питательных средах в диа-
пазоне температур 12—45 °C, температурный оптимум роста 35—
37 °C, pH 7,2—8,6. На жидких средах дают придонный рост в
407
Рис. 15.1. Бактерии — возбудители
инфекций наружных покровов
1 — возбудители сибирской язвы;
2 — возбудители сапа; 3 —
клостридии столбняка; 4 —
клостридии газовой гангрены; 5 —
бледная трепонема; 6 — гонококк;
7 — возбудители трахомы; 8 —
гарднереллы.
виде комочка ваты; на плот-
ных средах образуют крупные,
с неровными краями, шерохо-
ватые матовые колонии CR-
форма). Под лупой колонии на-
поминают гриву льва или го-
лову медузы. На средах, содер-
жащих 0,05—0,5 ЕД/мл пени-
циллина, через 3—6 ч роста си-
биреязвенные бациллы образу-
ют сферопласты, расположен-
ные цепочкой и напоминаю-
щие в мазке жемчужное оже-
релье (тест «жемчужного оже-
релья»).
Биохимические свой-
ства. Ферментативная актив-
ность достаточно высока: воз-
будители ферментируют до
кислоты глюкозу, сахарозу,
мальтозу, крахмал, инулин;
обладают протеолитической и
липолитической активностью.
Выделяют желатиназу, проявляют низкую гемолитическую, ле-
цитиназную и фосфатазную активность.
Антигены и факторы патогенности. Сибиреязвен-
ные бациллы содержат родовой соматический полисахаридный
и видовой белковый капсульный антигены. Образуют белковый
экзотоксин, обладающий антигенными свойствами и состоящий
из нескольких компонентов (летальный, протективный и вы-
зывающий отеки). Патогенен для человека и многих животных
(крупный и мелкий рогатый скот, лошади, свиньи, дикие
животные). Вирулентные штаммы в восприимчивом организме
синтезируют сложный экзотоксин и большое количество кап-
сульного вещества с выраженной антифагоцитарной активнос-
тью. Эти факторы в основном и определяют вирулентность
возбудителя.
Резистентность. Вегетативная форма неустойчива к фак-
торам окружающей среды, однако споры чрезвычайно устойчи-
вы и сохраняются в окружающей среде десятки лет, выдержи-
вают кипячение и автоклавирование. Сибиреязвенные бациллы
чувствительны к пенициллину и другим антибиотикам; споры
устойчивы к антисептикам и дезинфектантам. Спороцидным
эффектом обладают активированные растворы хлорамина, горя-
чего формальдегида, перекиси водорода.
Эпидемиология и патогенез. Сибирская язва рас-
408
пространена повсеместно, особенно в районах с развитым
животноводством. Источник инфекции — больные животные,
чаще крупный рогатый скот, овцы, козы, лошади, олени,
буйволы, верблюды и свиньи. Человек является биологическим
тупиком. Как и для всех зоонозов, для сибирской язвы харак-
терна множественность механизмов, путей и факторов передачи.
Человек заражается в основном контактным путем, реже али-
ментарно, аэрогенно и др. при уходе за больными животными,
убое, переработке животного сырья, употреблении мяса и дру-
гих животноводческих продуктов. Восприимчивость к возбуди-
телю относительно невысокая.
Входными воротами инфекции в большинстве случаев явля-
ются поврежденная кожа, значительно реже слизистые оболоч-
ки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. В основе
патогенеза лежит действие экзотоксина возбудителя, отдельные
фракции которого вызывают коагуляцию белков, отек тканей,
приводят к развитию токсико-инфекционного шока.
Клиника. Различают кожную, легочную и кишечную формы
сибирской язвы. При кожной (локализованной) форме на месте
внедрения возбудителя появляется характерный сибиреязвенный
карбункул (геморрагически-некротическое воспаление глубоких
слоев кожи с некрозом кожи и образованием буро-черной
корки), эта форма сопровождается отеком. Легочная и кишечная
формы относятся к генерализованным формам и выражаются
геморрагическим и некротическим поражением соответствующих
органов.
Продолжительность инкубационного периода — от несколь-
ких часов до 8 дней, в среднем 2—3 дня. Клиническая картина
обусловлена характером поражения органов. Генерализованные
формы в 100 % случаев заканчиваются летально; при кожной
форме летальность не превышает 5 %.
Иммунитет. После перенесенной болезни развивается стой-
кий клеточно-гуморальный иммунитет, хотя отмечаются отдель-
ные случаи повторного заболевания.
Микробиологическая диагностика. Материалом для
исследования служат содержимое карбункула, мокрота, кал, кровь
и моча. Микробиологическую диагностику проводят с соблюде-
нием правил техники безопасности, как при особо опасных ин-
фекциях. Для диагностики применяют все 5 методов микроби-
ологической диагностики. Мазки окрашивают по Граму, а для
обнаружения капсул — по Романовскому — Гимзе, спор — по
Ауэске. Для выделения чистой культуры исследуемый материал
засевают на мясопептонный агар (МПА) и мясопептонный бульон
(МПБ), а также заражают лабораторных животных (белых мышей,
морских свинок). Выделенную чистую культуру идентифициру-
ют по общепринятой схеме с учетом морфологии, характера
409
роста на МПА и МПБ, биохимических и культуральных свойств.
Сибиреязвенные антигены определяют в РИФ и реакции тер-
мопреципитации по Асколи. Применяют аллергическую внутри-
кожную пробу с антраксином — аллергеном из сибиреязвенных
бацилл. На наличие сибиреязвенного антигена в реакции Асколи
исследуют также трупы животных, кожу и изделия из нее,
шкурки, меха, шерсть и прочие изделия из животного сырья.
Лечение. Для лечения применяют антибиотики и сибире-
язвенный иммуноглобулин.
Профилактика. Для специфической профилактики исполь-
зуют живую сибиреязвенную вакцину СТИ (санитарно-техни-
ческий институт). Вакцина получена Н.Н.Гинсбургом и соавт. в
1942 г. Иммунизацию проводят по эпидемиологическим показа-
ниям группам риска. Для экстренной профилактики назначают
сибиреязвенный иммуноглобулин. Неспецифическая профилак-
тика такая же, как и при всех зоонозах, и сводится в основном
к проведению санитарно-ветеринарных мероприятий.
15.1.2. Возбудитель сапа
Can (malleus) — зоонозная особо опасная инфек-
ционная болезнь, характеризующаяся септикопие-
мией, образованием в различных органах и тканях
специфических гранулем, пустул и абсцессов.
Таксономия. Возбудитель сапа Pseudomonas mallei открыт в
1882 г. ФЛеффлером и Х.Шутцем. Новое название возбудителя
Burkholderia mallei.
Биологические свойства. Возбудитель сапа — грамотри-
цательная палочка (см. рис. 15.1), спор и капсул не образует,
хорошо растет на обычных питательных средах. Существуют
подвижные и неподвижные штаммы, различающиеся по анти-
генной структуре. Фактором патогенности является эндотоксин
(маллеин), действующий на клетки гладких мышц и различных
органов.
Резистентность. В. mallei в окружающей среде быстро
погибает, в выделениях больных животных, в воде и почве
сохраняется до месяца; чувствительна к дезинфектантам.
Эпидемиология. Основным источником инфекции явля-
ются больные парнокопытные животные (лошади, мулы, ослы,
верблюды, зебры), а также хищники, поедающие мясо больных
животных. Человек также может служить источником возбуди-
теля. Естественная восприимчивость людей невысокая. Механизм
передачи возбудителя чаще всего контактный, но возможны
респираторный и фекально-оральный, которые реализуются при
тесном контакте с больными животными, животным сырьем и
несоблюдении санитарно-гигиенических правил.
410
Сап встречается в странах Средиземноморья, Юго-Восточной
Азии. В России существует опасность заноса инфекции из-за
рубежа.
Клиника. Инкубационный период составляет в среднем 1—
5 дней. Начало болезни острое (озноб, головная боль, боли в
мышцах). На месте внедрения возбудителя образуются папулы,
затем превращающиеся в пустулы и язвы, которые в зависи-
мости от путей инфицирования могут быть на слизистых обо-
лочках носа, зева, в легких и мягких тканях. Заболевание
протекает тяжело, летальность достигает 100 %.
Иммунитет. Иммунитет при сапе не изучен.
Микробиологическая диагностика. Диагностика
основана на обнаружении возбудителя в отделяемом из носа, в
содержимом гнойных очагов, крови. Применяют серодиагности-
ку (РСК, реакцию агглютинации), а также кожно-аллергичес-
кую пробу с малеином — фильтратом бульонной культуры
возбудителя. Материал исследуют при соблюдении правил рабо-
ты с возбудителями особо опасных инфекций.
Лечение. Для лечения применяют антибиотики, сульфа-
тиазол.
Профилактика. Специфическая профилактика не разра-
ботана. Неспецифическая профилактика включает тщательное со-
блюдение правил индивидуальной защиты при уходе за боль-
ными животными, а также ветеринарный надзор с целью
выявления больных животных.
15.1.3. Возбудитель мелиоидоза
Мелиоидоз — зоонозная инфекционная болезнь,
вызываемая Pseudomonas pseudomallei, характеризу-
ется явлениями сепсиса, образованием абсцессов в
различных органах и тканях.
Таксономия. Новое название возбудителя Burkholderia
pseudomallei.
Биологические свойства. Возбудитель мелиоидоза —
грамотрицательная палочка, окрашивается биполярно, подвиж-
ная, растет на обычных питательных средах, при этом выраба-
тывает экзотоксин, а при гибели высвобождает термостабиль-
ный эндотоксин. Аэроб, спор не образует.
Резистентность. Палочка устойчива в окружающей сре-
де, может сохраняться до месяца в фекалиях, моче, трупах;
чувствительна к дезинфектантам.
Эпидемиология. Мелиоидоз встречается в виде споради-
ческих случаев и эпидемических вспышек практически на всех
континентах. Источником инфекции являются сельскохозяйствен-
411
ные животные (свиньи, рогатый скот, лошади), грызуны (кры-
сы, мыши), дикие животные (зайцы, обезьяны, кенгуру).
Больные животные выделяют возбудитель с испражнениями,
мочой, гноем. Механизм передачи инфекции — фекально-ораль-
ный, пути передачи — пищевой, водный контактно-бытовой,
не исключен также контактный механизм. Естественная воспри-
имчивость людей невысокая.
Клиника. Инкубационный период длится от 2 до 14 дней
и более. Болезнь проявляется в септической, легочной и латен-
тной форме. Протекает остро или хронически, иногда молние-
носно. При остром течении появляются множественные пустулы
на коже, абсцессы во внутренних органах, тяжелые пневмонии,
плевриты и т.д. Прогноз неблагоприятный, болезнь в большин-
стве случаев заканчивается летально.
Иммунитет. Иммунитет не изучен.
Микробиологическая диагностика. Материал для
исследования — кровь, сыворотка крови, моча, испражнения,
мокрота, рвотные массы, гной. Применяют микроскопическое
исследование (биполярно окрашенная по Граму палочка), био-
логический метод (биопроба на мышах, морских свинках),
серодиагностику (реакция агглютинации, РСК, РПГА).
Лечение и профилактика. Лечение — сульфаниламид-
ные препараты в сочетании с антибиотиками. Специфическая
профилактика не разработана. Основные профилактические ме-
роприятия сводятся к ветеринарному надзору и санитарно-разъяс-
нительной работе в очагах болезни.
15.1.4. Возбудитель столбняка
Столбняк (tetanus) — тяжелая раневая инфекция,
вызываемая Clostridium tetani, характеризуется по-
ражением нервной системы, приступами тоничес-
ких и клонических судорог.
Возбудитель открыт в 1884 г. А. Николайером и С. Китазато.
Таксономия. С. tetani относится к отделу Firmicutes, роду
Clostridium.
Морфологические свойства. Возбудитель — подвиж-
ная (перитрих) грамположительная палочка (см. рис. 15.1); об-
разует споры, чаще круглые, реже овальные, споры располо-
жены терминально; под микроскопом возбудитель по форме на-
поминает теннисную ракетку. В культуре старше 24 ч бактерии
становятся грамотрицательными. Капсул не образуют.
Культуральные свойства. С. tetani — облигатный
анаэроб. На жидких питательных средах бактерии растут придон-
но, продуцируя сильный экзотоксин. На плотных питательных
412
средах образуют прозрачные или слегка сероватые колонии с
шероховатой поверхностью. Не расщепляют углеводов, обладают
слабым протеолитическим действием.
Антигенная структура и токсинообразование.
По жгутиковому Я-антигену С. tetani делится на 10 сероваров;
О-антиген является общим для всех представителей вида. Воз-
будитель продуцирует два патогенных растворимых антигена —
тетанолизин и тетаноспазмин, составляющих две фракции стол-
бнячного экзотоксина.
Факторы патогенности. Основным фактором патоген-
ности является экзотоксин, представляющий собой белок с мо-
лекулярной массой 150 000. Тетанолизин и тетаноспазмин оказы-
вают соответственно гемолитическое (вызывает лизис эритроци-
тов) и спастическое (вызывает непроизвольное сокращение мышц)
действие. К столбнячному токсину чувствительны человек, ло-
шадь, мыши, морские свинки, кролики и другие животные.
Резистентность. С. tetani распространена повсеместно.
Являясь нормальным обитателем кишечника травоядных живот-
ных, птиц и человека, клостридии попадают в окружающую
среду, в почву с фекалиями, где в виде спор могут сохраняться
годами, десятилетиями и даже размножаться. Споры столбняч-
ной палочки отличаются термоустойчивостью: при кипячении
погибают лишь через 50—60 мин. Вегетативные формы по ус-
тойчивости не отличаются от большинства других неспорообра-
зующих бактерий.
Эпидемиология и п а т о г е н е з. Столбняк распростра-
нен по всему миру, чаще встречается в странах с теплым климатом
(болезнь «босых ног»), вызывая спорадическую заболеваемость
с высокой летальностью. Заражение происходит при проникно-
вении возбудителя в организм через дефекты кожи и слизистых
оболочек при ранениях (боевых, производственных, бытовых),
ожогах, обморожениях, через операционные раны, после инъ-
екций. При инфицировании пуповины возможно развитие стол-
бняка у новорожденных («пупочный столбняк»). Больной стол-
бняком не заразен для окружающих.
Патогенез. Главным патогенетическим фактором является
столбнячный токсин. Палочки столбняка остаются в раневой
ткани, т.е. на месте внедрения, и не распространяются по
организму. От места размножения возбудителя токсин распро-
страняется по кровеносным и лимфатическим сосудам, по не-
рвным стволам, достигает спинного и продолговатого мозга и
поражает нервные окончания синапсов, секретирующих меди-
аторы (ацетилхолин и др.), в результате чего нарушается про-
ведение импульсов по нервным волокнам. При столбняке пора-
жается не только нервная система — в патологический процесс
вовлекаются все системы организма.
413
Клиника. Инкубационный период составляет в среднем 6—
14 дней. У больных наблюдаются спазм жевательных мышц,
затрудненное глотание, напряжение мышц затылка, спины (ту-
ловище принимает дугообразное положение — опистотонус),
груди и живота. Характерны постоянные мышечные боли, по-
вышенная чувствительность к различным раздражителям, час-
тые генерализованные судороги. Болезнь протекает при повы-
шенной температуре тела и ясном сознании.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет не вы-
рабатывается. От матери, вакцинированной против столбняка,
новорожденным передается непродолжительный пассивный ан-
титоксический иммунитет.
Микробиологическая диагностика. Микробиологи-
ческие исследования лишь подтверждают клинический диагноз.
Для бактериологического исследования берут материал из раны
и очагов воспаления, а также кровь. В культурах выявляют стол-
бнячный токсин, проводя опыт на мышах, у которых разви-
вается характерная клиническая картина. Обнаружение столбняч-
ного токсина при наличии грамположительных палочек с круг-
лыми терминальными спорами позволяет сделать заключение,
что в исследуемом материале присутствует С. tetani.
Лечение. Применяют противостолбнячную антитоксическую
сыворотку или противостолбнячный иммуноглобулин человека.
Профилактика. При обширных травмах необходимо об-
ратиться к врачу. Проводится хирургическая обработка раны. На-
дежным способом защиты от столбняка является специфическая
профилактика, которая состоит в проведении плановой и эк-
стренной иммунизации. Экстренная пассивная иммунизация
осуществляется у привитых детей и взрослых в случаях травм,
ожогов и обморожений, укусов животными, при внебольнич-
ных абортах путем введения 0,5 мл сорбированного столбняч-
ного анатоксина; непривитым вводят 1 мл столбнячного анаток-
сина и 250 ME человеческого иммуноглобулина. При отсутствии
последнего после предварительной внутрикожной пробы вводят
противостолбнячную гетерологичную сыворотку в дозе 3000 ME.
Для создания искусственного активного иммунитета в пла-
новом порядке применяют адсорбированный столбнячный ана-
токсин в составе вакцин АКДС и АДС или секстанатоксина.
Вакцинацию начинают с 3—5-месячного возраста и затем пе-
риодически проводят ревакцинации в соответствии с календа-
рем прививок.
15.1.5. Возбудители анаэробной инфекции
Анаэробная инфекция — болезнь, вызываемая обли-
гатными анаэробными бактериями в условиях,
414
благоприятствующих жизнедеятельности этих мик-
робов. Анаэробы могут поражать любые органы и
ткани.
Облигатные анаэробы разделяются на две группы: 1) бактерии,
образующие споры (клостридии) и 2) неспорообразующие или
так называемые неклостридиальные анаэробы (см. раздел 15.1.6.4).
Первые вызывают клостридиозы, вторые — гнойно-воспалитель-
ные заболевания различной локализации. Представители обеих
групп бактерий относятся к условно-патогенным микробам.
15.1.5.1. Возбудители газовой гангрены
Газовая гангрена — раневая инфекция, вызываемая
бактериями рода Clostridium, характеризуется бы-
стро наступающим и распространяющимся некро-
зом преимущественно мышечной ткани, тяжелой
интоксикацией и отсутствием выраженных воспа-
лительных явлений.
Таксономия. Возбудители — несколько видов рода Clostridium,
отдел Firmicutes. Основными представителями являются
C.peifringens, C.novii, C.ramosum, Csepticum и др. Первое место
по частоте встречаемости и тяжести вызываемого заболевания
занимает C.perfringens.
Морфологические и культуральные свойства.
Палочковидные, грамположительные бактерии (см. рис. 15.1),
образующие споры, чаще субтерминальные. В пораженных тка-
нях клостридии газовой гангрены формируют капсулы, облада-
ющие антифагоцитарной активностью, при попадании в окру-
жающую среду образуют споры.
Биохимические свойства. Клостридии обладают вы-
сокой ферментативной активностью, расщепляют углеводы с
образованием кислоты и газа; проявляют гистолитическую ак-
тивность.
Антигенные свойства и токсинообразование.
Каждый вид клостридий разделяется на серовары, продуциру-
ющие экзотоксины и различающиеся по антигенным свойствам.
Например, токсин С. perfringens подразделяется на 6 сероваров:
А, В, С, D, Е и F. Из них патогенными для человека являются
А и F, остальные патогенны для животных. С. novii по анти-
генным свойствам токсина разделяются на серовары А, В, С и
D. Некоторые токсины обладают свойствами ферментов.
Факторы патогенности. Клостридии газовой гангрены
образуют экзотоксин — а-токсин, являющийся лецитиназой, а
также гемолизины, коллагеназу, гиалуронидазу и ДНКазу.
Экзотоксины специфичны для каждого вида клостридий.
415
Резистентность. Вегетативные формы чувствительны к
кислороду, солнечному свету, высокой температуре, дезинфек-
тантам. Споры значительно устойчивее к перечисленным фак-
торам.
Возбудители газовой гангрены, являясь нормальными обита-
телями кишечника животных и человека, с фекалиями попа-
дают в почву, где споры длительное время сохраняются. В не-
которых почвах клостридии могут размножаться.
Клостридии обнаруживаются на одежде и коже человека.
Восприимчивость животных. К возбудителям чув-
ствительны кролики, морские свинки и мыши.
Эпидемиология. Газовая гангрена особенно распростра-
нена в период войн («травматических эпидемий»), в мирное время
встречается при тяжелых травмах (транспортных или получен-
ных при сельскохозяйственных работах, стихийных бедствиях,
после внебольничных абортов) и несвоевременной хирургичес-
кой обработке ран. В эпидемиологии газовой гангрены большое
значение имеет загрязнение ран почвой.
Патогенез. Возникновению газовой гангрены способствует
ряд условий: попадание микробов в рану (заболевание обычно
вызывается ассоциацией нескольких видов анаэробов и реже
одним из них), наличие некротических тканей, снижение ре-
зистентности макроорганизма. В некротических тканях анаэробы
часто находят условия гипоксии, благоприятные для их размно-
жения. Образуемые ими токсины и ферменты приводят к по-
вреждению здоровых тканей и тяжелой общей интоксикации
организма; а-токсин, лецитиназа, расщепляет лецитин — важ-
ный компонент клеточных мембран. Образующийся в результате
биохимической активности бактерий в большом количестве
водород своим давлением расслаивает мышцы, в возникающие
пространства проникают микробы из окружающих пораженных
тканей, что ведет к быстрому распространению патологического
процесса. Выделяемые гиалуронидаза и коллагеназа увеличивают
проницаемость тканей, а также способствуют распространению
микроба в окружающей ткани.
Клиника. Инкубационный период короткий — 1—3 дня.
Клиническая картина разнообразна, проявляется отеком, газо-
образованием в ране, выраженной интоксикацией организма.
Течение болезни усугубляют сопутствующие бактерии (стафи-
лококки, протей, кишечная палочка, бактероиды и др.).
Иммунитет. Перенесенная инфекция не оставляет имму-
нитета. Ведущая роль в защите от токсина принадлежит анти-
токсинам.
Микробиологическая диагностика. Материал для
исследования (кусочки пораженных тканей, раневое отделяемое)
микроскопируют, проводят бактериологическое исследование в
416
анаэробных условиях; токсин идентифицируют с помощью ре-
акции нейтрализации на животных (мышах, морских свинках).
Лечение. Лечение хирургическое: удаляют некротические
ткани. Вводят антитоксические сыворотки, применяют антиби-
отики и гипербарическую оксигенацию (в камере с повышен-
ным содержанием кислорода под давлением).
Профилактика. Это своевременная и правильная хирур-
гическая обработка ран, соблюдение асептики и антисептики
при операциях.
Для специфической активной иммунизации применяют ана-
токсин С. perfringens и С. novii в составе секстанатоксина,
создающие приобретенный, искусственный, активный, антиток-
сический иммунитет.
15.1.6. Условно-патогенные микробы
Граница между патогенными и непатогенными микробами чет-
ко не обозначена. Помимо микробов, которые практически всегда
при минимальных инфицирующих дозах вызывают у человека
инфекционную болезнь, и микробов, которые даже при боль-
ших инфицирующих дозах не вызывают болезни, существует
множество микробов, занимающих промежуточное положение.
Такие микробы нередко высеваются из организма совершенно
здорового человека, и эти же микробы могут вызывать тяже-
лейшую болезнь человека, нередко со смертельным исходом. Такие
микробы называют условно-патогенными, или микробами-оппор-
тунистами (от англ, to take opportunity — воспользоваться бла-
гоприятной возможностью).
Инфекционная болезнь — многофакторный процесс, возник-
новение и развитие которого зависят не только от степени
патогенности и вирулентности микроба для человека, но и от
состояния макроорганизма, его естественной резистентности,
иммунного статуса и от влияния биологических и социальных
условий существования человека. Поэтому термин «условно-
патогенные микробы» сам весьма условный. Некоторые авторы
золотистый стафилококк относят к патогенным возбудителям,
а эпидермальный стафилококк — к непатогенным. По нашему
мнению, весь род стафилококков следует отнести к условно-
патогенным микробам, так как оба вида можно обнаружить на
коже и слизистых оболочках практически здоровых людей, и в
то же время любой из них может вызвать тяжелейшую гнойно-
воспалительную болезнь различной локализации с очень небла-
гоприятным прогнозом. Это связано как с уровнем вирулент-
ности штамма, так и с иммунобиологическим состоянием мак-
роорганизма. Обычная кишечная палочка, являющаяся спутни-
ком человека от рождения до смерти и когда-то считавшаяся
417
непатогенным микробом, попав в чужую экологическую нишу,
на фоне снижения резистентности организма может вызывать
гнойные отиты, пневмонии, перитониты, абсцессы мягких тка-
ней и даже сепсис.
Многими учеными делались попытки провести четкие грани
между патогенными, условно-патогенными и непатогенными
микробами, но эти грани настолько размыты и настолько велико
влияние состояния макроорганизма, что на уровне наших сегод-
няшних знаний это вряд ли возможно. Даже тщательный под-
счет многочисленных факторов вирулентности микробов, зара-
жающей дозы и сопоставления их с показателями неспецифи-
ческой защиты макроорганизма и специфических факторов им-
мунитета пока не позволяет с точностью прогнозировать воз-
никновение и развитие инфекционного процесса.
В настоящее время в мировой литературе появился термин
«клиническая микробиология», под которым подразумевают тот
раздел микробиологии, который изучает инфекционные про-
цессы, вызванные условно-патогенными микробами. Обычно
условно-патогенные микробы вызывают гнойно-воспалительные
процессы различной локализации. Возбудителями таких гнойно-
воспалительных болезней могут быть представители нормальной
микрофлоры человека и микробы, обитающие в окружающей
среде и обладающие низкой патогенностью для человека: все
стафилококки, многие стрептококки, бактероиды, некоторые
нейссерии, эшерихии, клебсиеллы, протеи, энтеробактеры,
цитробактеры, псевдомонады, грибы и др. Эти слабопатогенные
микробы могут вызвать гнойно-воспалительные болезни только
в тех случаях, когда создаются условия для их интенсивного
размножения и естественная сопротивляемость макроорганизма
резко снижена. Люди со сниженной резистентностью называют-
ся иммунокомпрометированными хозяевами (от англ, immune
compromised host). Это состояние может быть вызвано длитель-
ным заболеванием (хроническая пневмония, хронический пие-
лонефрит и др.), обширным хирургическим вмешательством, он-
кологическими заболеваниями, врожденными иммунодефицита-
ми и т.п. Во многих случаях оппортунистические инфекции можно
считать «ятрогенными болезнями», т.е. болезнями, вызываемы-
ми врачом из-за неправильного назначения медикаментов,
например гормональных препаратов, антибиотиков, которые
могут вызвать иммунодепрессию, не говоря о тех случаях, когда
врачам приходится целенаправленно угнетать иммунную систе-
му для предотвращения отторжения трансплантата (при пересад-
ках органов и тканей).
Кроме того, экстенсивное применение антибиотиков без
должных показаний приводит к селекции наиболее резистент-
ных к этим препаратам штаммов бактерий, постоянно цирку-
418
лирующих в стационарах. Как правило, госпитальные штаммы
бактерий полирезистентны к большинству применяемых в боль-
ницах антибиотиков и дезинфектантов.
Большое количество иммунокомпрометированных хозяев
находится в различных стационарах: хирургических отделениях,
ожоговых центрах, отделениях реанимации и интенсивной те-
рапии, отделениях недоношенных детей и др. Поэтому оппор-
тунистические инфекции обычно носят характер госпитальных
инфекций. В нашей стране ежегодно госпитализируются десятки
миллионов человек, а уровень заболеваемости госпитальными
инфекциями колеблется от 5 до 500 на 10 000 госпитализиро-
ванных. Поэтому оппортунистические инфекции представляют
собой серьезную проблему современной клинической медицины
в России и во всем мире.
Распространению госпитальных инфекций немало способству-
ют антисанитарные условия пребывания больных в стациона-
рах, погрешности медицинских работников в соблюдении асеп-
тики и антисептики. Часто медицинский инструментарий и
аппаратура (катетеры, бронхоскопы и др.) не подвергаются
достаточной дезинфекции и стерилизации, иногда условно-па-
тогенные бактерии можно обнаружить даже на перевязочном и
шовном материалах, в готовых лекарственных формах.
В ряде случаев условно-патогенные микробы контаминируют
(заселяют) больничную аппаратуру, служащую для обследова-
ния и лечения больных, или аптечные приборы, используемые
для приготовления лекарственных форм. Например, контамина-
ция псевдомонадами дистиллятора приводит к тому, что дис-
тиллированная вода, на которой готовят многие лекарства,
содержит Р. aeruginosae (см. раздел 15.1.6.3), который вместе с
лекарством попадает в организм больного.
Диагностика оппортунистических инфекции связана с многи-
ми трудностями из-за многообразия локализации воспалительных
процессов и, следовательно, симптоматики болезней. Кроме того,
обнаружение в гное или мокроте стафилококка или других ус-
ловно-патогенных бактерий не служит доказательством их эти-
ологической роли, поскольку они являются представителями
нормальной микрофлоры человеческого тела. Для доказательства
этиологической значимости выделенных микробов-оппортунистов
необходимы количественные исследования, свидетельствующие о
необычной для данного микроба высокой концентрации в иссле-
дуемом субстрате (количество микробных клеток в 1 мл или в
1 г исследуемого материала). Другим доказательством этиологи-
ческой значимости выделенной культуры может служить поло-
жительная сероконверсия — нарастание титров антител к данно-
му микробу при наблюдении больного в течение 2—3 нед. Од-
нократное определение титра антител не может служить доказа-
419
тельством этиологической значимости, поскольку диагностичес-
кие титры неизвестны из-за вариабельности их у разных людей.
Обычно титры антител к представителям нормальной микро-
флоры человека очень низкие и не служат целям диагностики.
Большинство клинических микробиологических лабораторий
и лабораторий санитарно-эпидемиологических станций мало
используют технику анаэробных посевов, поэтому в исследуе-
мом материале редко обнаруживают облигатные анаэробные
возбудители гнойно-воспалительных процессов. Одни из наибо-
лее распространенных нормальных обитателей кишечника —
бактерии рода Bacteroides (см. раздел 15.1.6.4). Бактероиды в
сочетании с эшерихиями, стафилококками и другими микро-
бами-оппортунистами нередко вызывают локальные абсцессы
брюшной полости, полости малого таза, в челюстно-лицевой
области и др.
Материал для клинического микробиологического исследова-
ния с учетом патогенеза болезни и особенностей предполагае-
мого возбудителя берут с соблюдением всех правил асептики и
антисептики в стерильную стеклянную посуду или в транспор-
тные среды и в кратчайшие сроки направляют в лабораторию.
Если нет возможности сразу же отправить пробу в лабораторию,
то в течение 4 ч эту пробу можно хранить в холодильнике. Чем
скорее проба будет отправлена в лабораторию в сопровождении
соответствующей документации (направление), тем больше ве-
роятность получить достоверные результаты. Если врач предпо-
лагает наличие облигатно-анаэробных возбудителей, то транс-
портировать пробу в лабораторию необходимо в анаэробных
условиях, так как анаэробные бактерии в аэробной среде быстро
погибают. Простейшим вариантом такой транспортировки может
быть доставка в шприце, которым пунктировали полость с
воспалительным процессом (игла шприца после пунктирования
должна быть воткнута в резиновую пробку).
Условно-патогенные бактерии могут быть обнаружены не
только в патологическом материале, взятом от больного, но и
смывах с предметов окружающей среды (халатов, рук персонала
больницы или аптеки, инструментов, посуды и др.), а также
в готовых лекарственных формах. Смывы производят стериль-
ным тампоном, смоченным стерильным изотоническим раство-
ром хлорида натрия с последующим посевом на среды накоп-
ления, дифференциально-диагностические и элективные среды.
Выделенные чистые культуры идентифицируют до вида. По
требованию лечащих врачей или врачей-эпидемиологов лабора-
тория проводит дополнительные исследования по определению
чувствительности выделенных бактерий к антибиотикам (анти-
биотикограмма), фагам, бактериоцинам и другим маркерам для
оценки эпидемиологической ситуации в стационаре.
420
15.1.6.1. Патогенные кокки
В эту группу входят патогенные и условно-патогенные для
человека круглые формы бактерий. Среди них есть строгие
анаэробы (пептококки, пептострептококки, вейлонеллы), фа-
культативные анаэробы и аэробы (стафилококки, стрептокок-
ки, нейссерии). Все они могут вызвать у человека гнойно-вос-
палительные болезни различной локализации и тяжести
Стафилококки. Таксономия. Стафилококки относятся к от-
делу Firmicutes, семейству Micrococcaceae, роду Staphylococcus.
Предложенная в 1975 г. классификация Клусса—Шляйфера
включает 19 видов стафилококков, но она используется пока
только в научных исследованиях. Практическое здравоохранение
страны пользуется классификацией Байрда—Паркера, по кото-
рой к данному роду относятся 3 вида: S.aureus, S.epidermidis и
S.saprophyticus.
Морфологические и культуральные свойства.
Все виды стафилококков представляют собой округлые клетки
диаметром 0,5—1 мкм. В мазке они обычно располагаются не-
симметричными гроздьями («гроздья винограда»), но встреча-
ются одиночные клетки и пары клеток.
Клеточная стенка содержит большое количество пептидогли-
кана, связанных с ним тейхоевых кислот, протеин А. Грампо-
ложительны. Спор не образуют, жгутиков не имеют. У некото-
рых штаммов можно обнаружить капсулу. Могут образовывать
/.-формы.
Стафилококки — факультативные анаэробы. Хорошо растут
на простых средах (pH 7—7,0). На плотных средах образуют
гладкие, выпуклые колонии с различным пигментом, не име-
ющим таксономического значения. Могут расти на агаре с
высоким содержанием NaCl (8—10 %). Обладают сахаролитичес-
кими и протеолитическими ферментами. Стафилококки могут
вырабатывать гемолизины, фибринолизин, фосфатазу, лактама-
зу, бактериоцины, энтеротоксины, коагулазу, ДНКазу, лейко-
цидины, лецитовителлазу и др.
Стафилококки очень пластичны, быстро приобретают устой-
чивость к антибактериальным препаратам. Существенную роль в
этом играют плазмиды, передающиеся с помощью трансдуци-
рующих фагов от одной клетки к другой. Я-плазмиды детерми-
нируют устойчивость к одному или нескольким антибиотикам,
в том числе и за счет экстрацеллюлярной продукции р-лакта-
мазы — фермента, разрушающего пенициллин, который разры-
вает его р-лактамное кольцо.
Антигенная структура. Антигенная структура стафило-
кокков сложная и вариабельная. Известно около 30 антигенов,
представляющих собой белки, полисахариды и тейхоевые кис-
421
лоты. В составе клеточной стенки стафилококка содержится
протеин А, который может прочно связываться с /^-фрагмен-
том молекулы иммуноглобулина, при этом /тгЛ-фрагмент оста-
ется свободным и может соединяться со специфическим анти-
геном. Этот механизм нашел применение в иммунологии, в том
числе в диагностических методах (коагглютинация). Большин-
ство внеклеточных веществ, продуцируемых стафилококками,
также обладает антигенной активностью.
Чувствительность к бактериофагам (фаготип) является ста-
бильной генетической характеристикой, что обусловлено повер-
хностными рецепторами. Многие штаммы стафилококков явля-
ются лизогенными (образование некоторых токсинов происхо-
дит с участием профага).
Резистентность. Устойчивость стафилококков в окружа-
ющей среде и чувствительность к дезинфектантам обычная, свой-
ственная большинству спорообразующих бактерий.
Патогенез. Источником инфекции стафилококков явля-
ются человек и некоторые виды животных (больные или но-
сители). Механизмы передачи — респираторный, контактно-бы-
товой, алиментарный. Восприимчивость людей всеобщая.
Клиника. Известно около 120 клинических форм прояв-
ления стафилококковых инфекций, которые имеют местный,
системный или генерализованный характер. К ним относятся гной-
но-воспалительные болезни кожи и мягких тканей (фурункулы,
абсцессы, пиодермиты и др.), поражения глаз, уха, носоглот-
ки, урогенитального тракта, пищеварительной системы (инток-
сикации) и других органов.
Микробиологическая диагностика. Отнесение куль-
туры к роду стафилококков основывается на типичной морфо-
логии и окраске клеток, их взаимном расположении и анаэроб-
ной ферментации глюкозы. Для видовой идентификации исполь-
зуют в основном биосинтез плазмокоагулазы, лецитовителлазы,
анаэробную ферментацию маннита и глюкозы. В сомнительных
случаях ставят тесты на ДНКазу и а-токсин. Поскольку стафи-
лококки являются представителями нормальной микрофлоры че-
ловеческого тела, микробиологическая диагностика стафилокок-
ковых инфекций не может ограничиться выделением и иден-
тификацией возбудителей — необходимо использование коли-
чественных методов исследования.
Лечение и профилактика. Для этих целей при ста-
филококковых инфекциях обычно применяют антибиотики.
В случае тяжелых стафилококковых инфекций, не поддающихся
лечению антибиотиками, может быть использована антитокси-
ческая противостафилококковая плазма или иммуноглобулин,
который получен из крови добровольцев-доноров, иммунизи-
рованных адсорбированным стафилококковым анатоксином Этот
422
анатоксин можно использовать для активной иммунизации
плановых хирургических больных и беременных. Неспецифичес-
кие меры борьбы со стафилококковыми инфекциями заключа-
ются в проведении санитарно-гигиенических мероприятий и
санации хронических носителей.
Стрептококки. Таксономия. Стрептококки относятся к
отделу Firmicutes, роду Streptococcus. Род состоит из более чем
20 видов, среди которых есть представители нормальной мик-
рофлоры человеческого тела и возбудители тяжелых инфекци-
онных эпидемических болезней человека.
Морфологические и культуральные свойства.
Стрептококки — это мелкие (размер менее I мкм) шаровидные
клетки, располагающиеся цепочками или попарно, грамполо-
жительные, спор не образуют, неподвижные. Большинство
штаммов образует капсулу, состоящую из гиалуроновой кисло-
ты. Клеточная стенка содержит белки (Л/-, Т- и /^-антигены),
углеводы (группоспецифические) и пептидогликаны. Легко
переходят в £-формы. Возбудители растут на средах, обогащен-
ных углеводами, кровью, сывороткой, асцитической жидкостью.
На плотных средах обычно образуют мелкие серые колонии.
Капсульные штаммы стрептококков группы А образуют слизи-
стые колонии. На жидких средах стрептококки обычно дают
придонный рост. Стрептококки — факультативные анаэробы. По
характеру роста на кровяном агаре они делятся на культураль-
ные варианты: а-гемолитические (зеленящие), р-гемолитичес-
кие (полный гемолиз) и негемолитические.
Резистентность. Стрептококки чувствительны к физи-
ческим и химическим факторам окружающей среды (включая
дезинфектанты), но могут длительно сохранять жизнеспособ-
ность при низких температурах. Устойчивость к антибиотикам
приобретается медленно.
Патогенность. На основе полисахаридного антигена —
«субстанция С» (по Ленсфилд) стрептококки делятся на серо-
группы (А, В, С... О). Стрептококки группы А вырабатывают
более 20 веществ, обладающих антигенностью и агрессивностью.
На поверхности клетки имеется белковый антиген Л/, который
тесно связан с вирулентностью (препятствует фагоцитозу). Этот
белок определяет типовую принадлежность стрептококков. К фак-
торам патогенности относят стрептокиназу (фибринолизин),
ДНКазу, гиалуронидазу, эритрогенин и др.
Наиболее патогенны для человека гемолитические стрепто-
кокки группы А, называемые S. pyogenes. Этот вид вызывает у
человека многие болезни: скарлатину, рожу, ангину, импетиго,
острый гломерулонефрит, острый и подострый эндокардит,
послеродовой сепсис, хронический тонзиллит, ревматизм.
Микробиологическая диагностика. Микробиологи-
423
ческие методы диагностики стрептококковых инфекций имеют
невысокое диагностическое значение из-за широкого распрост-
ранения стрептококкового носительства.
Пневмококки. Streptococcus pneumoniae — грамположительные
диплококки, обычно ланцетовидные или располагающиеся в виде
цепочек. Имеют полисахаридную капсулу, которая позволяет лег-
ко «типировать» их специфическими антисыворотками. Пневмо-
кокки неподвижны, спор не образуют, факультативные анаэробы.
При культивировании на искусственных питательных средах теря-
ют капсулу и переходят из S- в /?-форму. Хорошо растут на кро-
вяных и сывороточных средах. Высоковирулентны для белых мышей
(сепсис). Рост на питательных средах угнетается оптохином.
По капсульному антигену пневмококки делятся на 85 серо-
варов.
У взрослых людей серовары 1—8 и 18 являются возбудите-
лями около 80 % случаев пневмококковой пневмонии и более
50 % летальных исходов пневмококковой бактериемии. У детей
наиболее частыми возбудителями являются серовары 6, 14, 19
и 23. Большинство сероваров пневмококков — нормальные
обитатели верхних дыхательных путей, могут вызывать пневмо-
нии, синуситы, отиты, менингиты и другие инфекционные
процессы при снижении резистентности макроорганизма.
Иммунитет к пневмококковой инфекции типоспецифи-
ческий. Пневмококки чувствительны ко многим антибактери-
альным препаратам, включая пенициллины.
Нейссерии. Относятся к отделу Gracilicutes, семейству
Neisseriaceae, роду Neisseria. Наиболее патогенные для человека
виды нейссерий описаны в главах, посвященных инфекциям,
которые передаются контактным (гонорея) и респираторным (ме-
нингококковый менингит) путями.
15.1.6.2. Энтеробактерии
Клебсиеллы. Это условно-патогенные грамотрицательные бакте-
рии, при определенных условиях вызывающие гнойно-воспали-
тельные процессы во многих органах (чаще всего в дыхательной
системе). Относятся к отделу Gracilicutes, семейству Entero-
bacteriaceae, роду Klebsiella, виду K.pneumoniae.
Морфологические и культуральные свойства.
Клебсиеллы — короткие толстые палочки длиной 0,6—6,0 мкм
и толщиной 0,3—1,0 мкм. В препарате располагаются поодиноч-
ке, парами или короткими цепочками. Неподвижны, спор не
образуют, имеют выраженную капсулу; грамотрицательны.
Клебсиеллы не требовательны к питательным средам. На
жидких средах вызывают равномерное помутнение, на плотных
образуют блестящие выпуклые слизистые колонии.
424
Антигенная структура. Клебсиеллы имеют 12 0-анти-
генов (ЛПС) и 82 полисахаридных капсульных К-антигена, на
основе которых их серотипируют.
Резистентность. Клебсиеллы входят в состав кишечного
биоценоза человека и животных, встречаются на коже и сли-
зистых оболочках дыхательных путей. Благодаря капсуле устой-
чивы в окружающей среде (в почве, воде, помещениях). В мо-
лочных продуктах выживают в холодильнике и при комнатной
температуре. Чувствительны к кипячению и дезинфектантам.
Патогенез. Патогенность клебсиелл связана с наличием кап-
сулы, защищающей микробы от фагоцитоза, и с действием
эндотоксина. Кроме того, они продуцируют термостабильный
энтеротоксин, который усиливает выпот жидкости в просвет
кишки.
Клиника. Клебсиеллы вызывают воспалительные болезни
не только дыхательных путей, но и слизистой оболочки моче-
половых органов, конъюнктивиты, менингиты, сепсис, после-
родовые гнойные осложнения, острые кишечные инфекции.
Иммунитет. У больного накапливаются антитела, но они
не обладают протекгивными свойствами. Процесс выздоровле-
ния связан с фагоцитозом. При хронических формах клебсиел-
леза отмечается эндоцитобиоз.
Микробиологическая диагностика. Выбор матери-
ала для исследования зависит от локализации процесса. Выде-
ляется чистая культура и идентифицируется по морфологичес-
ким, тинкториальным, биохимическим и антигенным свойствам.
Лечение. Для лечения используют антибиотики широкого
спектра действия.
Профилактика. Специфическая профилактика не разра-
ботана.
Протей. Протеи являются частой причиной внутрибольнич-
ных инфекций, вызывая гнойно-септические болезни.
Таксономия. Относятся к отделу Gracilicutes, семейству
Enterobacteriaceae, роду Proteus, видам P.vulgaris, P.mirabilis и др.
Морфологические и культуральные свойства.
Протеи — грамотрицательные палочки, размером 0,5х2,0 мкм.
Иногда встречаются кокковидные и нитевидные формы. Спор
и капсул не образуют. Жгутики расположены перитрихиально.
Протеи нетребовательны к питательным средам. На агаре дают
«ползучий рост» (роящиеся формы). При посеве в конденсат ско-
шенного агара дают «ползучий рост» по всей поверхности среды.
Протеи обладают высокой ферментативной активностью.
Антигенная структура. Протеи имеют О-антигены, по
которым они делятся на 49 серогрупп, и 19 Я-антигенов.
Экология и резистентность. Протеи являются оби-
тателями кишечника многих видов животных и человека. Их
425
часто обнаруживают в сточных водах, почве. Они устойчивы в
окружающей среде, переносят нагревание до 60 °C в течение
часа, устойчивы к дезинфектантам и многим антибиотикам.
Наиболее чувствительны к аминогликозидам (канамицину, ген-
тамицину).
Патогенез и клиника. Протеи — условно-патогенные
бактерии, их патогенность обусловлена эндотоксином, с кото-
рым связаны также вирулентные свойства бактерий. При боль-
шой заражающей дозе возможны пищевые токсикоинфекции,
при внекишечных локализациях — гнойно-воспалительные бо-
лезни (эндокардит, пиелонефрит, пневмония и др.). При этом
протей часто ассоциируется с другими грамотрицательными
палочками (эшерихиями, псевдомонадами), со стафилококка-
ми, с клостридиями.
Иммунитет. После перенесенного заболевания стойкий им-
мунитет не формируется.
Микробиологическая диагностика. Применяют бак-
териологический метод.
Лечение. Лечение проводят антибиотиками (преимущественно
аминогликозидами).
Профилактика. Для специфической профилактики суще-
ствует убитая ассоциированная вакцина, включающая протей-
ные, стафилококковые и синегнойные антигены. Однако такая
вакцина имеет ограниченное применение.
15.1.6.3. Псевдомонады (синегнойная палочка)
Псевдомонады вызывают гнойно-воспалительные болезни раз-
личной локализации с разнообразными клиническими проявле-
ниями.
Таксономия. Псевдомонады относятся к отделу Gracilicutes,
роду Pseudomonas; типовой вид — P.aeruginosa. Синегнойная
палочка описана АЛюкке в 1862 г.
Морфологические и культуральные свойства.
P.aeruginosa — грамотрицательная подвижная палочка размером
1,5—3,0x0,5—0,8 мкм. Облигатный аэроб. Растет на обычных
питательных средах. Культура обладает слабым запахом жасмина.
При росте синтезирует пигмент — пиоцианин, окрашивающий
питательную среду в сине-зеленый цвет. Сахаролитически мало-
активен, обладает гемолитической и протеолитической активно-
стью.
Антигенная структура. Синегнойная палочка имеет
О- и Я-антигены. Антигенными свойствами обладают токсины,
адгезии, пили, ферменты. Различают около 200 серогрупп.
Резистентность. P.aeruginosae обитает в почве, воде, на
растениях, в организме человека и животных. Бактерии долго
426
сохраняются на предметах бытовой и больничной обстановки
(особенно во влажных местах), на медицинском инструментарии.
Устойчивы ко многим дезинфектантам. Госпитальные эковары
обычно полирезистентны к антибиотикам и антисептикам.
Патогенез и клиника. Синегнойная палочка за счет
пилей адгезируется на клетках организма, продуцирует экзоток-
син А (цитотоксин), гемолизины, лейкоцидин, многие фермен-
ты агрессии (коагулазу, эластазу и др.). От фагоцитоза микроб
защищен капсулоподобной слизью. Клеточная стенка содержит
эндотоксин.
Синегнойная палочка вызывает у человека гнойно-воспали-
тельные болезни различной локализации (осложнения послеопе-
рационных ран, эндокардиты, остеомиелиты, пневмонии, ме-
нингиты, абсцессы мозга и др.). Выделяется из очагов воспа-
ления, часто в ассоциациях с другими условно-патогенными бак-
териями, от больного со сниженным иммунным статусом. Си-
негнойная палочка — частая причина внутрибольничных ин-
фекций.
Лабораторная диагностика. Исследуемый материал
берут в зависимости от локализации воспалительного процесса,
чистую культуру идентифицируют по биологическим свойствам
(восстановление нитрита до азота, разжижение желатины, окис-
ление глюкозы). Применяют серологические методы (реакция аг-
глютинации, РПГА).
Лечение и профил а кти к а. Для лечения используют
антибиотики, к которым чувствительна выделенная культура,
а также гетерологичный иммуноглобулин (местно), пиоиммуно-
ген, иммунную гомологичную плазму (иммуноглобулин). Разра-
ботана ассоциированная вакцина, включающая антигены сине-
гнойной палочки, протея, стафилококка. При ожогах местно
используют пиоиммуноген.
15.1.6.4. Неспорообразующие анаэробы
Неспорообразующие анаэробы (неклостридиальные) — это грам-
отрицательные (бактероиды, фузобактерии, вейлонеллы) и грам-
положительные (актиномицеты, пептококки, пептострептокок-
ки), палочковидные и кокковидные бактерии с разнообразны-
ми биологическими свойствами. Составляют обширную группу
облигатных анаэробов, включающую различные таксономичес-
кие категории.
Биологические свойства. Культивируются в строгих
анаэробных условиях (обычно в атмосфере из смеси N,, СО2 и
Н_). Неспорообразующие анаэробы отличаются полиморфизмом,
обладают различной степенью ферментативной активности. Ан-
тигенные свойства у отдельных видов изучены недостаточно.
427
Факторами патогенности являются капсулы, ферменты, Л ПС у
грамотрицательных бактерий.
Резистентноеть. Возбудители быстро погибают в аэроб-
ных условиях. К физическим и химическим факторам они от-
носятся, как и все бактерии, не образующие спор. Чувствитель-
ность к антибиотикам индивидуальная. Грамотрицательные ана-
эробы (например, наиболее типичный представитель Bacteroides
fragilis) нечувствительны к аминогликозидам (гентамицину,
канамицину), чувствительны к метронидазолу (трихополу),
клиндамицину и некоторым другим антибиотикам широкого
спектра действия.
Эпидемиология, патогенез и клиника. Неспоро-
образующие анаэробы (бактероиды, фузобактерии, порфиромо-
нады, превотеллы и др.) являются составной частью нормаль-
ной микрофлоры человека. Особенно обильно ими заселены сли-
зистые оболочки ротовой полости, толстой кишки и гениталии
у женщин.
Эпидемиология инфекций, вызываемых неспорообразующими
анаэробами, не изучена. Заболевания чаще вызываются собствен-
ными, эндогенными бактериями, главным образом при сниже-
нии резистентности организма хозяина.
Неспорообразующие анаэробы вызывают самые разнообраз-
ные гнойно-воспалительные процессы: в челюстно-лицевой
области, легких и печени, поражают мочеполовую систему, опор-
но-двигательный аппарат, вызывают аппендицит, перитонит,
сепсис. Обычно это смешанные инфекции, вызываемые ассоци-
ациями анаэробов с аэробами.
Иммунитет. Иммунитет не изучен.
Микробиологическая диагностика. Используют
гной или пораженную ткань, кровь; проводят бактериоскопию
и бактериологическое исследование; для обнаружения анаэробов
применяют газожидкостную хроматографию, ИФА и др. Обя-
зательна антибиотикограмма.
На кафедре микробиологии ММА им. И.М.Сеченова предло-
жен метод экспресс-диагностики гнойно-воспалительных болез-
ней, вызываемых анаэробными бактериями. Биологический суб-
страт (гной, первичный посев, чистая культура) облучают
источником коротковолновой части видимого спектра с длиной
волны 400—420 нм. Наблюдение ведут через запирающий фильтр
с границей пропускания более 500 нм. При наличии анаэробов
или их дериватов наблюдают малиново-красное свечение.
Этот метод высокочувствителен, позволяет выявить анаэро-
бы или их продукты не только в чистой культуре или первич-
ных посевах, но и в гнойном отделяемом непосредственно у
постели больного, что значительно сокращает сроки диагности-
ки и выбора целенаправленного лечения.
428
Лечение. Часто лечение хирургическое в сочетании с ан-
тибактериальными препаратами: метронидазол, клиндамицин,
цефалоспориновые антибиотики. Могут применяться левомице-
тин, эритромицин.
Профилактика. Специфическая профилактика отсутствует.
15.1.6.5. Гарднереллы
Гарднереллы в ассоциации с облигатными анаэробами поражают
влагалище, передаются половым путем. Представлены видом
Gardnerella vaginalis. Таксономическое положение G.vaginalis не
определено.
Культуральные и биохимические свойства.
Гарднереллы представляют собой мелкие палочки (см. рис. 15.1)
или коккобактерии длиной 1—2 мкм и 0,3—0,6 мкм в диаметре,
часто образуют скопления, имеют метахроматические гранулы.
Грамвариабельны: молодые 8—12-часовые культуры
грамотрицательны, а культуры, выращенные на оптимальной
среде, грамположительны. Факультативные анаэробы,
требовательны к питательным средам. Растут на сложных пита-
тельных средах с добавлением гемина и NAD. Ферментативная
активность низкая. Чувствительны к метронидазолу и триметоприму.
Эпидемиология. Источник инфекции — больной чело-
век. Механизм передачи контактный, путь — половой.
Восприимчивость к гарднереллам низкая. Чаще болеют женщи-
ны репродуктивного возраста.
Патогенез. Гарднереллы участвуют в нарушении состава
вагинальной микрофлоры, которое связано с замещением лак-
тобацилл анаэробными бактериями и гарднереллами. Это
нарушение получило название «бактериальный вагиноз». При этом
заболевании в отличие от вагинита отсутствует воспалительная
реакция. Предрасполагающими факторами служат сахарный
диабет, беременность, применение гормональных противозача-
точных средств, менопауза, эндокринные нарушения.
Клиника. Клиническая картина характеризуется образованием
пенистых влагалищных выделений белого или серого цвета с
резким неприятным «рыбным» запахом.
Иммунитет. Иммунитет не формируется, возможны
рецидивы болезни.
Микробиологическая диагностика. Исследуют
мазки из влагалища и шейки матки бактериоскопическим и
бактериологическим методами.
Лечение. Используют метронидазол. Для восстановления
нормофлоры влагалища, погибшей при химиотерапии, назнача-
ют вагинальные эубиотики.
Профилактика. Специфическая профилактика отсутствует.
429
15.1.7. Возбудитель урогенитального хламидиоза
Урогенитальный хламидиоз — самая распространенная из инфек-
ционных болезней, передающихся половым путем. Харак-
теризуется поражением мочеполового тракта, обычно малосим-
птомным течением, но тяжелыми последствиями — бесплодием.
Возбудителями являются некоторые из сероваров Chlamydia
trachomatis.
Таксономия. C.trachomatis — один из представителей рода
Chlamydia, относящегося к отделу Gracilicutes.
Морфологические и тинкториальные свойства.
Хламидии представляют собой кокки диаметром 0,2—0,3 мкм,
не имеют жгутиков, капсулы, спор. Располагаются поодиночке
внутри клеток, так как являются облигатными внутриклеточными
паразитами. Грамотрицательны, для их окраски применяют так-
же метод Романовского — Гимзы.
Культуральные и биохимические свойства.
Поскольку C.trachomatis — облигатный внутриклеточный паразит,
его культивируют в живых клетках: на куриных эмбрионах, в
организме лабораторных животных, в культуре клеток. C.tracho-
matis обладает очень цизкой ферментативной активностью.
Антигенная структура. C.trachomatis имеет
родоспецифический О-антиген (ЛПС), видоспецифический и
вариантоспецифический белковые антигены, располагающиеся
более поверхностно. На основании различий в строении после-
днего выделяют 15 сероваров (от А до L). Серовары D—K («ге-
нитальные») являются возбудителями урогенитального хлами-
диоза.
Патогенность. Из факторов патогенности у хламидий из-
вестен эндотоксин.
Резистентноеть. Устойчивость C.trachomatis обычная для
неспорообразующих бактерий: они чувствительны к высокой
температуре, дезинфицирующим веществам, но могут некоторое
время сохраняться на различных предметах при обычной
температуре.
Эпидемиология. Урогенитальный хламидиоз —
антропонозная инфекция: источником ее являются больные люди.
Особенно опасны женщины, у которых болезнь протекает ма-
лосимптомно. Заражение происходит через слизистые оболочки.
Основной путь передачи — половой контакт, возможен также
контактно-бытовой путь. Доказана передача хламидий от
инфицированной матери плоду во время беременности.
Восприимчивость к этой болезни высокая. Полагают, что около
50 % мужчин и женщин земного шара страдают урогенитальным
хламидиозом.
Патогенез. Входные ворота инфекции — слизистые обо-
430
лочки мочеполовых органов. Возбудитель, обладая эпите-
лиотропностью, вызывает воспалительный процесс в уретре
мужчин и уретре и канале шейки матки у женщин. Далее
развивается восходящая инфекция, возникают сальпингиты,
простатиты, эпидидимиты и т.д. В результате воспалительного
процесса образуются спайки и рубцы. Иногда поражаются также
крупные суставы.
Клиника. Инкубационный период составляет 7—14 дней.
Затем появляются (или не появляются) маловыраженные сим-
птомы: выделения, зуд, при осмотре специалистом — гиперемия
слизистых оболочек. Особенно незначительны проявления болез-
ни у женщин. Болезнь может принять хроническую форму.
С. trachomatis (серовары D—K) могут попасть на слизистую
оболочку глаз, например при купании в бассейне и вызвать
воспаление конъюнктивы, которое так и называют — «конъ-
юнктивит бассейнов».
Во время родов больная хламидиозом мать может заразить
новорожденного, у ребенка развиваются конъюнктивит, отит,
пневмония.
Иммунитет. Иммунитет практически не формируется.
Микробиологическая диагностика. При заболева-
нии глаз применяют микроскопический метод — в соскобе
эпителия конъюнктивы выявляют внутриклеточные включения
(тельца Хальберштедтера—Провачека). При поражении мочепо-
лового тракта могут быть использованы сложный бактерио-
логический метод (на культуре клеток), серологический метод
(РСК, РПГА, ИФА с парными сыворотками), но наиболее
распространено обнаружение хламидийного антигена с помощью
РИФ и ИФА.
Лечение. Применяют антибиотики.
Профилактика. Профилактика только неспецифическая.
15.1.8. Возбудитель трахомы
Трахома — хроническая инфекционная болезнь, характеризуется
поражением конъюнктивы и роговицы глаз, как правило,
приводящим к слепоте. Возбудителями трахомы являются «глаз-
ные» серовары Chlamydia trachomatis — А, В, Ва и С, отли-
чающиеся от «генитальных» штаммов лишь по антигенным
свойствам (см. раздел 15.1.7).
Эпидемиология. Трахома — антропонозная инфекция, от
человека человеку передается контактным путем — при
непосредственном контакте или через предметы. Восприимчивость
к трахоме высокая, особенно в детском возрасте. Существуют
семейные очаги болезни. Трахома встречается в странах Азии,
Африки, Южной Америки — в основном в регионах с низким
431
уровнем гигиены. В России отмечаются спорадические, главным
образом завозные случаи.
Патогенез и клиника. Возбудитель трахомы эпите-
лиотропен. Он попадает на слизистую оболочку глаз, проникает
в эпителий конъюнктивы и роговицы, где размножается,
разрушая клетки. В результате на месте поражения образуются
рубцы, что приводит к слепоте.
Болезнь протекает как хронический кератоконъюнктивит,
чаще двусторонний. Нередко наблюдаются реинфекции, причем
повторное заболевание характеризуется более тяжелым течением.
Очень часто присоединяется вторичная инфекция.
Иммунитет. Иммунитет не формируется.
Микробиологическая диагностика. Исследуютсо-
скоб конъюнктивы. В клетках при окраске по методу Романов-
ского—Гимзы обнаруживают цитоплазматические включения —
тельца Хальберштедтера — Провачека. Используют также РИФ
и ИФА для выявления специфического антигена.
Лечение. Применяют антибиотики.
Профилактика. Профилактика неспецифическая — по-
вышение санитарно-гигиенической культуры населения.
15.1.9. Возбудитель венерического лимфогранулематоза
Венерический лимфогранулематоз (ВЛ Г) — болезнь,
передающаяся половым путем, характеризуется
поражением половых органов и регионарных лим-
фатических узлов.
Возбудителями ВЛГ являются два серовара Chlamydia trachomatis
(L. и £,), сходные с другими штаммами C.trachomatis (см. раздел
15.1.7).
Эпидемиология. Источник инфекции — больной чело-
век. Инфекция передается либо половым путем, либо (реже)
через предметы. ВЛГ встречается в странах с тропическим и
субтропич ским климатом (в Юго-Восточной Азии, Центральной
и Южной Америке), характеризуется высокой восприимчи-
востью.
Патогенез. Входные ворота инфекции — слизистая обо-
лочка половых органов. Возбудитель не только поражает
цилиндрический эпителий, но и обладает лимфотропностью.
Клиника. После инкубационного периода, который
продолжается 3—30 дней, появляются признаки поражения
наружных половых органов — папулы, эрозии, язвочки. Затем
микробы проникают в регионарные лимфатические узлы (обыч-
но паховые), где интенсивно размножаются. Образуются бубо-
ны, которые затем разрушаются, и появляются деструктивные
432
изменения в окружающих тканях. Могут поражаться и другие
органы.
Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет стой-
кий.
Микробиологическая диагностика. Применяют
бактериологический, серологический и аллергологический ме-
тоды.
Лечение. Для лечения ВЛ Г используют антибиотики.
Профилактика. Профилактика неспецифическая.
15.1.10. Возбудитель сифилиса
Сифилис — венерическая инфекционная болезнь,
характеризующаяся первичным аффектом, высы-
паниями на коже и слизистых оболочках с после-
дующим поражением различных органов и систем.
Антропоноз. Возбудитель сифилиса был открыт в
1905 г. Ф.Шаудином и Э.Гоффманом.
Таксономия. Возбудитель относится к отделу Gracilicutes,
порядку Spirochaetales, семейству Spirochaetoceae, роду Treponema,
виду T.pallidum.
Морфологические свойства. Размер спирохеты 0,09—
0,5x5—20 мкм; возбудитель имеет 8—12 завитков (см рис. 15.1),
двигательный аппарат представлен 6 фибриллами. Слабо
воспринимает анилиновые красители. По Граму не окрашивается,
по Романовскому — Гимзе окрашивается в бледно-розовый цвет.
Выявляется при импрегнации серебром, а также с помощью
фазово-контрастной и темнопольной микроскопии.
Культуральные свойства. Вирулентные штаммы на пи-
тательных средах не растут. Для накопления культуры заражают
кролика в яичко. Невирулентные штаммы можно культивировать
на средах, содержащих почечную и мозговую ткань, в анаэробных
условиях при 35 °C. Культивирование приводит к потере
вирулентных и изменению антигенных свойств.
Биохимические свойства. Спирохеты — строгие
анаэробы, обладают бродильным метаболизмом.
Антигенная структура. Обладают сложной антигенной
структурой. Имеют термолабильный белковый антиген, термо-
стабильный полисахаридный антиген, а также липоидный ан-
тиген. Последний по своему составу идентичен кардиолипиду,
экстрагированному из нормальных тканей млекопитающих, в
частности кардиолипиду бычьего сердца.
Факторы патогенности. Факторами патогенности яв-
ляются липопротеины, участвующие в развитии иммунопатоло-
гических процессов.
15—239
433
Резистентность. Спирохеты чувствительны к высыханию,
солнечным лучам, дезинфицирующим веществам, нагреванию.
При нагревании до 55 °C гибнут в течение 15 мин. На предметах
домашнего обихода сохраняют заразительность до высыхания.
Устойчивы к низким температурам. При неблагоприятных усло-
виях могут образовывать цисты и Z-формы.
Эпидемиология. В естественных условиях болеет только
человек, сифилис распространен повсеместно. Заражение
происходит контактно-половым, реже контактно-бытовым и
трансплацентарным путями. Возможно заражение кровью,
собранной у инфицированных лиц на раннем этапе инфекции,
поэтому для разрушения возбудителя кровь консервируют при
—3 °C в течение 5 дней.
Патогенез и клиника. Инкубационный период состав-
ляет 3—4 нед. Болезнь протекает в несколько циклов. Первичный
период характеризуется появлением твердого шанкра (язвочки
с твердыми краями) на месте внедрения возбудителя (слизистая
оболочка половых органов, рта и др.), увеличением и воспа-
лением лимфатических узлов. Это стадия первичного сифилиса',
продолжается 6—7 нед. Вторичный период характеризуется появ-
лением на коже и слизистых оболочках папулезных, везикулез-
ных или пустулезных высыпаний, а также поражением печени,
почек, костной и нервных систем; длится годами. Во время
третичного периода образуются сифилитические бугорки — гуммы
в указанных выше органах. Гуммы являются следствием развития
в организме иммунопатологических процессов. Эта стадия длит-
ся десятилетиями. Без лечения может наступить четвертичный
период — спинная сухотка, которая характеризуется развитием
прогрессирующего паралича вследствие поражения центральной
нервной системы. Распространение трепонем в организме
происходит лимфогенным и неврогенным путями.
Иммунитет. Защитный иммунитет после перенесенной ин-
фекции не формируется. В ответ на антигены возбудителя в
организме образуются антитела и развиваются аутоиммунные
процессы.
Лабораторная диагностика. Используют
бактериоскопический и серологический методы в зависимости
от стадии болезни. Бакгериоскопическое исследование проводят
при первичном сифилисе и в период высыпаний при вторичном
сифилисе Материалом для исследования служат отделяемое
твердого шанкра, пункгаты лимфатических узлов, материал из
высыпаний на коже. Серологическую диагностику проводят с
помощью комплекса серологических реакций, при этом в ка-
честве отборочных тестов ставят РСК с трепонемным и
кардиолипиновым антигенами (реакция Вассермана) и реакцию
микропреципитации с кардиолипиновым антигеном. Окончатель-
434
ный диагноз ставят на основании результатов РИФ (непрямой
метод) и РИБТ (реакции иммобилизации бледных трепонем).
Лечение. Для лечения используют антибиотики пеницил-
линового ряда и висмутсодержащие препараты.
Профилактика. Специфическая профилактика не
проводится. Неспецифическая профилактика сводится к борьбе
за здоровый образ жизни, выявлению и лечению больных,
серологическому исследованию, проводимому у доноров,
беременных, больных в стационарах, лиц групп риска (нарко-
маны, проститутки, гомосексуалисты).
15.1.11. Возбудитель гонореи
к
Гонорея — инфекционная венерическая болезнь,
вызываемая гонококком, характеризуется гнойным
воспалением слизистых оболочек, чаще мочеполо-
вой системы.
Таксономия. Возбудитель гонореи — гонококк, относится к
отделу Gracilicutes, семейству Neisseriaceae, роду Neisseria и виду
N.gonorrhoe. Открыт А. Нейссером в 1879 г.
Морфологические и культуральные свойства.
Гонококк — грамотрицательный диплококк бобовидной формы
(см. рис. 15.1), неподвижен; спор и капсул не образует, имеет
пили. В гнойном отделяемом характерно расположение гонокок-
ков внутри и вне фагоцитирующих клеток — лейкоцитов
(незавершенный фагоцитоз).
Гонококк — аэроб, требователен к питательным средам. Для
культивирования применяют сывороточный, асцитический,
кровяной или шоколадный агары. Оптимальные условия для
культивирования — 37 °C, повышенная концентрация СО2 (5—
10 %) в атмосфере (эффект горящей свечи). Гонококк обладает
слабой сахаролитической активностью.
Антигенная структура, факторы патогенности.
Антигенная структура изучена недостаточно. Фактором патоген-
ности является эндотоксин — ЛПС клеточной стенки, выделя-
емый при разрушении микробной клетки.
Резистентность. Гонококк отличается высокой чувстви-
тельностью к высушиванию, дезинфицирующим средствам,
температуре (при 56 °C погибает через 4—5 мин, при 100 °C —
за несколько секунд), чувствителен к бензилпенициллину,
эритромицину, тетрациклину, доксициклину, цефалоспоринам,
бисептолу.
Эпидемиология. Гонорея — строго антропонозная болезнь.
Естественная восприимчивость людей высокая. Ни один вид
животных в естественных и экспериментальных условиях
невосприимчив к гонококку. Единственный источник инфек-
ции — больной человек. Основной путь передачи инфекции —
15
435
половой, при бленнорее заражение новорожденного происходит
через инфицированные родовые пути матери. Редко возможно
бытовое заражение через инфицированные предметы домашнего
обихода (постельное белье, полотенце, мочалка).
Патогенез. Гонококки, попав в организм человека,
прикрепляются с помощью пилей к эпителиальным клеткам
слизистых оболочек (мочевыводящих путей, половых органов,
глаз, глотки, прямой кишки), проникают внутрь клеток, там
размножаются; погибают, высвобождают эндотоксин, вызыва-
ют воспалительный процесс с обильной миграцией лейкоцитов.
Гонококки фагоцитируются лейкоцитами, размножаются в них
и не перевариваются (незавершенный фагоцитоз).
Клиника. Инкубационный период составляет 2—4 дня. Кли-
нически гонорея проявляется чаще всего в виде уретрита,
цервицита (у женщин), простатита (у мужчин), бленнореи у детей.
В запущенных случаях могут быть артрит, эндокардит, менингит.
Иногда гонококковая инфекция протекает бессимптомно.
Иммунитет. Иммунитет не формируется. В крови появля-
ются антитела, но они не обладают протективными свойствами.
Микробиологическая диагностика. Основной ме-
тод диагностики — бактериоскопия препаратов гнойного отде-
ляемого, окрашенного по Граму или метиленовым синим. При
отсутствии результатов бактериоскопии применяют
бактериологический метод. При хронической гонорее использу-
ют серологические методы — РСК или РПГА.
Лечение. Основой этиотропного лечения является анти-
биотикотерапия.
Профилактика. Специфическая профилактика не
разработана. Экстренная профилактика: сразу после «случайно-
го» полового контакта рекомендуется местное применение 0,05 %
раствора биглюконата хлоргексидина; мерой предупреждения
инфициро зания является использование презерватива. Основная
профилактика — правильное половое воспитание.
15.2. Возбудители вирусных инфекций наружных покровов
15.2.1. Вирус бешенства
Бешенство (Rabies, син.: водобоязнь, гидрофобия) —
вирусная инфекционная болезнь, развивающаяся
после укуса или ослюнения раны инфицированным
животным. Характеризуется поражением центральной
нервной системы с развитием симптомов возбуж-
дения, параличом дыхательной и глотательной
мускулатуры, заканчивается летально.
Вирусная этиология бешенства доказана П.Ремленже в 1903 г.
436
Таксономия. Возбудитель бешенства — РНК-содержащий
вирус, относится к семейству Rhabdoviridae (от греч. rhabdos —
прут), роду Lyssavirus.
Морфологические и антигенные свойства.
Вирион имеет форму пули, размер 80—180 нм; состоит из
сердцевины (нуклеопротеина спирального типа и матриксного
белка), окруженной суперкапсидом с гликопротеиновыми шипи-
ками. Гликопротеин-G обусловливает адсорбцию и внедрение
вируса в клетку, обладает антигенными и иммуногенными свой-
ствами. Существует два типа вируса бешенства: дикий (уличный),
циркулирующий среди животных, патогенный для человека, и
фиксированный (virus fixe), полученный Л.Пастером и непато-
генный для человека. Оба типа идентичны по антигенности.
Культивирование. Вирус культивируют путем внутри-
мозгового заражения лабораторных животных (белых мышей,
хомячков, овец и др.) и в культуре клеток; возможна адап-
тация вируса к куриным эмбрионам. В мозговой ткани зараженных
животных образуются цитоплазматические включения содержа-
щие антиген вируса. Эти включения впервые описаны В. Бабе-
шем (1892) и А.Негри (1903), в связи с чем названы тельцами
Бабеша — Негри.
Резистентность. Вирус бешенства неустойчив: быстро по-
гибает под действием УФ-лучей, термолабилен, чувствителен к
дезинфицирующим веществам, жирорастворителям и щелочам
Эпидемиология. Болезнь распространена повсеместно,
кроме некоторых островных государств, где осуществляются
карантинные и профилактические мероприятия. Источниками
инфекции в природных очагах служат лисы, волки, енотовидные
собаки, песцы, шакалы, летучие мыши; в антропургических очагах
— собаки и кошки. Вирус бешенства накапливается в слюнных
железах больного животного и выделяется со слюной. Механизм
передачи возбудителя — контактный при укусах, реже при
обильном ослюнении поврежденных наружных покровов. Возмо-
жен аэрогенный механизм передачи — со слюной летучих мышей.
У собаки после инкубационного периода (14—16 дней) по-
являются возбуждение, обильное слюнотечение, рвота и водо-
боязнь. Животное грызет место укуса, посторонние предметы,
бросается на людей, животных. Через 1—3 дня наступают паралич
и смерть.
Патогенез. Вирус, попав со слюной больного животного
в поврежденные наружные покровы, распространяется по
нервным стволам, достигает головного и спинного мозга, где
размножается. В цитоплазме нейронов мозга (чаще в гиппокампе)
обнаруживаются тельца Бабеша — Негри. Затем из мозга вирус
попадает в слюнные железы и выделяется со слюной за 8 сут
до начала и в течение всей болезни.
437
Клиника. Инкубационный период при бешенстве у чело-
века длится от 10 дней до 2 мес, иногда до года и более, что
зависит от характера и локализации повреждения. Короткий ин-
кубационный период отмечается при множественных укусах в
голову, более продолжительный — при укусах в конечности.
В начале заболевания появляются недомогание, страх, беспокой-
ство и бессонница, затем развиваются рефлекторная возбуди-
мость, спазматические сокращения мышц глотки и гортани,
шумное и судорожное дыхание. Судороги усиливаются при виде
льющейся воды (гидрофобия), от дуновения (аэрофобия), яркого
света (фотофобия), шума (акустикофобия) и при других воз-
действиях. Появляются галлюцинации. В конце болезни (на 3—
7-й день) возникают параличи мышц конечностей и дыхания.
Летальность составляет около 95 %.
Эффективных методов лечения нет.
Иммунитет. Иммунитет не изучен, так как больной обычно
погибает Введение людям, укушенным бешеным животным,
инактивированной антирабической вакцины сопровождается
выработкой антител, интерферонов и активацией клеточного им-
мунитета.
Лабораторная диагностика. При бешенстве диагнос-
тика посмертная. В мазках — отпечатках из ткани мозга выяв-
ляют тельца Бабеша — Негри. Вирусы в клетках обнаруживают
также с помощью РИФ. Вирус выделяют из патологического
материала биопробой на белых мышах. Определить антитела у
больных можно с помощью РСК и ИФА.
Специфическая профилактика. Первую вакцину
против бешенства приготовил Л. Пастер из фиксированного
вируса бешенства, который он получил из вирулентного «улич-
ного» штамма путем многократных пассажей его через мозг
кроликов (метод аттенуации).
В настоящее время для профилактики используют инакти-
вированную УФ- или гамма-лучами культуральную вакцину.
Разрабатывается генно-инженерная вакцина, содержащая глико-
протеид G возбудителя.
Иммунизации вакциной подлежат люди с риском заражения
(собаколовы, работники ветеринарных лабораторий и др.), а также
при укусах подозрительными на бешенство животными. При
множественных укусах для ускоренной защиты создают пассив-
ный иммунитет введением антирабического иммуноглобулина.
15.2.2. Вирус простого герпеса
Вирус простого герпеса (ВПГ). Вызывает герпетическую инфек-
цию, или простой герпес, характеризующийся поражением кожи,
слизистых оболочек, центральной нервной системы и внутренних
438
органов, а также пожизненным носительством (персистенцией)
и рецидивами болезни.
Таксономия. ВПГ — Herpes simplex, содержит ДНК, от-
носится к семейству Herpesviridae, роду Simplexvirus. Открыт
У.Грютером в 1912 г.
Морфология и антигенная структур а. По мор-
фологическим и химическим свойствам ВПГ не отличается от
вирусов ветряной оспы и опоясывающего герпеса. Содержит
антигены, представленные внутренними белками и глико-
протеинами (типоспецифические антигены) суперкапсида. Раз-
личают 8 антигенных типов ВПГ, из них наиболее распространены
вирусы типов 1 и 2 (вирус герпеса человека тип 1, тип 2).
Культивирование. Для культивирования вируса
применяют куриный эмбрион (на хорионаллантоисной оболочке
образуются мелкие плотные бляшки) и культуру клеток, на
которой он вызывает цитопатический эффект в виде появления
гигантских многоядерных клеток с внутриядерными включени-
ями. Вирус патогенен для многих животных. При эксперимен-
тальном заражении кроликов в роговицу глаза ВПГ вызывает
кератит, при введении в мозг — энцефалит. В естественных
условиях животные не болеют.
Резистентность. Вирус нестоек, погибает через несколь-
ко часов на поверхности предметов обихода, чувствителен к
солнечным и УФ-лучам, жирорастворителям, детергентам.
Сохраняется в течение месяца при температуре 4 °C.
Эпидемиология. Заболевания герпесом широко
распространены в виде спорадических случаев и небольших
вспышек в детских коллективах, больницах. У 80—90 % взрослых
людей обнаруживаются антитела к ВПГ. Источник инфекции —
больной или носитель.
ВПГ передается преимущественно контактным путем (при
поцелуях, половых контактах), через предметы обихода, реже
воздушно-капельным путем, через плаценту, при рождении
ребенка. Возможна реактивация вируса при снижении иммуни-
тета (рецидивирующий герпес). ВПГ типа 1 поражает слизистые
оболочки ротовой полости и глотки, вызывает энцефалиты, а
ВПГ типа 2 — гениталии (генитальный герпес).
Патогенез. Различают первичный и рецидивирующий
простой герпес. При первичном герпесе вирус, попав на слизи-
стые оболочки и кожу, размножается, поражая слизистые обо-
лочки рта, глаз, носа и мочеполового тракта, а затем разносится
кровью в другие органы и ткани. Чаще вирус вызывает бессим-
птомную или латентную инфекцию.
Большинство людей (70—90 %) являются пожизненными
носителями вируса, который сохраняется в ганглиях, вызывая
в нейронах латентную персистирующую инфекцию. Обычно
439
проявлению простого герпеса способствуют факторы, снижаю-
щие иммунитет, — переохлаждение, травма, сопутствующие за-
болевания и др.
Клиника. Инкубационный период составляет 2—12 дней.
Болезнь начинается с появления на пораженных участках зуда,
отека и пузырьков, заполненных жидкостью. После подсыхания
пузырьков и отторжения корочек рубцы не образуются.
ВПГ поражает кожу (везикулы, экзема), слизистые оболочки
рта, глотки (стоматит) и кишечника печень (гепатиты), глаза
(кератит и др.) и центральную нервную систему (энцефалит,
менингоэнцефалит). Считают, что ВПГ типа 2 может вызвать рак
шейки матки. Рецидивирующий герпес обусловлен реактивацией
вируса, сохранившегося в ганглиях. Он характеризуется повтор-
ными высыпаниями и поражением органов и тканей.
Иммунитет. Основной иммунитет при простом герпесе —
клеточный. Вируснейтрализующие антитела подавляют межкле-
точное распространение вирусов, но не препятствуют персистенции
вирусов в клетках и возникновению рецидивов.
Лабораторная диагностика. Для диагностики исполь-
зуют содержимое герпетических везикул, слюну, соскобы с
роговой оболочки глаз, кровь, спинномозговую жидкость и мозг
при летальном исходе. Для выделения вируса исследуемым
материалом заражают куриные эмбрионы, культуру клеток или
мышей-сосунков, у которых после внутримозгового заражения
развивается энцефалит. Выделенный вирус идентифицируют в
РИФ и ИФА с использованием моноклональных антител.
Серодиагностику проводят с помощью РСК, РИФ, ИФА и
реакции нейтрализации по нарастанию титра антител. При
экспресс-диагностике в мазках-отпечатках из высыпаний,
окрашенных по Романовскому — Гимзе, выявляются гигантс-
кие многоядерные клетки с внутриядерными включениями. Для
идентификации вируса используют также ПЦР.
Лечение. Для лечения применяют препараты интерферона,
индукторы интерферона и противовирусные химиотерапевти-
ческие препараты (ацикловир, идоксуридин, видарабин, тебро-
феновую и флореналевую мазь и др.).
Специфическая профилактика. Профилактика реци-
дивирующего герпеса осуществляется в период ремиссии
многократным введением инактивированной культуральной
герпетической вакцины.
15.2.3. Вирус цитомегалии
Вирус цитомегалии вызывает инфекцию (от греч. cytos — клетка,
megas — большой) человека, характеризующуюся поражением
многих органов и тканей, протекающую разнообразно — от
440
пожизненной латентной инфекции до тяжелой острой
генерализованной формы с летальным исходом.
Таксономия. Вирус содержит ДНК, относится к семей-
ству Herpesviridae, роду Cytomegalovirus (вирус герпеса человека
типа 5). Впервые выделен К.Смитом в 1956 г.
Морфология и химический состав вируса типич-
ны для представителей семейства герпесвирусов (см. раздел 15.2.2).
Культивирование. Вирус культивируется в культуре
фибробластов и в диплоидных клетках легких эмбриона чело-
века с образованием гигантских (цитомегалических) клеток с
внутриядерными включениями. Патогенен для обезьян.
Резистентность. Вирус неустойчив, термолабилен, чув-
ствителен к дезинфектантам и жирорастворителям.
Эпидемиология. Цитомегаловирусная инфекция широко
распространена. Более 60 % населения имеют антитела против
цитомегаловируса. Острая инфекция проявляется у 95 % лиц со
СПИДом Механизмы передачи вируса — контактно-бытовой,
респираторный, иногда фекально-оральный. Источник инфек-
ции — человек, бальной острой или латентной формой. Заражение
происходит через кровь, слюну, мочу, сперму, грудное молоко
и др. Входными воротами служат кожа, слизистые оболочки,
дыхательные пути и плацента (врожденная цитомегалия).
Инфицирование может быть при половых контактах, переливании
крови и трансплантации органов.
Патогенез и клиника. Болезнь развивается в результате
первичного инфицирования цитомегаловирусом, но чаще
формируется латентная инфекция сохраняющаяся на протяжении
всей жизни. Реактивация вируса нередко происходит у
беременных, у лиц после переливания крови, трансплантации
органов и при других состояниях, сопровождающихся сниже-
нием иммунитета. Вирус вызывает разнообразные патологичес-
кие проявления: латентную инфекцию в почках и слюнных
железах, иммунодефицит, нарушение зрения, слуха и умствен-
ной деятельности, пневмонию. Цитомегаловирусная инфекция
может осложнять течение ряда сопутствующих заболеваний.
Наибольшую опасность представляет врожденная цитомега-
ловирусная инфекция. Около 1 % новорожденных инфицируются
через плаценту. У них развиваются гепатоспленомегалия, жел-
туха, кахексия, микроцефалия и другие пороки, приводящие
к смерти.
Вирус потенциально может вызывать опухоли (аденокарцино-
му предстательной железы и др.). Инкубационный период не
установлен, так как инфекция чаще протекает в латентной форме.
Иммунитет. Формируется гуморальный и клеточный им-
мунитет, однако вируснейтрализующие антитела не препятствуют
сохранению вируса в организме.
441
Лабораторная диагностика. Исследуют кровь, грудное
молоко, мочу, слюну, отделяемое цервикального канала и спин-
номозговую жидкость. Инфицированные клетки в организме че-
ловека характеризуются увеличенными размерами и внутри-
ядерными включениями в виде «глаза совы». Вирус выделяют
в культуре клеток. Идентификацию проводят с помощью ПЦР,
а также в РИФ и ИФА с использованием моноклональных
антител. Антитела в сыворотке крови больных определяют в ИФА,
РСК, реакции нейтрализации и др.
Лечение. Для лечения применяют аналоги нуклеозидов
(ацикловир, фоскарнет и др.), иммуномодуляторы (интерферон,
левамизол и др.) и индукторы интерферона (полудан и др.),
а также нормальный иммуноглобулин человека.
Профилактика. Специфические методы профилактики от-
сутствуют. Необходимо оберегать лиц с ослабленным иммуни-
тетом от контактов с инфицированными лицами, детьми с
врожденной цитомегалией, которые могут до 5 лет выделять
вирус в окружающую среду.
15.2.4. Вирус ящура
Вирус ящура вызывает зоонозную инфекционную болезнь,
характеризующуюся лихорадочным состоянием, язвенными (аф-
тозными) поражениями слизистой оболочки рта и кожи кистей
и стоп.
Таксономия и биологические с в о й с т в а. Вирусная
природа ящура установлена Ф. Леффлером и П.Фрошем в 1898 г.
Вирус ящура — мелкий РНК-содержащий, относится к се-
мейству Picomaviridae, роду Aphthovirus. По морфологии и хи-
мическому составу сходен с другими пикорнавирусами (см.
раздел 12.2.1.1). Известно 7 серотипов вируса, включающих
более 60 вариантов, которые различают по антигенной струк-
туре.
Вирус растет в культуре клеток, проявляя цитопатический
эффект, а также на восприимчивых животных (морские свин-
ки); обладает высокой вирулентностью и дермотропностью. Вирус
может длительно (несколько недель) выживать в объектах
окружающей среды, пищевых продуктах; чувствителен к дезин-
фектантам.
Эпидемиология. Ящур встречается повсеместно. Есте-
ственным резервуаром вируса ящура в природе служат больные
животные, в основном крупный рогатый скот. Вирус выделя-
ется от больных животных с молоком, слюной и мочой. Ос-
новной механизм передачи контактный, возможен фекально-
оральный, не исключен аэрозольный. Человек заражается при
уходе за больными животными, а также при употреблении
442
сырого молока и молочных продуктов. Восприимчивость чело-
века к ящуру невысокая. Человек, больной ящуром, заразен
для животных.
Патогенез и клиника. Вирус проникает через кожу и
слизистые оболочки. На месте входных ворот (на губах, слизи-
стой оболочке полости рта, влагалища и уретры) через 2—5
дней возникают первичные афты (пузырьки), заполненные
серозной жидкостью, которые затем превращаются в язвочки и
эрозии. Проникая в кровь, вирус разносится по организму,
задерживается в коже и слизистых оболочках и вызывает по-
явление множественных вторичных афт. Болезнь сопровождается
лихорадкой. Прогноз благоприятный.
Иммунитет. После ящура вырабатывается непродолжитель
ный типоспецифический иммунитет.
Лабораторная диагностика. Вирус выявляют в
содержимом афт, слюне и крови путем заражения лабораторных
животных (морские свинки, мыши-сосунки) или культур клеток.
Для серологических исследований используют РСК, PH и ИФА.
Лечение. Лечение симптоматическое, местно применяют мази
с противовирусным действием (интерфероновую, оксолиновую
и др.).
Профилактика. Специфическую профилактику для
предупреждения заболеваний животных проводят с помощью
моно- и поливалентных живых и инактивированных ящурных
вакцин. Неспецифическая профилактика включает комплекс
ветеринарных, противоэпизоотических и санитарно-гигиеничес-
ких мероприятии. Меры профилактики для людей не разработаны.
15.3. Возбудители протозойных инфекций — возбудитель
трихомоноза
Трихомоноз — антропонозная болезнь, вызываемая
мочеполовой трихомонадой (Trichomonas vaginalis),
сопровождается поражением мочеполовой системы
(уретрит, простатит, воспаление влагалища, шейки
матки).
Возбудитель относится к Protozoa, типу Sarcomastigophora, под-
типу Mastigophora — жгутиконосцы. Цист не образует Имеет
грушевидную форму и размер 8—45х2—14 мкм. Четыре жгутика
расположены на переднем конце клетки, один жгутик соединен
с клеткой ундулирующей мембраной.
В окружающей среде возбудитель быстро погибает. Болезнь
чаще имеет хроническую форму. Источник инфекции — боль-
ной человек или носитель. У женщин возбудитель обитает во
влагалище, у мужчин — в уретре.
Для постановки диаггоза используют микроскопический метод.
443
Для лечения применяют метронидазол, тинидазол, осарсол,
аминарсон, фуразолидон и др. Профилактика проводится, как
и при венерических заболеваниях.
15.4. Возбудители грибковых инф кций
Среди грибов, поражающих наружные покровы, выделяют
кератомицеты и дерматомицеты.
Кератомицеты малоконтагиозны Они поражают поверхностные
отделы рогового слоя эпидермиса, вызывая кератомикоз. Так,
дрожжеподобный гриб Pityrosporum orbicularae вызывает
отрубевидный лишай, характеризующийся появлением на коже
туловища и шеи розовато-желтых невоспалительных пятен. При
соскабливании на пятнах появляются чешуйки, похожие на
отруби.
Дерматомицеты — патогенные грибы, высококонтагиозны;
заражение происходит контактным путем от больных людей,
при посещении бани и бассейна, при контакте с больными
животными. Грибы поражают кожу и ее придатки — ногти и
волосы, вызывая дерматомикозы (трихофитию, микроспорию,
фавус, эпидермофитию и др.).
Трихофития (син. стригущий лишай) вызывается грибами рода
Trychophyton. В зависимости от вида возбудителя различают
антропонозную (поверхностную) трихофитию, которой болеют
только люди (в основном дети), и зооантропонозную (инфильт-
ративно-нагноительную) трихофитию, поражающую животных
и людей. При поверхностной трихофитии поражается кожа: она
воспаляется, шелушится. Волосы надламываются у поверхности
кожи При инфильтратавно-нагноительной трихофитии в коже
развиваются абсцессы и гранулемы, пораженные волосы выпа-
дают.
Микроспория (син. стригущий лишай) — высококонтагиозное
заболевание (в основном детей), вызываемое грибами рода
Microsporum. Возбудитель зооантропонозной микроспории
Microsporum canis вызывает заболевание у кошек, собак и че-
ловека Возбудитель антропонозной микроспории Microsporum
ferrudineum поражает только человека; наблюдаются изменения
кожи и волос. Вокруг волос образуются муфты или чехлы из
мелких спор, волосы ломаются.
Фавус (син. парша) — хроническое заболевание (главным
образом у детей), вызываемое Trichophyton schoenleinii.
Поражаются кожа, волосы и ногти. Характерно образование
скугулы — скопления спор, мицелия, клеток эпидермиса и жира.
Эпидермофития паховая вызывается грибом Epidermophyton
floccosum, эпидермофития стоп — грибом Trichophyton interdigitalis.
Поражаются складки кожи и ногти, волосы не поражаются.
444
Заболевание наружных покровов вызывают также условно-
патогенные грибы рода Candida, «плесневые» грибы родов
Penicillium, Aspergillus и Мисог после длительной антибакте-
риальной химиотерапии и снижения иммунного статуса. Грибы
рода Candida в небольшом количестве входят в состав нормальной
микрофлоры человека, но при определенных условиях, таких
как дисбиоз и иммунодефицит, вызывают кандидамикоз (кан-
дидоз) слизистых оболочек, кожи и внутренних органов. Кан-
дидозы могут быть профессиональными у лиц, работающих с
овощами, фруктами, у посудомоек, работников бань и заводов
по производству антибиотиков. При поверхностных кандидами-
козах появляются белые налеты («молочница»), красные пятна,
везикулы, превращающиеся в эрозии.
Резистентность. Грибы устойчивы к высушиванию и
замораживанию. Трихофитоны сохраняются в волосах до 4—7 лет.
Дерматомицеты погибают при 100 °C через 10—20 мин, при
воздействии растворов щелочи, формальдегида, йода, УФ-лучей.
Эпидемиология. Различают антропофильные, зоофиль-
ные и геофильные грибы. Антропофильные дерматомицеты
передаются от человека к человеку; зоофильные — от животных
к человеку; геофильные обитают в почве и могут вызывать за-
болевания у человека (сапронозы). Заражение происходит кон-
тактным путем в результате попадания на кожу человека
зараженных чешуек кожи или волос больного. В некоторых случаях
заражение происходит через почву.
Иммунитет. Развитию микозов способствуют снижение им-
мунитета, тяжелые сопутствующие болезни, длительное
применение антибиотиков. У людей, инфицированных грибами,
появляются IgM-, IgG- и IgE-антитела, развивается ГЗТ.
Лабораторная диагностика. Применяют микроско-
пический, микологический (культуральный), аллергологический,
серологический и биологический методы. Микроскопически
исследуют соскобы с пораженной кожи, чешуйки, ногтевые пла-
стинки, волосы, обработанные 10—15 % раствором КОН. При
поверхностной трихофитии артроспоры гриба располагаются
внутри волоса (эндотрикс), а при инфильтративно-нагноитель-
ной — снаружи в виде цепочек (эктотрикс). Артроспоры
микроспориумов хаотично расположены снаружи волоса. При фа-
вусе внутри волоса обнаруживают элементы гриба и пузырьки
газа. При микологическом методе делают посев на питательные
среды — сусло-агар, среду Сабуро и др. Для серодиагностики
используют РСК, РПГА, РИФ, ИФА и реакцию преципитации,
для аллергологической диагностики — кожно-аллергические
пробы с аллергенами из грибов. Биопробу ставят на лабораторных
животных (морские свинки, мыши и др.), заражая их главным
образом в кожу, волосы и когти.
445
Лечение. Назначают гризеофульвин, амфотерицин В,
клотримазол и другие антимикотики.
Профилактика. Необходимы соблюдение правил гигие-
ны, раннее выявление и лечение больных, обследование «кон-
тактных» лиц, дезинфекция в эпидемических очагах.
Глава 16. ОБЩИЕ ЧЕРТЫ
ЗООНОЗНЫХ ИНФЕКЦИЙ
Зоонозы — группа инфекционных болезней чело-
века, при которых источником и резервуаром
инфекции являются инфицированные животные
(больные или носители).
Выделяют две группы зоонозов:
• передаваемые от домашних и синантропных животных
(сибирская язва, бруцеллез, туберкулез, сальмонеллезы,
лептоспирозы, сап, мелиоидоз, орнитоз, ящур, аспергиллез,
трихофития, микроспория, балантидиаз, токсоплазмоз,
трипаносомоз, лейшманиоз и др.);
• передаваемые от диких животных — природно-очаговые
зоонозы (чума, туляремия, листериоз, клещевые спи-
рохетозы, риккетсиозы, геморрагические лихорадки,
вирусные энцефалиты и др.). Возбудителями зоонозных ин-
фекций могут быть все представители мира микробов —
бактерии, грибы, простейшие и вирусы.
Для всех зоонозных инфекций характерны некоторые общие
черты, обусловленные сходством эпидемиологии, патогенеза, им-
мунитета, клиники, подходов к микробиологической диагнос-
тике, лечению и профилактике. В этой главе мы рассмотрим
только важнейшие бактериальные зоонозы, описание остальных
зоонозов приведено в других разделах учебника.
Источником инфекции служат животные — больные или
носители. Человек как источник инфекции, за редким исклю-
чением (например, при чуме), особой роли не играет, случаи
заражения человека человеком крайне редки или вообще не
наблюдаются, так как при ряде инфекций (например, при
бруцеллезе) человек является биологическим тупиком.
Большинство зоонозов — природно-очаговые болезни. При-
родные очаги сформировались в глубокой древности в ходе
эволюции паразитизма. Они представляют собой обширные гео-
графические зоны, к границам которых «приурочен» ареал
распространения вида или видов животных, являющихся резер-
446
вуаром данной инфекции в природе. Если в эпидемическом
процессе имеется переносчик, то и его ареал также «приурочен»
к границам данного природного очага. Эпидемический процесс
(эпизоотия) в популяции животных протекает автономно, без
участия человека, по законам саморегуляции. Так, увеличение
численности популяции животных за счет естественного приро-
ста приводит к активизации механизмов передачи и подъему
эпизоотии, что в свою очередь ведет к гибели части популя-
ции, в то время как другая часть животных, переболев, при-
обретает иммунитет. С увеличением иммунной прослойки в по-
пуляции эпизоотия идет на убыль, а с появлением новых
поколений неиммунных животных эпизоотия вспыхивает вновь.
Таким образом, эпизоотия протекает бесконечно с цикличес-
кими колебаниями. Человек в эпидемиологический процесс при
зоонозах вовлекается вторично, и тем интенсивнее, чем актив-
нее осваивается территория природного очага.
У возбудителей зоонозов отсутствует органный тропизм,
т.е. избирательность поражения органов и тканей человека,
они способны поражать практически любой орган и любую
ткань, а следовательно, и передаваться с помощью различ-
ных механизмов и путей. Таким образом, эпидемиология
зоонозов характеризуется множеством механизмов, путей и
факторов передачи.
Возбудители зоонозов являются полипатогенными микроба-
ми, они способны поражать различные виды животных: напри-
мер, возбудитель чумы — около 250, туляремии — около 50
видов. Это придает высокую стабильность природным очагам,
делая их практически неуничтожаемыми.
Зоонозами обычно заражаются и болеют люди, по роду своей
работы связанные с животными, — скотники, чабаны, пасту-
хи, доярки, конюхи, ветеринарные врачи, охотники, скорня-
ки, забойщики на мясокомбинатах и др. Поэтому эти инфекции
имеют профессиональный характер.
Поскольку организм человека плохо адаптирован к возбуди-
телям зоонозных инфекций, то зоонозы протекают очень тяже-
ло, с высокой летальностью. Клиническая картина зависит не
столько от вида возбудителя, сколько от того, какой орган или
система поражены (нервная система, легкие, печень и т.д.).
Микробиологическую диагностику проводят в лабораториях
особо опасных инфекций (см. главу 8), так как возбудители
зоонозов по степени опасности относятся к 1-й и 2-й группам.
При лабораторной диагностике используют все 5 методов мик-
робиологической диагностики. Однако с учетом биологической
опасности все работы, связанные с чистыми культурами воз-
будителя, можно проводить только в режимных лабораториях.
В базовых лабораториях допускается проведение микробиологи-
447
ческой диагностики зоонозных инфекций, но с использованием
методов, не связанных с выделением чистой культуры. Поскольку
от правильности и быстроты установления этиологического
диагноза зависят своевременность, адекватность и, следователь-
но, эффективность лечебных и противоэпидемических меропри-
ятий, в диагностике зоонозов широко используют экспресс-
методы (РИФ, ИФА, ПЦР, фагодиагностику и др.). Возбуди-
тели зоонозов вызывают сенсибилизацию организма, поэтому
для их диагностики применяют кожно-аллергические пробы с
соответствующими диагностическими аллергенами (пестин при
чуме, тулярин при туляремии, бруцеллин при бруцеллезе,
антраксин при сибирской язве).
Лечение большинства бактериальных зоонозов в настоящее
время при своевременно поставленном диагнозе весьма эффек-
тивно, так как возбудители зоонозов бактериальной природы
чувствительны к антибиотикам. Специфическую профилактику
проводят по эпидемиологическим показаниям иммунизацией
живыми и другими вакцинами. Неспецифическая профилактика
направлена на санитарную охрану территории, что должно
исключать завоз этих возбудителей в страну или распростране-
ние их за пределы природных очагов. Также проводят санитар-
но-ветеринарные мероприятия. С учетом высокой биологической
опасности некоторые возбудители зоонозов (чума, сибирская
язва, туляремия и др.) рассматриваются как потенциальные
компоненты бактериологического оружия.
Глава 17. ОНКОГЕННЫЕ ВИРУСЫ
Впервые этиологическая роль вирусов в развитии опухолей
продемонстрирована Раусом в 1910 г. на примере саркомы кур,
хотя гипотезы о вирусной этиологии опухолей высказывались
ранее. В 1946 г. российский вирусолог Л.А.Зильбер опубликовал
монотрафию «Вирусная теория происхождения злокачественных
новообразований», в которой изложил свою вирусгенетическую
теорию происхождения опухолей. Основу этой теории составляет
постулат о необходимости тесного взаимодействия геномов вируса
и клетки для последующей ее трансформации. Благодаря развитию
молекулярной биологии вирусгенетическая теория онкогенеза в
начале 70-х годов нашла экспериментальное подтверждение.
В настоящее время установлена связь между вирусной инфек-
цией и последующей трансформацией клетки для вирусов,
входящих в следующие семейства: РНК-содержащие — семей-
ство Retroviridae, подсемейство Oncovirinae; ДНК-содержащие —
448
семейства Papovaviridae и Ade noviridae, серотипы 12, 18 и 31,
семейства Poxviridae, Herpesviridae, Hepadnaviridae.
Наиболее хорошо изучен механизм вирусного онкогенеза у
представителей семейства Retroviridae подсемейства онковирусов.
Данное подсемейство состоит из 4 родов: А, В, С и D, а также
вируса бычьего лейкоза.
Морфология. Представители подсемейства Oncovirinae яв-
ляются сложно организованными вирусами. Вирион состоит из
сердцевины и суперкапсида с шипами. Размеры и форма шипов
служат основой для подразделения вирусов на роды внутри
подсемейства. В состав сердцевины входят капсид, построенный
по кубическому типу, фермент (обратная транскриптаза, или
ревертаза) и геном, представленный двумя идентичными нитя-
ми РНК.
Культивирование. Онкогенные вирусы культивируют в
первичных и перевиваемых культурах клеток. Вирусы культиви-
руются в организме тех животных, для которых они обладают
выраженной онкогенностью.
Резистентность и антигенная структура. Виру-
сы чувствительны к эфиру, детергентам, УФ-лучам. Обладают
группоспецифическими белковыми антигенами, локализованными
в сердцевине вириона, и поверхностными антигенами глико-
протеиновой природы, входящими в состав шипов суперкапсида.
Патогенез и механизм онкогенеза. В процессе
вирусной инфекции ревертаза катализирует синтез ДНК на
матрице вирусной РНК. Синтезированная ДНК замыкается в
кольцо и встраивается в хромосому клетки, в результате чего
образуется провирус.
Механизм онкогенеза, вызываемого ретровирусами, связан с
функционированием онкогенов (CWC-гены), которые имеются
в геноме всех клеток человека и животных. Включение в геном
клетки ДНК-провируса приводит к активации онкогена, кото-
рый в нормальных здоровых тканях находится в неактивном
состоянии. В результате активации онкогена происходит транс-
формация клетки. В процессе исключения ДНК-провируса из
хромосомы клетки онкоген может встроиться в вирусный геном.
В составе вирусного генома онкоген находится в активном
состоянии. Заражение клеток онковирусами, имеющими онко-
ген, приводит к трансформации клеток хозяина.
Все перечисленное выше относится к так называемым экзо-
генным ретровирусам. Имеются еще «эндогенные» ретровирусы,
которые являются составным элементом генома всех органов и
тканей человека и животных и передаются от одного поколения
другому. «Эндогенные» ретровирусы не являются онкогенными
для представителей того вида животного, в клетках которого
они находятся как постоянный генетический элемент.
449
К семейству Retroviridae, подсемейству Oncovirinae относятся
вирусы, для которых доказана этиологическая роль в развитии
опухолевого процесса у людей: HTLV-1 и HTLV-2 (от англ, human
T-lymphocytropic virus). Вирус HTLV-1 является возбудителем Т-
клеточного лейкоза взрослых, а вирус HTLV-2 — волосато-
клеточного лейкоза. Заболевания встречаются у представителей
коренного населения определенных географических районов: в
Сахаре, на Антильских островах, островах юга Японии, на
Сахалине. Вирусы передаются половым, трансфузионным и транс-
плацентарным путями. Заболевание характеризуется медленным
развитием (до 20 лет с момента инфицирования) и летальным
исходом.
Механизм канцерогенеза, вызываемого ДНК содержащими
вирусами, окончательно не изучен. Известно, что папилломави-
русы, входящие в семейство Papovaviridae, вызывают развитие
доброкачественных бородавок и папиллом, а также злокачествен-
ные поражения кожи, гортани, половых органов. В клетках
доброкачественных новообразований папилломавирусы обнару-
живаются в автономном от генома клетки состоянии в форме
кольцевой ДНК, а в случае злокачественных опухолей вирусная
ДНК интегрирована в хромосому. Полиомавирусы, к которым
относятся вакуолизирующий вирус обезьян (5И40), подобные
ему полиомавирусы человека (JC, ВК) а также онкогенные
представители семейства Adenoviridae характеризуются тем, что
не вызывают злокачественных новообразований у природных
хозяев, а являются онкогенными по отношению к другим видам
животных
В семейство Poxviridae входит вирус контагиозного моллюс-
ка, который вызывает у человека образование доброкачествен-
ных шаровидных узелков, локализующихся на коже лица, век,
шеи и половых органов.
Представители семейства Herpesviridae вызывают развитие
опухолей у животных различных видов (лягушек, птиц, обезь-
ян). У человека развитие рака шейки матки связывают с ин-
фекцией, вызванной вирусом герпеса человека типа 2. Вирус
герпеса человека типа 4 (вирус Эпштейна—Барр) является воз-
будителем инфекционного мононуклеоза. С этим вирусом также
связывают развитие лимфомы Беркитта и назофарингеальной
карциномы — болезней, эндемичных для некоторых районов
Африки и Северного Китая.
Последствием вирусоносительства вируса гепатита В может быть
развитие первичного рака печени. Механизм данного злокаче-
ственного перерождения печеночной ткани связывают с НВх-
антигеном, который, как предполагают, нарушает регуляцию
клеточного деления.
450
Глава 18. МЕДЛЕННЫЕ ВИРУСНЫЕ
ИНФЕКЦИИ
Некоторые вирусы (кори, краснухи и др.), кроме острых, иногда
вызывают медленные вирусные инфекции. Например, вирус кори
может вызывать подострый склерозирующий панэнцефалит
(ПСПЭ), вирус краснухи — прогрессирующие врожденную
краснуху и краснушный панэнцефалит. В основе патогенеза мед-
ленных вирусных инфекций лежат персистенция вируса (дли-
тельное пребывание в организме) и его повреждающее действие
на клетки и ткани.
Медленные вирусные инфекции характеризуются следующи-
ми признаками:
• длительный инкубационный период (в течение нескольких
месяцев или лет);
• своеобразное поражение органов и тканей, преимуществен-
но центральной нервной системы;
• медленное, но неуклонное прогрессирование болезни;
• неизбежная смерть.
Медленные вирусные инфекции вызываются не только обыч-
ными вирусами, такими как вирусы кори, краснухи, но и
инфекционными белковыми частицами — прионами.
Прионные болезни. Возбудители этих болезней — прионы,
которые отличаются от обычных вирусов рядом свойств. При-
оны являются инфекционными белками с низкой молекуляр-
ной массой (около 30 000), не имеют нуклеиновых кислот, не
вызывают воспаления и иммунного ответа, устойчивы к высо-
кой температуре, формальдегиду, глутаральдегиду, р-пропио-
лактону и к различным видам излучений. Белок приона коди-
руется генами организма-хозяина, которые, как полагают,
содержатся в каждой клетке и находятся в репрессированном
состоянии. Прионы имеют некоторые свойства, характерные для
обычных вирусов: ультрамикроскопические размеры, проходят
через бактериальные фильтры, не культивируются на искусст-
венных питательных средах, репродуцируются только в клетках
до высоких титров, обладают штаммовыми различиями и др.
Патогенез. Инфицирование прионами происходит в резуль-
тате поступления в организм (с пищей, через кровь или при
трансплантации некоторых тканей) изоформы белковой моле-
кулы приона. Инфекционные агенты попадают в организм от
больных сельскохозяйственных животных (крупный рогатый скот,
овцы и др.), при употреблении недостаточно термически обра-
ботанного мяса, субпродуктов или от людей при ритуальном
каннибализме, когда поедался мозг умерших родственников
(у аборигенов Новой Гвинеи). Изоформы приона, попав в орга-
451
низм, видимо, взаимодействуют с геном, кодирующим синтез
приона, в результате чего происходит накопление прионов в
клетке, ведущее к губкообразному перерождению, разрастанию
глиальных клеток и накоплению мозгового амилоида. Пораже-
ние клеток центральной нервной системы вызывает характер-
ные клинические проявления, так называемые подострые губ-
кообразные энцефалопатии.
Клиника. В настоящее время известно более 10 прионных
болезней. Это болезни человека — Куру, Крейтцфельда—Якоба,
синдром Герстмана—Штреусслера, семейная фатальная бессон-
ница, а также болезни животных — скрепи у овец, губко-
образная энцефалопатия у крупного рогатого скота, кошек,
трансмиссивная энцефалопатия норок и др. Инкубационный
период при прионных болезнях составляет несколько лет (до
15—30 лет).
Куру. Так называется болезнь на языке папуасов острова
Новая Гвинея, что означает «дрожать от холода или страха».
При этой болезни в результате поражения центральной не-
рвной системы нарушаются движения и походка, появляются
озноб и эйфория («хохочущая смерть»). Заражение происходит
при поедании недостаточно термически обработанного, инфи-
цированного прионами мозга погибших сородичей в процессе
ритуального каннибализма (как дань уважения к погибшему
члену клана).
Болезнь Крейтцфельда—Якоба. Это редкая болезнь, но обна-
руживается во всех странах мира. Протекает в виде деменции
(слабоумия) и двигательных расстройств со смертельным исхо-
дом. Инфицирование возможно при употреблении недостаточно
проваренного мяса, мозга овец и коров (больных «коровьим
бешенством»), а также сырых устриц и моллюсков. Известны
случаи инфицирования прионами при пересадке роговицы гла-
за, при применении лекарственных препаратов (гормонов и др.)
животного происхождения, при нейрохирургических операциях,
так как стерилизация инструментов кипячением, различными
видами излучения, формалином и спиртом полностью не инак-
тивирует возбудитель. Поэтому стерилизацию инструментов ре-
комендуется проводить автоклавированием (1 ч при 6,7 атм),
обработкой 5 % раствором гипохлорида натрия или 0,1 N рас-
твором NaOH.
Диагностика основана на выявлении клинической кар-
тины и оценке эпидемиологических данных. Вирусологическая
диагностика, специфическая профилактика и лечение не разра-
ботаны. Неспецифическая профилактика сводится к оздоровле-
нию поголовья сельскохозяйственных животных и исключению
опасных ритуальных обрядов.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Авидность 199
Агглютинация 248
Адгезия 130, 132
Адсорбированная агглютинирующая
сыворотка 249
Адъювант 165
Актиномицеты 29
Аллергологический метод 284
Аллергия 158, 214, 238
— анафилактическая реакция 238
— десенсибилизация 218
— иммунные комплексы 240
— контактная 242
— сывороточная болезнь 241
— типы аллергии 215
— туберкулиновая реакция 242
— цитотоксические реакции 239
Амебы 42, 326
Амфитрихи 36
Анатоксин 135, 261
Анафилаксия 238
Анаэробиоз 55
Анаэробы 56, 415, 427
Анаэростат 56
Антагонизм 87
Антибиоти ки 117
Антибиотикограмма 126
Антигены 151—192
Антисептика 93
Антитела (иммуноглобулины) 192—
210
Архебактерии 24
Асептика 93
Аскомицеты 40
Аспергиллы 40, 367
Аттенуация 132
Аутотрофы 51
Ауксотрофы 52
Афлатоксикозы 333
Аэробы 56
Базидиомицеты 41
Балантидии 43
Бактериемия 141
Бактерии 23
— систематика 24
— строение 30
— группы кишечной палочки 94
Бактериостатическое действие 84
Бактерицидное действие 84
Бактероиды 81, 82
Бактериологический метод 284
Бактериоскопический метод 284
Бактериофаги 72, 266
— вирулентные 73
— лизогения 74
— лизогенные бактерии 74
— профаг 74
— умеренные 74
— фаговая конверсия 74
— фаготипирование 74
Бактериоцины 87
Балантидии 43, 330
Бациллы 38
— сибирской язвы 407
Биотехнология ПО
Биотоп 80
Бифи дум бактерии 84
Боррелии 378, 380
Брожение 56
Бруцеллы 304
Вакцины 210—263
Вейлонеллы 427
Вибрионы холеры 302
Вид 23
Вирион 74
Вироиды 47
Вирулентность 131
Вирусемия 141
Вирусы 43, 319
— — бляшки 67
— — включения 67
— индикация 67
— — культивирование 64
— — реакция гемагглютинации 64
---реакция гемадсорбции 68
---цветная реакция 68
— семейство, группа, род, класси-
фикация 46
---аденовирусы 356
--- арбовирусы 397
— — аренавирусы 402
— — гепаднавирусы 392
— — герпесвирусы 364, 438, 440
— — калицивирусы 324
--- коронавирусы 356
---ортомиксовирусы 352
— — парамиксовирусы 356
---пикорнавирусы 219, 319, 322,
356
— — рабдовирусы 436
— — реовирусы 356
— — ретровирусы 70, 389
— — ринови русы 356
— — ротавирусы 395
— — флавивирусы 395, 399, 400
— — энтеровирусы 319
Возбудители бактериальных инфек-
ций
— анаэробной 414
— болезни Лайма 379
453
— ботулизма 312
— бруцеллеза 304
— брюшного тифа 295
— венерического лимфогранулемато-
за 432
— возвратных тифов 380
— газовой гангрены 415
— гонореи 435
— дизентерии 293
— дифтерии 334
— иерсиниоза 299
— кампилобактериозов 306
— коклюша 339
— колиэнтеритов 292
— клещевого сыпного тифа 387
— Ку-лихорадки 385
— легионеллеза 374
— лептоспироза 316
— листериоза 314
— марсельской лихорадки 386
— мелиоидоза 411
— менингококковой инфекции 341
— микоплазмоза 351
— орнитоза 349
— паратифов 296
— псевдотуберкулеза 299
— сальмонеллезов 298
— сапа 410
— сибирской язвы 407
— сифилиса 433
— скарлатины 337
— столбняка 412
— трахомы 431
— туберкулеза 343
— туляремии 375
— урогенитального хламидиоза 430
— хеликобактериоза 308
— холеры 302
— цуцугамуши 387
— чумы 372
— эндемического сыпного тифа 384
— эпидемического возвратного тифа
380
— эпидемического сыпного тифа 382
— эшерихиозов 388
Возбудители вирусных инфекций
— бешенства 436
— ветряной оспы и опоясывающего
герпеса 364
— гепатита А 323
— гепатина В 392
— гепатина С и G 395
— гепатита D 396
— гепатита Е 324
— геморрагической лихорадки с
почечным синдромом 402
— гриппа 352
- ECHO 319
— желтой лихорадки 397, 401
— иммунодефицита человека 388
— инфекционного мононуклеоза 366
— клещевого энцефалита 397, 401
— Коксаки 319
— кори 358
— краснухи 360
— лихорадки денге 402
— лихорадки Крым — Конго 397,
401
— медленных вирусных инфекций
451
— натуральной оспы 362
— омской геморрагической лихорад-
ки 397, 400
— оспы обезьян 364
— парагриппа 356
— полиомиелита 320
— прионных болезней 451
— простого герпеса 438
— цитомегалии 440
— эпидемического паротита 359
— японского энцефалита 402
— ящура 442
Возбудители протозойных инфекций
— амебиаза 326
— балантидиоза 330
— лейшманиозов 405
— лямблиоза 329
— малярии 402
— токсоплазмоза 328
— трипаносомозов 407
— трихомоноза 443
Волютин 35
Гарднереллы 429
Генетика микроорганизмов 99, 100
Генетическая инженерия 115
Гетеротрофы 51
Гифы 39
Гонококки 435
Грама метод 24
Грациликугы 24
Грибы 39
Дезинфекция 91
Диагностические препараты 271
Дизентерийные палочки 293
Дисбактериоз 84
Дисбиоз 84
Дифтерийная палочка 334
Дрожжи 40
Жгутики 36
Зигомицеты 40
Зоонозы 446
Иерсинии чумы 372
Иммунитет 151
— виды 159
— реакции и механизм 246
— противовирусный 226
— противоопухолевый 229
454
— теории 210
— трансплантационный 219, 227
Иммунология 152
— иммунная система 151, 170
— иммунокомпетентные клетки 174,
179
Иммунобиологические препараты
255
Иммуноглобулины (см. Антитела)
268
Иммунодефициты 235
Иммунологическая память 158, 213,
218
Иммунологическая толерантность
158, 184, 219
Иммуномодуляторы 245, 270
Иммунный статус 230
Иммунные сыворотки 268
Ингибиторы р-лактамаз 125
Интерферон 157, 168
IS-элементы 102
Инфекция 128
Инфекционная болезнь 129
Инфекционный процесс 128
Кампилобактерии 306
Капсид 46
Капсомеры 46
Капсула 36
Кератомицеты 444
Кишечная палочка 388
Клебсиеллы 424
Клеточная стенка 30
Клон 23
Клостридии 38, 415
— ботулизма 312
— газовой гангрены 415
— столбняка 412
Кокки 25, 421
Коклюшная палочка 339
Коли-титр 95, 98
Колонизационная резистентность 83
Комменсализм 87
Комплемент 165
Конидии 39
Конъюгация 105
Корд-фактор 344
Коринебактерии дифтерии 334
Легионеллы 374
Лейшмании 405
Лекарственная резистентность 123
Лактобактерии 84
Лептоспиры 316
Лиофилизация 86
Липополисахарид 33
Листерии 314
Литотрофы 52
Лофотрихи 36
L-формы 34
Лямблии 42, 329
Мезофилы 85
Менингококки 341
Метабиоз 87
Микобактерии туберкулеза 343
Микозы 330, 367, 444
Микоплазмы 29
Микориза 63, 96
Микробиология 10
Микробиоценоз 75
Микробы 7, 137
Микроорганизмы 7, 137
Микроскопические методы 47
Микрофлора 75
— воздуха 77
— почвы 75
— резидентная 80
— транзиторная 80
— человека 80
Мицелий 39
Мукор 368
Мутации 104
Мутуализм 87
Наружная мембрана 33
Нейссерии 341
Неспецифическая резистентность
156, 161
Неспорообразующие анаэробы 427
Нитрификация 80
Нуклеоид 35
Оомицеты 40
Опсонины 169
Органотрофы 52
Палочковидные бактерии 27
Полимеразная цепная реакция 109
Патогенность 132
Пенициллы 40
Пептидогликан 30—33
Периплазма 34
Перитрихи 36
Пигменты бактерий 59
Пили 37
Питание бактерий 52
Плазмиды 36, 101
Плазмодии малярии 402
Пневмококки 25
Пневмоцисты 371
Подвижные генетические элементы
102
Прионы 47
Провирус 71
Продромальный синдром 140
Прокариоты 23
Пропердин 167, 169
Простейшие 41, 402
Протей 425
Протопласты 34
Прототрофы 34, 52
Профаг 74
455
Псевдомонады 59, 426
Психрофилы 84
Размножение бактерий 57
Реакции
— агглютинации 248
— Асколи 250
— иммуноблоттинга 254
— иммунного прилипания 252
— иммуноферментного анализа 253
— иммунофлюоресценции 253
— кольцепреципитации 250
— коагглютинации 250
— Кумбса 204, 249
— Кунса 49, 252
— нейтрализации 251
— непрямой гемагглютинации 249
— преципитации 250
— связывания комплемента 251
— торможения гемагглютинации 249
— радиального гемолиза 252
— радиальной иммунодиффузии
251
— радиоиммунологического анали-
за 254
— флоккуляции 251
Реинфекция 141
Рекомбинация 104
Реконвалесценция 140
Рецидив 140
Рибосомы 35
Ризосфера 96
Риккетсии 382, 384, 385, 387
Сальмонеллы 282, 296, 298
Санитарно-показательные микро-
организмы 94
Сапрофиты 52
Сарцина 26
Селективная деконтаминация 83
Сепсис 141
Септикопиемия 141
Серовар 23
Серологическая идентификация 247
Серологический метод 284
Синегнойная палочка 59
Спириллы 27
Спирохеты 27
Споры 38
Среды питательные 55, 61
Стафилококки 27, 421
Стерилизация 88—90
Стрептококки 26, 423
Супери нфекция 141
Суперкапсид 46
Сферопласты 34
Сывороточная болезнь 241
Таксономия 22
Тенерикуты 24
Термофильные бактерии 85
Токсины 134, 135
Токсоплазмы 328
Трансдукция 106
Транспозоны 102
Трансформация 106
Трепонемы 434
Трипаносомы 42, 407
Трихомонады 42, 443
Условно-патогенные микробы 417
Фаги 74
Фаговар 23
Фаготипирование 74
Фагоцитоз 157, 162
Ферменты 53
Фимбрии 37
Фирмикуты 24
Фототрофы 52
Франциселлы туляремии 375
Формы бактерий 25
Хемотрофы 52
Хитридиомицеты 40
Хламидии 29
Холерный вибрион 302
Цитоплазма 35
Цитоплазматическая мембрана 34
Чистая культура 23
[Нигеллы 293
Штамм 23
Экзотоксины 134
Экология микроорганизмов 75
Экспресс-диагностика 285
Эндотоксины 135
Эндемия 146
Эпидемиологическое маркирование
74
Эпидемия 145
Эрготизм 332
Эубиоз 80, 84
Эубиотики 267
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие. А.А. Воробьев.................................... 5
Часть I
ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
Глава 1. Предмет и задачи медицинской микробиологии и
иммунологии. А.А.Воробьев........................................ 7
1.1. Мир микробов. Общие сведения...................... 7
1.2. Микробиология — наука о микробах........ 10
1.3. Иммунология — наука об иммунитете....... 11
1.4. Связь микробиологии с иммунологией...... 12
1.5. История развития микробиологии и иммуноло-
гии ................................................... 12
1.6. Достижения современных микробиологии и
иммунологии............................................ 18
Глава 2. Классификация и морфология микробов. А.С.Быков,
Е.П. Пашков............................................. 22
2.1. Систематика и номенклатура микробов..... 22
2.2. Классификация и морфология бактерий..... 23
2 2.1. Формы бактерий.............................. 25
2.2.2. Структура бактериальной клетки..... 30
2.3. Строение и классификация грибов.................. 39
2.4. Строение и классификация простейших..... 41
2.5. Структура и классификация вирусов................ 43
2.6. Основные методы изучения морфологии мик-
робов ................................................. 47
Глава 3. Физиология микробов. А.С.Быков, Е.П.Пашков ........... 49
3.1. Физиология бактерий.............................. 50
3.1.1. Химический состав бактерий.................. 50
3.1.2. Питание бактерий............................ 51
3.1.3. Ферменты бактерий........................... 53
3.1.4. Дыхание бактерий............................ 55
3.1.5. Рост и размножение бактерий................. 56
3.1.6. Культивирование бактерий.................... 60
3.1.7. Особенности культивирования риккетсий
и хламидий......................................... 62
3.1.8. Выделение чистых культур бактерий.. 62
3.2. Особенности физиологии грибов и простей-
ших ................................................... 63
3.3. Физиология вирусов. А.С.Быков, А.М.Рыбакова 64
3.3.1. Культивирование и индикация вирусов .... 64
3.3.2. Репродукция вирусов......................... 68
3.3.3. Вирусы бактерий (бактериофаги)..... 72
457
Глава 4. Экология микробов.............................. 75
4.1. Распространение микробов в окружающей сре-
де. А. С. Быков, Е.П. Пашков............... 75
4.1.1. Микрофлора почвы.................... 75
4.1.2. Микрофлора воды..................... 76
4.1.3. Микрофлора воздуха.................. 77
4.1.4. Микрофлора продуктов питания....... 78
4.1.5. Роль микробов в круговороте веществ в
природе.................................... 79
4.2. Микрофлора организма человека. А. С. Быков,
Е.П. Пашков.................................... 80
4.3. Влияние факторов окружающей среды на мик-
робы .......................................... 84
4.3.1. Высушивание......................... 85
4.3.2. Действие излучения.................. 86
4.3.3. Действие химических веществ......... 86
4.3.4. Действие биологических факторов.... 86
4.4. Уничтожение микробов в окружающей среде.
Н. Г. Ожерельева........................... 88
4.4.1. Стерилизация........................ 88
4.4.2. Дезинфекция......................... 91
4.4.3. Асептика и антисептика.............. 93
4.5. Санитарная микробиология. А. С. Быков, Е.П. Паш-
ков ........................................... 94
4.5.1. Микробиологический контроль лекарст-
венных средств........................ 96
4.5.2. Микробиологический контроль воды,
почвы, предметов обихода................... 98
4.5.3. Микробиологический контроль продуктов
питания.................................... 99
Глава 5. Генетика микробов. М. И.Бойченко............... 99
5.1. Строение и репликация генома бактерий.... 99
5.2. Изменчивость генома бактерий ............ 103
5.2.1. Мутации у бактерий................. 104
5.2.2. Рекомбинации у бактерий............ 104
5.3. Особенности генетики вирусов............. 106
5.4. Применение генетических методов в диагности-
ке инфекционных болезней...................... 108
5.4.1. Метод молекулярной гибридизации.... 108
5.4.2. Полимеразная цепная реакция........ 109
Глава 6. Биотехнология. Генная инженерия. А.А.Воробьев. ПО
6.1. Предмет и задачи биотехнологии............ НО
6.2. История биотехнологии.................... 112
6.3. Объекты и процессы в биотехнологии....... 112
6.4. Генетическая инженерия в биотехнологии... 115
Глава 7. Противомикробные препараты.................... 117
7.1. Химиотерапевтические лекарства. Н. Г. Ожерельева 117
7.1.1. Классификация антибиотиков......... 118
458
7.1.2. Побочное действие антибиотиков.... 121
7.1.2.1. Осложнения антибиотикотерапии
со стороны макроорганизма........... 121
7.1.2.2. Изменения микроорганизмов, вы-
званные антибиотиками................ 123
7.1.3. Принципы рациональной антибиотикоте-
рапии ...................................... 126
7.2. Антисептические и дезинфицирующие средства.
А. С. Быков..................................... 127
Глава 8. Учение об инфекции. СА.Дратвин, А.Ю.Миронов,
Д.И. Нечаев.............................................. 128
8.1. Понятие об инфекционной болезни.. 129
8.1.1. Участники инфекционного процесса.. 129
8.1.2. Стадии инфекционного процесса и его
уровни...................................... 130
8.2. Свойства микроба. Понятие о патогенности и
вирулентности................................... 130
8.2.1. Факторы патогенности микробов..... 132
8.2.2. Генетическая регуляция синтеза факторов
патогенности................................ 136
8.2.3. Факторы патогенности вирусов......... 136
8.3. Патогенные и условно-патогенные микробы ... 137
8.4. Роль макроорганизма........................ 138
8.5. Роль окружающей среды...................... 139
8.6. Характерные особенности инфекционных болез-
ней ............................................ 139
8.7. Формы инфекционного процесса............... 140
8.8. Основы эпидемиологии инфекционных болезней 142
8.8.1. Понятие об эпидемическом процессе. 142
8.8.2. Эколого-эпидемическая классификация ин-
фекционных болезней......................... 146
8.8.3. Понятие о конвенционных (карантинных)
и особо опасных инфекциях................. 149
Глава 9. Учение об иммунитете. А.А.Воробьев, Ю.В. Несвиж-
ский .................................................... 151
9.1. Понятие об иммунитете...................... 151
9.2. Задачи и краткая история развития иммунологии 152
9.3. Неспецифические и специфические факторы за-
щиты организма.................................. 156
9.3.1. Взаимосвязь между факторами неспецифиче-
ской и специфической защиты организма 158
9.3.2. Виды иммунитета...................... 159
9.3.3. Факторы неспецифической резистентности
организма................................... 161
9.3.3.1. Кожа и слизистые оболочки.. 161
9.3.3.2. Физико-химическая защита... 161
9.3.3.3. Иммунобиологическая защита. 162
9.4. Иммунная система человека.................. 170
9.4.1. Центральные органы иммунной системы 170
9.4.2. Периферические органы иммунной систе-
мы ......................................... 173
459
9.4.3. Иммунокомпетентные клетки.............. 174
9.4.4. Межклеточная кооперация................ 179
9.5. Антигены..................................... 181
9.5.1. Свойства антигенов................ 181
9.5.2. Классификация антигенов................ 185
9.5.2.1. Антигены организма человека. 188
9.5.2.2. Опухолевые антигены............. 190
9.5.2.3. Антигены микробов............... 190
9.5.3. Процессы, происходящие с антигеном в
макроорганизме............................ 193
9.6. Основные формы иммунного реагирования.... 194
9.6.1. Антитела и антителообразование..... 194
9.6.1.1. Природа и функция антител... 194
9.6.1.2. Молекулярное строение антител .. 195
9.6.1.3. Антигенность антител............ 198
9.6.1.4. Механизм взаимодействия антитела
с антигеном.......................... 198
9.6.1.5. Структурно-функциональные осо-
бенности иммуноглобулинов раз-
личных классов....................... 200
9.6.1.6. Генетика иммуноглобулинов... 205
9.6.1.7. Динамика антителопродукции.. 207
9.6.1.8. Теории разнообразия антител. 210
9.6.2. Иммунный фагоцитоз..................... 212
9.6.3. Киллинг, опосредованный клетками... 212
9.6.4. Реакции гиперчувствительности.......... 214
9.6.5. Иммунологическая память................ 218
9.6.6. Иммунологическая толерантность..... 219
9.7. Особенности местного иммунитета.............. 222
9.7.1. Иммунитет кожи......................... 223
9.7.2. Иммунитет слизистых оболочек........... 224
9.8. Особенности иммунитета при различных инфек-
циях и состояниях............................. 225
9.8.1. Особенности иммунитета при бактериаль-
ных инфекциях............................. 225
9.8.2. Особенности противовирусного иммуни-
тета ......................................... 226
9.8.3. Особенности противогрибкового иммуни-
тета ..................................... 227
9.8.4. Особенности иммунитета при протозой-
ных инфекциях............................. 227
9.8.5. Трансплантационный иммунитет....... 227
9.8.6. Противоопухолевый иммунитет............ 229
9.9. Иммунный статус. А.Ю.Миронов................. 230
9.10. Патология иммунной системы. А.Ю.Миронов ... 235
9.10.1. Иммунодефициты........................ 236
9.10.2. Аллергические болезни................. 238
9.10.3. Аутоиммунные болезни................ 243
9.10.4. Иммунокоррекция..................... 245
9 11. Реакции антиген- антитело и их практическое
применение. А. С. Быков................. 246
9.11.1. Реакция агглютинации................ 248
9.11.2. Реакция преципитации................ 250
9.11.3. Реакция нейтрализации............... 251
460
9.11.4. Реакции с участием комплемента.. 251
9.11.5. Реакция с использованием меченых
антител или антигенов................... 252
Глава 10. Иммунопрофилактика и иммунотерапия болезней
человека. А.А.Воробьев................................. 255
10.1. Иммунобиологические препараты......... 255
10.2. Вакцины............................... 256
10.2.1. Живые вакцины................... 258
10.2.2. Убитые вакцины.................. 260
10.2.2.1. Корпускулярные вакцины.. 260
10.2.2.2. Молекулярные вакцины.... 261
10.2.3. Ассоциированные вакцины......... 263
10.2.4. Лекарственные формы вакцин...... 264
10.2.5. Массовые способы вакцинации..... 264
10.2.6. Схема применения вакцин ........ 265
10.2.7. Производство вакцин и их контроль... 266
10.3. Бактериофаги.......................... 266
10.4. Эубиотики............................. 267
10.5. Иммуноглобулины и иммунные сыворотки 268
10.6. Иммуномодуляторы...................... 270
10.7. Диагностические препараты............. 271
Глава 11. Организация лабораторной микробиологической и
иммунологической службы. А. Ю. Миронов................. 272
11.1. Классификация микробов по степени их био-
логической опасности. Номенклатура микро-
биологических лабораторий................... 272
11.2. Санитарно-техническое оснащение лаборато
рий......................................... 274
11.3. Правила работы в микробиологической ла-
боратории................................... 281
11.4. Принципы микробиологической диагностики
инфекционных болезней....................... 282
11.5. Принципы иммунологической диагностики
болезней человека........................... 286
Часть II.
СПЕЦИАЛЬНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
Глава 12. Возбудители кишечных инфекций................... 289
12.1. Возбудители бактериальных кишечных ин-
фекций. Н.ГОжерельева......................... 289
12.1.1. Возбудители эшерихиозов........... 289
12.1.2. Возбудители дизентерии............ 293
12.1.3. Возбудители брюшного тифа и пара-
тифов........................... 295
12.1.4. Возбудители сальмонеллезов...... 298
12.1.5. Возбудители кишечного иерсиниоза и
псевдотуберкулеза............... 299
461
12.1.6. Возбудитель холеры.................. 302
12.1.7. Возбудители бруцеллеза.............. 304
12.1.8. Возбудитель кампилобакгериоза. А.А.Во-
робьев, Ю.В.Несвижский..................... 306
12.1.9. Возбудитель хеликобактериоза. А.А.Во-
робьев, Ю.В.Несвижский..................... 308
12.1.10. Возбудители пищевых токсикоинфек-
ций и интоксикаций......................... 310
12.1.11. Возбудитель ботулизма.............. 312
12.1.12. Возбудитель листериоза............. 314
12.1.13. Возбудители лептоспироза. М Н.Бой-
ченко ..................................... 316
12.2. Возбудители вирусных кишечных инфекций.
Е.П.Пашков, А.М.Рыбакова.................... 318
12.2.1. Энтеровирусы........................ 318
12.2.1.1. Вирусы полиомиелита....... 320
12.2.2. Вирусы энтеральных гепатитов...... 322
12.2.2.1. Вирус гепатита А............ 323
12.2.2.2. Вирус гепатита Е............ 324
12.2.3. Ротавирусы.......................... 325
12.3. Возбудители протозойных кишечных инфек-
ций. А.С.Быков................................ У1<Ь
12.3.1. Возбудитель амебиаза................ 326
12.3.2. Возбудитель токсоплазмоза .......... 328
12.3.3. Возбудитель лямблиоза............... 329
12.3.4. Возбудитель балантидиаза............ 330
12.4. Возбудители грибковых кишечных инфекций —
микотоксикозов. А.С.Быков, А.Ю.Миронов.... 330
Глава 13. Возбудители респираторных инфекционных болезней 334
13.1. Возбудители бактериальных респираторных
инфекций....................................... 334
13.1.1. Возбудитель дифтерии. Н.ГОжерелъева 334
13.1.2. Возбудитель скарлатины. САДратвин 337
13.1.3. Возбудитель коклюша. Н.Г. Ожерельева 339
13.1.4. Возбудитель паракоклюша. Н. Г. Оже
рельева.................................... 341
13.1.5. Возбудители менингококковой инфек-
ции. САДратвин............................. 341
13.1.6. Возбудители туберкулеза. САДратвин,
Д.Н. Нечаев................................ 343
13.1.7. Возбудители легионеллеза. Н. Г. Оже-
рельева ................................... 347
13.1.8. Возбудитель орнитоза. Н.Г. Ожерельев 349
13.1.9. Возбудитель респираторного хламидиоза.
Н. Г. Ожерельева..................... 350
13.1.10. Возбудитель микоплазмоза. САДратвин 351
13.2. Возбудители вирусных респираторных инфек-
ций ........................................... 352
13.2.1. Вирусы гриппа. Н.Г. Ожерельева.... 352
13.2.2. Вирусы—возбудители других острых рес-
пираторных вирусных инфекций.
Н. Г. Ожерельева............................ 356
462
13.2.3. Вирус кори. А.С.Быков................. 358
13.2.4. Вирус эпидемического паротита.
Н. Г. Ожерельева........................... 359
13.2.5. Вирус краснухи. А.С.Быков............. 360
13.2.6. Вирус натуральной оспы. А.С.Быков .... 362
13.2.7. Вирус оспы обезьян. А. С.Быков.... 364
13.2.8. Вирус ветряной оспы и опоясывающе-
го герпеса. А.С.Быков...................... 364
13.2.9. Вирус Эпстайна—Барр. А. С.Быков... 366
13.3. Возбудители грибковых респираторных ин-
фекций. А.Ю.Миронов........................... 367
Глава 14. Возбудители кровяных инфекционных болезней... 372
14.1. Возбудители бактериальных кровяных инфек-
ций ............................................ 372
14.1.1. Возбудитель чумы. А.Ю.Миронов..... 372
14.1.2. Возбудитель туляремии. А.Ю.Миронов.. 375
14.1.3. Возбудители боррелиозов. М.Н.Бойченко 378
14.1.3.1. Возбудитель болезни Лайма .... 379
14.1.3.2. Возбудители возвратных тифов 380
14.1.4. Возбудители риккетсиозов. А.А. Воробьев,
Е.П.Пашков................................. 381
14.1.4.1. Возбудитель эпидемического
сыпного тифа.......................... 382
14.1.4.2. Возбудитель эндемического
(блошиного) сыпного тифа ... 384
14.1.4.3. Возбудитель Ку-лихорадки.. 385
14.1.4.4. Возбудитель марсельской лихо-
радки (клещевой средиземно-
морской лихорадки).................... 386
14.1.4.5. Возбудитель клещевого сыпного
тифа.................................. 387
14.1.4.6. Возбудитель цуцугамуши.... 387
14.1.4.7. Возбудитель эрлихиозов.... 388
14.2. Возбудители вирусных кровяных инфекций 388
14.2.1. Вирус иммунодефицита человека.
А. А. Воробьев.......................... 388
14.2.2. Вирусы гепатитов. М.Н.Бойченко.... 392
14.2.2.1. Вирус гепатита В.............. 392
14.2.2.2. Вирус гепатита С.............. 395
14.2.2.3. Вирус гепатита D.............. 396
14.2.2.4. Вирус гепатита G.............. 397
14.2.3. Арбовирусы. Д.Н.Нечаев................ 397
14.2.3.1. Вирус клещевого энцефалита ... 399
14.2.3.2. Вирус омской геморрагической
лихорадки............................. 400
14.2.3.3. Вирус геморрагической лихо-
радки Крым—Конго..................... 401
14.2.3.4. Вирус желтой лихорадки.... 401
14.2.3.5. Другие арбовирусы ............ 402
14.3. Возбудители протозойных кровяных инфек-
ций. А.С. Быков................................. 402
14.3.1. Возбудители малярии................... 402
463
14.3.2. Возбудители лейшманиозов............... 405
14.3.3. Возбудители трипаносомозов............. 407
Глава 15. Возбудители инфекционных болезней наружных
покровов..................................................... 407
15.1. Возбудители бактериальных инфекций .......... 407
15.1.1. Возбудитель сибирской язвы. А.Ю.Ми-
ронов.......................г.............................. 407
15.1.2. Возбудитель сапа. А.А. Воробьев..... 410
15.1.3. Возбудитель мелиоидоза. А.А Воробьев... 411
15.1.4. Возбудитель столбняка. Е.П.Пашков.... 412
15.1.5. Возбудители анаэробной инфекции.
Е.П.Пашков................................................. 414
15.1.5.1. Возбудители газовой гангрены 415
15.1.6. Условно патогенные микробы. С.А.Драт-
вин........................................................ 417
15.1.6.1. Патогенные кокки............. 421
15.1.6.2. Энтеробактерии .............. 424
15.1.6.3. Псевдомонады (синегнойная
палочка).............................. 426
15.1.6.4. Неспорообразующие анаэробы.
Е.П.Пашков..........................
15.1.6.5. Гарднереллы. А.Ю.Миронов 429
15.1.7. Возбудитель урогенитального хлами-
диоза. Н.Г.Ожерельева...................................... 430
15.1.8. Возбудитель трахомы. Н.Г. Ожерельева 431
15.1.9. Возбудитель венерического лимфогра-
нулематоза Н.Г.Ожерельева.................................. 432
15.1.10. Возбудитель сифилиса. М. Н. Бойченко 433
15.1.11. Возбудитель гонореи. С.А.Дратвин... 435
15.2. Возбудители вирусных инфекций наружных
покровов. А. С. Быков............................. 436
15.2.1. Вирус бешенства........................ 436
15.2.2. Вирус простого герпеса................. 438
15.2.3. Вирус цитомегалии...................... 440
15.2.4. Вирус ящура. А.А.Воробьев.............. 442
15.3. Возбудители протозойных инфекций — воз-
будитель трихомоноза. А. С.Быков.................. 443
15.4. Возбудители грибковых инфекций. А. С.Быков 444
Глава 16. Общие черты зоонозных инфекций. А.Ю.Миронов .... 446
Глава 17. Онкогенные вирусы. М.Н.Бойченко.................. 448
Глава 18. Медленные вирусные инфекции. А.С.Быков, А.А.Во-
робьев....................................................... 451
Предметный указатель........................................... 453
ISBN 5-225-04208-2
|lllllllllll|llllllll|
9 ||785225||042080|