Презентация "Инфекция. Роль микроорганизмов в развитии инфекционных заболеваний человека." по медицине – проект, доклад

Инфекция. Роль микроорганизмов в развитии инфекционных заболеваний человека.

Инфекция (инфекционный процесс) - это взаимодействие возбудителя заболевания с организмом человека или животного, проявляющееся болезнью либо носительством. Основное и важное проявление инфекционного процесса - инфекционная болезнь, которая клинически проявляется нарушением нормальной жизнедеятельности человека вследствие морфологических и функциональных повреждений, вызванных проникновением и размножением в его организме возбудителя заболевания.

Эволюция возбудителей инфекционных поражений человека проходила тремя основными путями. • Представители 1-й группы достались в наследство от обезьяноподобных предков. • Микроорганизмы 2-й группы произошли от непатогенных предшественников. • Микроорганизмы 3-й группы были первичными патогенами синантропных и диких животных, но эволюционно адаптировались к обитанию в организме человека.

В жизненном цикле возбудителей инфекционных болезней наблюдают смену среды обитания. С точки зрения экологии возбудителя и эпидемиологии заболевания среды неравноценны. Наибольшее значение имеет та среда обитания, без которой возбудитель не может существовать как биологический вид. Она известна как специфическая, главная среда обитания, или резервуар.

Резервуар инфекции - это совокупность биотических и абиотических объектов, являющихся средой естественной жизнедеятельности паразитического вида и обеспечивающих существование его в природе.

Резервуаром инфекции может служить: - человек; - млекопитающие; - членистоногие; - растения; - почва и иные субстраты (или их комбинация).

Классификация инфекций по этиологии: 1) бактериальные; 2) вирусные; 3) протозойные; 4) микозы; 5) микст-инфекции.

2. По количеству возбудителей: 1) моноинфекции; 2) полиинфекции.

3. По тяжести течения: 1) легкие 2) тяжелые 3) средней тяжести

4. По длительности: 1) острые; 2) подострые; 3) хронические; 4) латентные.

5. По путям передачи: 1) горизонтальные: а) воздушно-капельный путь(грипп, дифтерия); б) водный, пищевой, контактно-бытовой (холера, брюшной тиф); в) контактный/ половой (сифилис, гонорея) ; г) трансмиссивный (чума, энцефалиты) ; 2) вертикальные: а) от матери к плоду (трансплацентарный); б) от матери к новорожденному в родовом акте; 3) артифициальные (искусственные) – при инъекциях, обследованиях, операциях и т. д. (гепатиты, СПИД).

Аэрозольный механизм передачи инфекции

Фекально-оральный механизм передачи инфекции

Типы вертикальной передачи болезней человека (Sinnecker Н., 1971)

В зависимости от локализации возбудителя различают: 1) очаговую инфекцию, при которой микроорганизмы локализуются в местном очаге и не распространяются по всему организму; 2) генерализованную инфекцию, при которой возбудитель распространяется по организму лимфогенным и гематогенным путем. При этом развивается бактериемия или вирусемия. Наиболее тяжелая форма – сепсис.

Выделяют также: 1) экзогенные инфекции; возникают в результате заражения человека патогенными микроорганизмами, поступающими из окружающей среды с пищей, водой, воздухом, почвой, выделениями больного человека, реконвалесцента и микробоносителя; 2) эндогенные инфекции; вызываются представителями нормальной микрофлоры – условно-патогенными микроорганизмами самого индивидуума. Разновидность эндогенных инфекций – аутоинфекции, они возникают в результате самозаражения путем переноса возбудителя из одного биотопа в другой.

В соответствии с основной локализацией в организме, определяющей механизм передачи инфекции, все инфекционные болезни Л.В. Громашевский разделил на 4 группы: - кишечные инфекции; - инфекции дыхательных путей; - кровяные инфекции; - инфекции наружных покровов.

Ворота инфекции

Периоды инфекционных болезней: 1) инкубационный 2) продромальный 3) разгар болезни 4) исход

1) инкубационный- период адгезии возбудителя на чувствительные клетки организма в месте входных ворот. В окружающую среду возбудитель не выделяется. Длительность периода от нескольких часов (грипп), дней (чума, туляремия, дифтерия) до нескольких месяцев (бешенство) и даже лет (СПИД, проказа, губчатая энцефалопатия). Больной не заразен; Исключение: корь, ВГА, ВГЕ, ВИЧ-инфекция и некоторые другие болезни.

2) продромальный колонизация чувствительных клеток организма возбудителем. Осуществляется расселение микроорганизмов в биотопе хозяина и начинают появляться неспецифические (общие) симптомы болезни. В этот период возбудитель также, как правило, не выделяется в окружающую среду. опасность для окружающих представляют больные корью, коклюшем и ВГА

3) разгар болезни появление специфической симптоматики (высыпания на коже при тифах, параличи нижних конечностей при полиомиелите, пленчатые налеты на слизистых оболочках носа, зева, гортани при дифтерии и др.). Возбудитель продолжает интенсивно размножаться, накапливаться, выделяет в кровь токсины и ферменты.В этот период больной заразен, так как возбудитель выделяется во внешнюю среду. В начале данного периода в крови обнаруживаются специфические антитела;

4) исход Могут быть разные варианты: а) летальный исход; б) выздоровление (клиническое и микробиологическое). Клиническое выздоровление: симптомы заболевания угасли, но возбудитель еще находится в организме. Этот вариант опасен формированием носительства и рецидивом заболевания. Микробиологическое – полное выздоровление; в) хроническое носительство.

Реинфекцией называют заболевание, возникающее после перенесенной инфекции в случае повторного заражения тем же возбудителем. Суперинфекция возникает, когда на фоне течения одного инфекционного заболевания происходит заражение еще одним возбудителем.

эпидемический процесс состоит из 3 элементов: - инфицированного организма человека или животного, ставшего источником инфекции; - различных элементов внешней среды, обеспечивающих перенос возбудителя или факторов передачи заразного начала; - восприимчивого организма человека (источник инфекции для следующего цикла циркуляции возбудителя)

Эпидемический процесс при антропонозах

Эпидемический процесс при зоонозах

Эпидемический процесс при сапронозах

Возбудитель болезни - микробная клетка - характеризуется количественными и качественными характеристиками: патогенностью (видовой признак) и вирулентностью (индивидуальная характеристика штамма).

Патогенность ( от греч. Pathos – болезнь, genos –рождение) – способность микроорганизмов вызывать инфекционное заболевание. Заразительность Инвазивность токсигенность

Вирулентность – количественная мера патогенности отдельной культуры в отношении какого-либо вида животного при определенных условиях заражения. LD50 ED50

Факторы патогенности бактерий Факторы возбудителя, вызывающие нарушения в клетках или органах макроорганизма, либо способствующие становлению инфекционного процесса

По функции факторы патогенности бактерий: Определяющие взаимодействие бактерий с эпителием соответствующих экологически ниш Сообщающие устойчивость к клеточным и гуморальным защите макроорганизма, обеспечивающие размножение возбудителя Индуцирующие синтез различного типа цитокинов и медиаторов воспаления, приводящих к иммунопатологии Связанные с выделением токсинов, вызывающих различные патоморфологические изменения организма хозяина

Формирование патогенных штаммов Большая частота точечных мутаций Высокий уровень рекомбинаций Перенос генетического материала между видами и родами бактерий (горизонтальный перенос генов)

Бактериальные гены распространяются с помощью: Коньюгации Бактериофагов Плазмид Транспозонов Интегронов Геномных «островков» и «островов»

Острова патогенности – сегменты бактериальной ДНК, несущие один или несколько генов вирулентности, которые были приобретены из чужеродного источника. Такое приобретение обусловлено транспозонами, плазмидами или БФ

Функции: Патогенность Адаптация Симбиоз Деградация полимеров Метаболизм Лекарственная устойчивость Секреторная функция

Факторы патогенности

Гены адаптации, обеспечивающие адгезию и колонизацию организма внеклеточными паразитами или инвазию, размножение и распространение в ткани внутриклеточными паразитами.

Гены токсигенности и токсиногенез

Факторы адгезии и колонизации Адгезины – специальные вещества, синтезируемые бактериальной клеткой (пили, фимбрии)

Специфическая адгезия: Обратимая фаза: гидрофобное взаимодействие, электростатическое притяжение Необратимая фаза: связи типа замок-ключ между комплементарными молекулами

Факторы инвазивности Вещества, обеспечивающие прохождение бактерий внутрь эукариотических клеток с последующим внутриклеточным размножением Это активный процесс, так как инвазины активируют определенные мишени в клетке, облегчающие вхождение бактерий в клетку

Микроорганизмы продуцируют

Лецитовителлаза расщепляющая липопротеид мембран клеток хозяина

Фибринолизин устраняет сгусток фибрина для дальнейшего распространения микроба по организму

Гиалуронидаза расщепляющая гиалуроновую кислоту

IgA-протеаза, обеспечивающая устойчивость возбудителя к перевариванию фагоцитами и действию антител и др.

нейраминидаза - фермент распространения патогена

Ферменты агрессии:

Процесс инвазии у некоторых грамотрицательных бактерий связан с III тип секреторной системы отвечает за секрецию факторов инвазии (у сальмонелл и шигелл, энтеропатогенной кишечной палочки) В процессе инвазии в эпителиальные клетки возбудитель (S. Typhimurium) вступает в интимные отношения с клетками и использует физиологические механизмы обеспечения их жизнедеятельности для обслуживания собственных нужд, вызывая массивную реаранжировку цитоскелета клетки хозяина и активацию вторичных мессенжеров - транзитное повышение уровня инозитолтрифосфата и выброс Ca2+.

Факторы патогенности с токсической функцией Цитотоксические факторы ( действие не только по отношению к животным, но и к клеточным структурам) : дифтерийный токсин, экзотоксин А синегнойной палочки и т.д. Цитотонические факторы (вызывают гибель животных, но не действуют на клеточные культуры): холерный энтеротоксин, ботулинистический нейротоксин и т.д.

Бактериальные токсины: Синтезируются одним типом клеток (прокариоты) и действуют на другие типы клеток (эукариоты) Действуют на клетки в малой концентрации Обладают сходной молекулярной организацией (состоят из рецепторного и энзиматического белков) Имеют сходные звенья молекулярного механизма действия (связывание с рецепторами, активация, перемещение внутрь клетки и модификация внутриклеточных мишеней) Сходная кинетика биологического эффекта – одноударный эффект Все обладают токсичностью

Токсины, секретируемые возбудителем в среду, обнаруживаются в фазе роста и накапливаются в цитоплазме. Это белки - экзотоксины. Эндотоксины входят в состав клеточной стенки и высвобождаются лишь при гибели микробной клетки.

Эндотоксины: - ЛПС клеточной стенки грам- бактерий - пептидогликан, тейхоевые и липотейхоевые кислоты гликолипиды микобактерий Эндотоксины: энтеробактерии (эшерихии, шигеллы, сальмонеллы, бруцеллы) Некоторые бактерии одновременно образуют как экзо-, так и эндотоксины (холерный вибрион, некоторые патогенные кишечные палочки и др.).

Информация об эндотоксинах заложена в хромосомных генах бактерий Эндотоксины, в отличие от экзотоксинов, обладают меньшей специфичностью действия. Эндотоксины всех грамотрицательных бактерий (E. coli, S. Typhi, N. meningitidis, Brucella abortus и др.) угнетают фагоцитоз вызывают падение сердечной деятельности гипотонию повышение температуры гипогликемию попадание в кровь приводит к токсикосептическому шоку.

Экзотоксины - секретируются живой бактериальной клеткой - инактивируются под действием т-ры (90-100°С) обезвреживаются формалином в концентрации 0,3-0,4% при 37 °С в течение 3-4 нед, при этом сохраняют свою антигенную специфичность и иммуногенность, т.е. переходят в вакцину-анатоксин (столбнячный, дифтерийный, ботулиновый, стафилококковый и др.). - специфичность действия на клетки и ткани организма, определяет клиническую картину заболевания - продукция экзотоксинов обусловлена в основном конвертирующими бактериофагами.

Токсины, повреждающие ЦПМ клеток организма, способствуют лизису клеток: эритроцитов (гемолизины стафилококков, стрептококков и др.) лейкоцитов (лейкоцидин стафилококков).

Экзотоксин C. diphtheriae, являясь цитотоксином, блокирует синтез белка на рибосоме клеток миокарда, надпочечников, нервных ганглиев, эпителиоцитов слизистой оболочки зева. Развивается некроз клеток и тканей, воспаление: дифтеритическая пленка, миокардит, полиневрит. Энтеротоксины холерного вибриона, энтеротоксигенных штаммов E. coli, S. aureus и др. активируют аденилатциклазу в эпителиоцитах слизистой оболочки тонкой кишки, что приводит к повышению проницаемости стенки кишечника и развитию диарейного синдрома. Нейротоксины палочек столбняка и ботулизма блокируют передачу нервных импульсов в клетках спинного и головного мозга.

Факторы распространения Гиалуронидаза Коллагеназа Нейраминидаза Стрептокиназа и стафилококкокиназа

Факторы персистенции патогенов Персистенция возбудителя - форма симбиоза, способствующая длительному переживанию микроорганизмов в инфицированном организме хозяина (от лат. рersistere - оставаться, упорствовать).

закрепилось 4 способа защиты пептидогликана от факторов иммунитета: экранирование клеточной стенки бактерий; продукция секретируемых факторов, инактивирующих защиту хозяина; антигенная мимикрия; образование форм с отсутствием (дефектом) клеточной стенки бактерий (L-формы, микоплазмы). Персистенция микроорганизмов - базовая основа формирования бактерионосительства.

Защита от фагоцитоза Антифагоцитарной активностью обладают капсулы (S. pneumoniae, N. meningitidis), поверхностные белки: А белок у S. aureus. Некоторые бактерии, например возбудитель коклюша, продуцируют внеклеточную аденилатциклазу, ингибирующую хемотаксис, таким образом позволяя бактерии избежать захвата фагоцитами. Ферменты супероксиддисмутаза и каталаза инактивируют высокореактивные кислородные радикалы при фагоцитозе (Y. pestis, L. pneumophila, S. Typhi). Отмечено участие секреторной системы III типа у некоторых бактерий в реорганизации цитоскелета фагоцита, предотвращающее образование фаголизосомы.