Микроорганизмы являются самыми многочисленными жителями планеты. Среди них есть как полезные для человека, растений и животных, так и патогенные бактерии, возбудители болезней.
Вследствие внедрения таких патогенных микробов в живые организмы развиваются инфекционные заболевания.
Чтобы бактерии-возбудители , животных, человека вызывали инфекционное поражение, они должны обладать определенными свойствами:
Как болезнь продолжается, не является общей. Это зависит от типа заболевания и иммунной системы пациента. Некоторые патогены вызывают серьезные заболевания у пациентов с ослабленным иммунитетом, тогда как здоровые люди почти не замечают инфекцию. Заболевания, такие как заражение грифами, обычно исчезают без осложнений через несколько дней.
Инфекции в желудочно-кишечном тракте
Заразное заболевание может возникать в разных областях человеческого тела, вызывая различные симптомы. Часто инфекционное заболевание связано с воспалением. Инфекционные заболевания частично связаны с инфекциями дыхательных путей. Инфекционные заболевания также могут возникать в желудочно-кишечном тракте. Часто бывают и сильные желудочные судороги.
- патогенностью (способность возбудителей болезни внедряться в живой организм, размножаться и провоцировать развитие патологий);
- вирулентностью (способность возбудителей патологии преодолевать сопротивление живого организма); чем выше вирулентность, тем меньшее число бактерий способно вызвать поражение;
- токсичностью (способность возбудителей вырабатывать биологический яд);
- контагиозностью (способность болезнетворных бактерий передаваться от больного к здоровому организму).
Значимым фактором в характеристике бактерий-возбудителей инфекционных поражений является степень их устойчивости к воздействию внешних факторов. В различной степени угнетающе на жизнедеятельность бактерий воздействуют высокие и низкие температуры, солнечное излучение и уровень влажности.
В любом случае врач должен в рамках своего диагноза выяснить, какие патогены вызвали инфекцию. Часто это происходит в пределах мазка, например, с шеи или тампоном зараженного участка кожи. Затем мазок отправляется в лабораторию, где создается культура. Через несколько дней под микроскопом это исследуется на наличие патогенов.
Обычно инфекционные заболевания лечат лекарствами. При этом врач должен различать, какие микробы вызвали болезнь. Медицинская микробиология занимается микроорганизмами, которые потенциально опасны для человека как патогены. В целом, микроорганизмы встречаются повсеместно, но лишь небольшая часть вызывает инфекционные заболевания. Микроорганизмы, вредные для соответствующего хозяина, например человека, называются патогенными.
Для примера, ультрафиолетовая составляющая солнечного света является мощным бактерицидным средством. Подобное же воздействие на возбудителей инфекционных заболеваний оказывают различные химические дезинфицирующие средства (хлорамин, формалин), способные в короткие сроки привести к полной гибели патогенной микрофлоры.
Инфекционные заболевания
Патогены инфекционных заболеваний можно разделить на разные группы, которые представлены ниже. Бактерии являются одноклеточными организмами, которые размножаются путем деления. Они могут встречаться в различных формах, например сферических, стержневидных или спиральных. Примерами являются стрепто - и стафилококки, сальмонеллы и кишечная палочка.
Препараты, которые убивают бактерии или ингибируют их рост, называются антибиотиками. Антибиотик не действует против всех патогенных бактерий. Поэтому целевая терапия возможна только в том случае, если известна бактерия, вызывающая заболевание. Бактерии могут меняться так, что некоторые антибиотики больше не работают - патогены становятся устойчивыми. Особые трудности вызывают так называемые мультирезистентные бактерии, в которых многие разные антибиотики неэффективны. Антибиотики неэффективны против вирусов.
Среди многих заболеваний, которым подвержен человек, существует особая группа заболеваний, которые принято считать заразными, или инфекционными.
Инфекционные заболевания - это заболевания, вызванных живым возбудителем, обладают способностью передаваться от больного человека к здоровому, вызывая эпидемии. Такими возбудителями, как правило, являются микроорганизмы - организмы, которых нельзя увидеть невооруженным глазом, а только с помощью более или менее сильных микроскопов.
Вирусы не имеют клеточной структуры и метаболизма. Чтобы размножаться, они зависят от ячейки хоста. В этом случае вирусные инфекции приводят к изменениям, которые заставляют клетку-хозяина создавать новые вирусы. Препараты против вирусов называются вируустатиками. Подходящие антивирусные агенты трудно развиваются, потому что вирус интегрирован в клетку-хозяин, и поэтому препараты также действуют на них. Кроме того, препараты должны использоваться на ранней стадии заболевания, предпочтительно, когда вирус увеличивается.
Однако симптомы заболевания обычно возникают только тогда, когда эта фаза уже прошла. Прион-индуцирующие прионы являются наименьшими молекулами белка. Эти заболевания называются трансмиссивными губчатыми энцефалопатиями. Терапия пока не известна. Грибы широко распространены и имеют относительно большие клетки. Многие инфекции грибов происходят с ослабленной иммунной защитой.
Но не все микроорганизмы представляют угрозу для здоровья человека. Некоторые микробы могут находиться внутри человеческого организма, не вызывая заболевания и даже помогая процессам жизнедеятельности, например пищеварению. Согласно этому все микробы на земном шаре разделяют на три большие группы патогенными микроорганизмами, то есть такими, которые вызывают заболевания, могут быть:
Паразиты живут полностью за счет своего хозяина. К ним относятся паразитические черви, например, раны или полосатые черви, простейшие и членистоногие, например клещи как причина чесотки. Заразное заболевание можно диагностировать путем прямого обнаружения патогена, его компонентов или продуктов. Косвенное обнаружение осуществляется путем определения защиты, образованной организмом в ответ на инфекцию.
Микробиологическое исследование начинается с сбора подозрительного образца, например крови, стула, мочи, отхаркивания и других выделений. Кроме того, возможно удаление мазка, например слизистых оболочек. В лаборатории образец затем тщательно исследуют, и патоген, возможно, выращивают на определенных питательных средах.
Бактерии (холера, сепсис, туберкулез);
Вирусы (грипп, гепатит, ВИЧ);
Грибы (микозы кожи);
Простейшие животные (дизентерия, малярия)
Бактерии
Бактерии - одноклеточные доядерных организмы. На Земле их насчитывается более трех тысяч видов. Они имеют микроскопические размеры (от 0,2 до 1 мкм). Морфология бактерий довольно разнообразна, согласно этому их классифицируют определенным образом по форме и способностью образовывать группировки. Итак, выделяют следующие формы бактерий.
Как определить патогены?
Бактерии могут отображаться под световым микроскопом, если в образце содержится очень много бактерий. Часто препарат обрабатывают определенными методами, например красками, чтобы лучше распознавать бактерии. Чтобы узнать, какие бактерии присутствуют, их можно культивировать с использованием питательных сред. Это называется культурой. Добавление различных антибиотиков может препятствовать росту бактериальных колоний и, таким образом, проверять чувствительность бактерий к отдельным антибиотикам. Таким образом, наиболее эффективный антибиотик может быть дан пациенту.
1. Монококи. Группировок не образуют. Имеют шаровидную форму клетки. Среди них редко встречаются действительно патогенные формы. Наиболее распространенными представителями монококов является микрококк оранжевый (Micrococcus aurentiacum) и микрококк белый (Micrococcus album), что в случае размножения образуют на еде соответствии оранжевые и белые пятна.
Молекулярно-биологические методы могут быть использованы. Другим молекулярно-биологическим методом является так называемая полимеразная цепная реакция. Это позволяет быстро размножать определенные участки генетического материала живого существа и, следовательно, определять тип возбудителя. Метод быстрый и имеет высокую степень точности. Он также может обнаруживать вирусы.
Серологические методы обнаруживают антитела в крови пациента. Антитела являются частью иммунной защиты организма и образуются, когда патоген проникает и признается чужеродным. Также составляющие зародыша или сам зародыш могут быть обнаружены в разных материалах, таких как кровь, моча или стул.
2. Диплококки. Бывают нескольких разновидностей. Чаще встречается сочетание двух бактериальных клеток шаровидной формы, покрытых слизистой оболочкой. Такую форму имеют азотофиксирующих азотобактер коричневый (Azotobacter croococcum), возбудитель пневмонии (Dyplococcus pneumonius). Также существуют сочетания двух клеток, внешне напоминающие кофейные зерна. К ним относятся возбудители гонореи (Neiseria honored) и менингита (Neiseria miningitidis).
Черви частично диагностируются путем обнаружения их яиц в стуле или моче. Передача происходит за счет потребления загрязненной пищи или прямого контакта с зараженными животными. Они передаются потреблением зараженных животных. Хламидиоз - инфекционное заболевание, вызванное внутриклеточными бактериями, называемое хламидиозом.
Термин «пситтакоз» относится к хламидийным инфекциям, передаваемым попугаями людям, тогда как под «орнитозом» обычно понимается хламидийная инфекция, передаваемая птицами. Вирус может передаваться больными людьми, животными и зараженными объектами. В частности, бактерии из семейства энтеробактерий, эти ферменты могут образовывать и тем самым стать устойчивыми к различным антибиотикам. Сопротивление антибиотикам представляет собой значительный риск для здоровья людей и животных.
3. Стрептококки. Шаровидные по форме клетки образуют длинные цепочки. Среди них встречаются как непатогенные, например те, которые вызывают скисания молока (Streptococcus lactis), так и патогенные, которые вызывают заболевания ангиной, скарлатиной, ревмокардит. Характерной особенностью их является то, что в процессе жизнедеятельности они выделяют с-реактивный белок, который имеет гемолитические свойства, т.е. такие, которые разрушают гемоглобин (Streptococcus piogenes).
Здесь особенно важна энтерогеморрагическая кишечная палочка. Прямой контакт, сезонные зоонозы. Птицы вносят решающий вклад в распространение вирусов гриппа. Прямой контакт, пищевые зоонозы. Передача происходит за счет потребления загрязненных продуктов животного и растительного происхождения.
Опасность заболевания существует в основном для людей, которые беззащитны. Прямой контакт, возникающие патогены. Продовольственные зоонозы, сопротивления. До сих пор не удалось подтвердить какие-либо подозрения о связи с заболеванием, происходящим у людей при болезни Крона. Он преимущественно встречается у овец и коз и передается по воздуху людям. Сальмонеллез - инфекционное заболевание, вызванное бактериями сальмонелл.
4. Сарцины. Несколько шаровидных бактериальных клеток образуют небольшие группы. Характерной особенностью этого типа бактерий является образование спор и чрезвычайно быстрое размножение. Среди представителей встречаются Sarcina flava, которая образует желтые пятна на продуктах потребления, и Sarcina urea, которая разлагает мочу.
5. Стафилококки. Так же существуют патогенные и непатогенные формы. Например, золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) образует золотистые колонии в питательной среде и не представляет никакой прямой угрозы здоровью человека. Вместе с тем существует ряд чрезвычайно опасных стафилококков, вызывающих сильные воспаления: скарлатину, сепсис. Колония стафилококков - это всегда большая совокупность шарообразных клеток. Характерной особенностью этой группы является ее сильная мутагенность - способность к образованию новых форм.
Начиная с Ближнего Востока, в мире уже есть единичные, иногда смертельные заболевания, в том числе в Германии. Бешенство - это острое инфекционное заболевание, вызванное лизавирусами, которое обычно является фатальным и может поражать почти всех млекопитающих.
Инфекционные заболевания представляют собой серьезную угрозу для нашего здоровья. Каждый человек заражает несколько инфекций в течение своей жизни. Болезнь всегда предшествует инфекции. Инфекционные болезни - это негативная взаимосвязь между хозяином и гостем. Последний является патогенным агентом для хозяина. Патогенный агент использует соединение с хозяином и повреждает его. Оба партнера могут даже полагаться друг на друга.
6. Кокобактерии. Чрезвычайно распространен в окружающей среде группа бактерий. Клетки представляют собой очень маленькие палочки, которые иногда трудно отличить от микрококки. Так, в воде и почве обитает Pseudomonas, которая играет важную роль как редуценты. В желудочно-кишечном тракте человека и животных обитает условно патогенная кишечная палочка (Esherichia Coli), которая, с одной стороны, помогает пищеварению, но, с другой, некоторые ее формы могут вызвать холецистит, панкреатит. Среди возбудителей заболеваний можно выделить Salmonela tiphi, что вызывает тиф, Proteus vulgaris - анаэроб, который является причиной болезненного состояния полостей (например, гайморовой).
Каузативный агент инфекционного заболевания становится возбудителем болезни только тогда, когда в дополнение к его способности инфицировать он по-прежнему обладает особыми свойствами в отношении его. Трансмиссивные эффекты. . Патогены инфекционных заболеваний можно разделить на разные группы.
Бактерии и бактериальные микроорганизмы
Бактерии - это одноклеточные организмы, которые размножаются бесполым путем через деление. Они составляют от 0, 2 до 5 микрометров и не имеют трансформированного ядра. У большинства бактерий есть не только клеточная мембрана, но и клеточная стенка. Некоторые из них могут образовывать споры, некоторые из которых имеют слизистые капсулы, другие могут двигаться или присоединяться к клеткам. Особыми формами являются хламидии и риккетсии. Оба вида могут воспроизводиться только в клетках. Микоплазмы, в свою очередь, не имеют клеточной стенки.
7. Бациллы. Эволюционно более совершенные формы бактерий, имеют цилиндрическую форму и образуют споры. Кроме того, всегда могут использовать питательные вещества из окружающей среды. Бациллярная форму имеют Bacilus subtilis - сенная палочка, которая быстро размножается в теплом чае, Bacilus turingiensis - бактерия, имеющая большое значение для разработки экологически безопасных инсектицидов. Она выделяет белковую вещество, которое вызывает паралич кишечного аппарата насекомых.
Препараты против бактерий называются антибиотиками. Нет антибиотика, который действует против всех болезнетворных бактерий. Поэтому целевая терапия возможна только в том случае, если известно, какая бактерия вызывает болезнь. У бактериальных видов часто возникают штаммы, которые реагируют на некоторые антибиотики, а не на другие. Но можно проверить эффективность антибиотиков в лаборатории. Бактерии могут меняться таким образом, что они больше не реагируют на терапию антибиотиками - они становятся устойчивыми.
Трудности вызваны бактериями, которые стали многореактивными. Эти виды редко реагируют на антибиотикотерапию. Вирусы не имеют клеточной структуры и не могут самостоятельно получать энергию, т.е. они зависят от клетки-хозяина, которая заставляет их создавать новые вирусы. Вирусы, например, выделяют кори, эпидемический паротит, краснуху, грипп, герпес или СПИД.
9. Стрептобациллы. Так же, как и стрептококки, образуют длинные цепочки из своих клеток. Встречаются патогенные стрептобациллы. Так, Streptobacilus antracis является возбудителем сибирской язвы.
10. Клостридии. Имеют веретенообразную форму, для них характерен анаэробный способ дыхания. Именно поэтому большинство клостридий являются патогенными микроорганизмами. Clostridium tetani - возбудитель столбняка, Clostridium botulinum - вызывает тяжелое нарушение органов пищеварения - ботулизм, Clostridium septicum - возбудитель газовой гангрены. Clostridium perfringens является показателем фекального загрязнения почвы. Живя в организме, он обогащает его на ферменты, но в случае заболевания диабетом может вызвать гангрену.
Подходящие антивирусные агенты трудно развиваться, потому что вирус включен в клетку-хозяин, и лекарственные средства, таким образом, также действуют на клетку-хозяина. Кроме того, препараты должны использоваться рано, предпочтительно, когда вирус увеличивается.
Симптомы болезни обычно возникают позже. Прионы - это просто «неправильные» молекулы белка. Обнаружение генетического материала еще не было успешным. Терапия еще не возможна. Грибы имеют относительно большие клетки и клеточное ядро. Клеточная стенка состоит преимущественно из целлюлозы или хитина. Из более чем 2000 видов известно, что около 200 человек инфицированы людьми, большинство инфекций вызвано ослабленной иммунной защитой.
11. Вибрионы. Относятся к формам, которые иногда называют извилистыми. Представляют собой изогнутые менее чем на четверть круга палочки, слегка дрожат. Типичным представителем вибрионов является возбудитель холеры Vibrio cholera, который иногда образует колонии голубого цвета. Его особенностью является то, что он единственный переносит щелочную среду (рН больше, чем 7).
14. Микоплазмы. Интереснейшие бактерии, поскольку не имеют клеточной мембраны. } Х можно рассматривать как переходную форму между вирусами и клеточными формами жизни. Характерной особенностью является то, что они совершенно не способны к существованию вне клетки хозяина. В основном микоплазмы представлены возбудителями болезней растений и крупного рогатого скота.
Кроме классификации бактерий по форме клеток очень важным систематическим признаком является их окраска. В основе всех методов классификации бактерий по окраске лежит их неодинаковый внутренний химический состав. Наиболее обобщенным способом классификации является окраска по Граму. Этот способ позволяет разделить всю огромное количество бактериальных организмов на две группы: грамположительные (становятся фиолетовыми после окраски) и грамотрицательные (становятся красными после окраски).
Практическое значение такой систематики заключается в неодинаковой чувствительности грамположительных и грамотрицательных бактерий к антибиотикам. Так, грамположительные бактерии более чувствительны к антибиотикам пенициллинового ряда, а грамотрицательные - к антибиотикам гентомицинового и стрептомицинового рядов. Это и определяет методы лечения инфекционных заболеваний.
Существует интересная особенность распространения бактерий разных форм в организме человека. По процентным соотношением между типами микроорганизмов можно определить предрасположенность к тому или иному заболеванию, предупредить осложнения, вовремя начать лечение. Пробу на микрофлору берут из ротовой полости, и ее анализ можно легко сделать даже в домашних условиях при наличии микроскопа.
Так, если доминируют стрептококки и стафилококки, - это свидетельствует о заболеваниях дыхательных путей. Если преобладают палочковидные формы (бациллы, стрептобациллы т.п.) - возможны болезни желудочного тракта. Появление диплококков - признак болезни половых органов, кандида (разветвленных цепей шаровидных бактерий) - показатель дисбактериоза, возможно, молочницы, развивается стоматит. Спирохеты - спутники воспалительного процесса в полости рта. Если все бактерии находятся в примерно одинаковом количестве - поводов для волнения нет.
Вирусы
Второй группой распространенных возбудителей заболеваний человека являются вирусы. Вирус - это автономная генетическая единица, способная к размножению (редупликации) только в клетке хозяина. Вирусы можно рассматривать как вещества вне клетки. Но, попадая в организм хозяина, они начинают вести себя как живые существа.
Строение вируса довольно проста. Он состоит из отрезка нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковых молекул, выполняющих функцию оболочки (рис. 49). Белковая оболочка ферментативно активная, она обеспечивает присоединение вируса к клетке хозяина. Вирусы специфичны, они поражают не только конкретный вид животных, растений или человека, а и определенные клетки хозяина, так, вирус полиомиелита поражает лишь нервные клетки и не вредит другим.
В зависимости от типа нуклеиновой кислоты различают ДНК-геномные и РНК-геномные вирусы. К ДНК-геномных относятся возбудители гепатита В, ветряной оспы, опоясывающего лишая. РНК-геномные вирусы вызывают грипп А, В, С, корь и другие заболевания. Особую группу вирусов составляют так называемые ретровирусы, представителем которых является хорошо известный ВИЧ - вирус иммунодефицита человека. ВИЧ поражает клетки, отвечающие за иммунитет. В случае заражения возникает тяжелая болезнь СПИД.
Механизм действия вирусов состоит в том, что, попадая в организм, они адсорбционно проникают в клетку хозяина. Здесь происходит переход от инертного (кристаллического) состояния к активному. Далее вирус сбрасывает свою оболочку, освобождая отрезок нуклеиновой кислоты, который встраивается в генетический аппарат клетки. Происходит синтез компонентов вируса (нуклеиновых кислот, белков). Новообразованные частицы разрывают клетку и выходят наружу, повреждая ближайшие клетки.
Жизнедеятельность некоторых вирусов довольно специфическая. Они могут попасть в организм человека, встроить свою нуклеиновую кислоту в ДНК или РНК клетки хозяина. Но, оставаясь в клетке, они находятся в своеобразном симбиозе (явление вирогении) и ничем себя не проявляют. Таким образом жизнедеятельности характерный для ретровирусов.
Известно, что главная причина раковых опухолей заключается в действии именно таких вирусов. Новообразованный ген, который долгое время себя не проявлял, во время нервного стресса, воздействия радиации, канцерогенных веществ начинает активно функционировать и заставляет клетку синтезировать стимулянты митотического деления. Появление в результате этого лишних белков ведет к образованию раковых опухолей.
Среди других особенностей жизнедеятельности многих форм вирусов (например, возбудителя гриппа) следует отметить так называемый антигенный дрейф - мутации, которые возникают у возбудителя каждые 2-3 года. Содержание этого процесса заключается в замене какого-то участка гена. Полностью ген заменяется через 8-11 лет. Значение этого процесса заключается в противодействии специфическим иммунитетом. Интересно, что один вирус, попав в организм человека, защищает его от проникновения других вирусов. Такое явление известно под названием интерференции вирусов.
Особой группой микроорганизмов являются фаги - вирусы бактерий. Они построены сложнее, под электронным микроскопом видно, что они имеют форму запятой или булавы размерами в 5-6 нм. Состоят из головки, стержня, внутри которого имеются специальные сократительные белки, и нескольких отростков.
Фаг поражает как патогенные, так и непатогенные бактерии, поэтому считалось, что его можно использовать для лечения инфекционных болезней. Но оказалось, что внутри человеческого организма фаг теряет свою активность. Поэтому его можно применять только для диагностики бактериальных инфекций.
Грибы
Тело гриба (мицелий) может состоять как из одной, сильно разветвленной клетки, так и по многим. Главным продуктом жизнедеятельности грибов является мочевина. Размножаются грибы чрезвычайно интенсивно, как правило, своеобразными спорами или почкованием.
Простейшие и черви
Еще одной группой возбудителей инфекционных болезней являются простейшие и черви.
До простейших животных, которые вызывают заболевания, относятся дизентерийная амеба, кокцидий, споровики подобное. Тело простейших животных состоит только из одной клетки, выполняющий все функции целостного организма. Так, дизентерийная амеба напоминает кусочек протоплазмы, постоянно меняет свою форму, и может активно передвигаться. Попав в организм человека, она вызывает тяжелое заболевание пищеварительной системы - дизентерией.
Причиной заболевания всегда является проникновение в человеческий организм возбудителя при несоблюдении гигиенических правил, нарушение технологии приготовления пищи, контакт с больными и т.д..