Инфекционные болезни

– поксвирусы, в эту группу входят вирус контагиозного моллюска, возбудители оспы, осповакцины, контагиозной эритемы, оспы обезьян;

– гепадновирусы, куда входит вирус гепатита В. Б. Семейства РНК-содержащих вирусов:

– ортомиксовирусы, входят: вирусы гриппа, гепатита А;

– парамиксовирусы, входят: вирусы паротита, парагриппа, респираторносинцитиальный вирус, вирус кори;

– пикорнавирусы, входят полиомавирусы, Коксаки, ECHO, риновирусы;

– рабдовирусы, входят: вирус бешенства, вирус везикулярного стоматита;

– тогавирусы, входят: альфа-вирусы – вирусы восточного американского энцефаломиелита лошадей, западного американского энцефаломиелита лошадей, венесуэльского энцефаломиелита лошадей; флавивирусы – вирусы клещевого энцефалита, японского энцефалита, желтой лихорадки, омской геморрагической лихорадки, лихорадки Западного Нила, энцефалита Сент-Луис, гепатита С, краснухи;

– буньявирусы, входят: вирусы лихорадки долины Рифт, лихорадки паппатачи, крымской геморрагической лихорадки, хантавирусы, ГЛПС;

– аренавирусы, входят: вирусы Ласа, Хунин, Мочупо, лимфоцитарного хориоменингита;

– филовирусы, входят: вирусы Марбург, Эбола;

– коронавирусы, входят: респираторные и кишечные коронавирусы;

– калицивирусы, входит вирус гепатита Е;

– реовирусы, входят: ортовирусы, орбивирусы, ротавирусы;

– ретровирусы, включают подсемейства Oncovirinae, Spumavirinae, Lentivirinae, в группу последних входят «медленные» ретровирусы, ВИЧ.

К сожалению, ни одна из попыток построить простую систему классификации патогенных вирусов с учетом клинических проявлений обусловленных ими заболеваний пока не увенчалась успехом. Дело в том, что нет такого клинического синдрома, который мог бы быть вызван вирусом только одного типа, и нет такой группы вирусов, которая поражала бы только одну определенную ткань. Так, легко протекающие заболевания верхних дыхательных путей могут быть вызваны пикорнавирусами (риновирусами), аденовирусами, миксовирусами (вирусом гриппа), парамиксовирусами (респираторно-синцитиальным вирусом). Печень могут поражать тогавирусы (вирус желтой лихорадки) и вирусы гепатита. Заболевания нервной системы, приводящие к параличам и смерти, могут вызвать тогавирусы (куда входят десятки различных возбудителей энцефалита), рабдовирусы (вирус бешенства), пикорнавирусы (вирус полиомиелита) и ряда других. Обильные кожные высыпания характерны для заболеваний, вызываемых вирусом оспы, одно из тяжело протекающих вирусных заболеваний, но также и сравнительно легко протекающих кори, ветряной оспы, краснухи.

Вирусы имеют механизмы, обеспечивающие наследственную или приобретенную устойчивость к разнообразным неблагоприятным внешним факторам, в том числе к противовирусным лекарственным средствам. Структура каждого конкретного вируса хорошо приспособлена к условиям, существующим в его экологической нише. Например, некоторые пикорнавирусы и аденовирусы размножаются преимущественно в желудочно-кишечном тракте, при этом на них не действуют кислая среда желудочного сока, пищеварительные протеолитические ферменты, детергенты желчи и другие агрессивные факторы. Хотя, чтобы вызвать инфекционный процесс в чувствительной клетке, эти вирусы должны освободить заключенную в белковой оболочке (капсиде) нуклеиновую кислоту при нейтральных значениях рН и других оптимальных физиологических условиях. Следовательно, вирусы в зависимости от обстоятельств либо исключительно стабильны, либо чрезвычайно лабильны. Это парадоксальное сочетание свойств обусловлено биологически целесообразным устройством белковой оболочки вирусов.

Внедрение вируса в организм человека может обусловить ряд функциональных и морфологических изменений, важнейшими из которых являются:

– цитолитическое действие вируса (грипп, вирусный гепатит А);

– интеграция вируса в геном клетки без выраженной ее деструкции (вирусный гепатит В);

– пролиферация клеток-мишеней (парагрипп, натуральная оспа);

– гигантоклеточная трансформация (корь, респираторно-синцитиальная инфекция);

– образование телец-включений (грипп, аденовирусная инфекция, бешенство).

Вирусы обычно имеют высокую аффинность к определенному типу клеток, что определяет их органотропность. Даже если вирус поражает несколько типов клеток, то наиболее тяжело он повреждает только один тип из них. Но клинические проявления различных инфекций могут быть сходными, если поражается один и тот же тип клеток. Так, клинические проявления вирусного гепатита в основном сходны, независимо от типа вируса, его вызвавшего (А, В, С и др.).

Проникновение вируса в клетку обусловлено не только характером рецепторов оболочки клетки (гликопротеиды или липопротеиды), но и особенностями «фермента проникновения» вируса. Например, вирусы гриппа и аденовирусы, содержащие специфические ферменты (нейраминидаза, муциназа), взаимодействуют с гликопротеидными (полисахаридными) рецепторами и легко проникают в цитоплазму и ядро эпителиальных клеток дыхательных путей. Затем ферменты клетки разрушают белки-капсомеры вируса, происходит высвобождение в цитоплазму вирусной нуклеиновой кислоты и включение ее в ультраструктуры клетки-хозяина.

Среди существующих вирусов по числу вызываемых ими заболеваний и умерших от них больных лидирующее место занимают возбудители острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ). Более 200 вирусов могут быть причиной возникновения ОРВИ, что чрезвычайно затрудняет проведение диагностики. Да и сам термин ОРВИ вряд ли соответствует требованиям, предъявляемым к этиологическому диагнозу инфекционного заболевания, что зачастую ведет к неоправданному или неуместному его употреблению в клинической практике, тем более что, помимо вирусов, несколько десятков видов бактерий, хламидий, микоплазм способны поражать дыхательные пути (табл. 4).

Таблица 4

Основные возбудители ОРВИ человека

На сегодня, к сожалению, существует определенный разрыв между возможностями диагностики респираторных вирусных инфекций, предоставляемыми современными методами вирусологии и молекулярной биологии, и уровнем реализации этих возможностей в практическом здравоохранении. Открытой проблемой остается также этиотропная терапия ОРВИ, поскольку арсенал лекарственных средств, активных против респираторных вирусов, на сегодняшний день ограничен.

Бактерии крупнее вирусов, большинство из них можно увидеть с помощью обычного светового микроскопа, они представлены примитивными клетками. Прокариотная клетка меньше эукариотной, имеет менее выраженную специализацию органоидов, ДНК в ней окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Согласно 2-му изданию (2001) руководства Берджи бактерии делят на два домена: «Bacteria» и «Archaea» (табл. 5).

Таблица 5

Классификация бактерий по Д. Х. Берджи (Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 1985)

* Большинство грамотрицательных бактерий объединены в тип протеобактерии, основанный на сходстве по рибосомной РНК (Proteobacteria – от имени греч. бога Протеуса, принимавшего разнообразные формы). Они появились от общего фотосинтетического предка.

** Грамположительные бактерии, согласно изученным последовательностям рибосомной РНК, являются отдельной филогенетической группой с двумя большими подотделами – высоким и низким соотношениемG+C(генетическое сходство). Как и протеобактерии, эта группа метаболически разнообразная.

В домен Bacteria входят 22 типа, из которых медицинское значение имеют следующие (по: Д. Х. Берджи, 2001):

ТИПВ IV. Deinococcus-Thermus

Класс I. Deinococci

Порядок I. Deinococcales

Семейство I. Deinococcaceae

Род I. Deinococcus

ТИПВ XII. Proteobacteria

Класс I. Alphaproteobacteria

Порядок II. Rickettsiales

Семейство I. Rickettsiaceae

Род I. Rickettsia, Род II.Orientia, Род III.Wolbachia

Семейство II. Ehrlichiaceae(бродов)

Род I. Ehrlichia, Род II. Aegyptianella

Семейство III. Holosporaceae (8 родов)

Порядок VI. Rhizobiales

Семейство II. Bartonellaceae

Род I. Bartonella

Семейство III. Brucellaceae

Род I. Brucella

Класс II. Betaproteobacteria

Порядок I. Burkholderiales

Семейство I. Burkholderiaceae

Род I. Burkholderia

Семейство IV. Alcaligenaceae

Род I. Alcaligenes, Род III. Bordetella

Порядок IV. Neisseriales

Семейство I. Neisseriaceae

Род I. Neisseria, Род VI. Eikenella, Род IX. Kingella

Порядок V. Nitrozomonadales

Семейство II. Spirillaceae

Род I. Spirillum

Класс III. Gammaproteobacteria

Порядок V. Thiotrichales

Семейство III. Francisellaceae

Род I. Francisella

Порядок VI. Legionellales

Семейство I. Legionellaceae

Род I. Legionella

Семейство II. Coxiellaceae

Род I. Coxiella

Порядок IX. Pseudomonadales

Семейство I. Pseudomonadaceae

Род I. Pseudomonas

Семейство II. Moraxellaceae

Род I. Moraxella, Род II. Acinetobacter

Порядок XI. Vibrionales

Семейство I. Vibrionaceae

Род I. Vibrio

Порядок XII. Aeromonadales

Семейство I. Aeromonadaceae

Род I. Aeromonas

Порядок XIII. Enterobacteriales

Семейство I. Enterobacteriaceae

Род I. Enterobacter, Род VIII. Calymmatobacterium, Род X. Citrobacter, Род XI. Edwardsiella, Род XII. Erwinia, Род XIII. Escherichia, Род XV. Hafnia, Род XVI. Klebsiella, Род XVII. Kluyvera, Род XXI. Morganella, Род XXVI. Plesiomonas, Род XXVIII. Proteus, Род XXIX. Providencia, Род ХХХII. Salmonella, Род XXXIII. Serratia, Род XXXIV. Shigella, Род XL. Yersinia

Порядок IV. Pasteurellales

Семейство I. Pasteurellaceae

Род I. Pasteurella, Род II. Actinobacillus, Род III. Haemophilus

Класс IV. Deltaproteobacteria

Порядок II. Desulfovibrionales

Семейство I. Desulfovibrionaceae

Род II. Bilophila

Класс V. Epsilonproteobacteria

Порядок I. Campylobacteriales

Семейство I. Campylobacteriaceae

Род I. Campylobacter

Семейство II. Helicobacteriaceae

Род I. Helicobacter, Род II. Wolinella

ТИПВ XIII. Firmicutes (главным образом грамположительные)

Класс I. Clostridia

Порядок I. Clostridiales

Семейство I. Clostridiaiaceae

Род I. Clostridium, Род IX.Sarcina

Семейство III. Peptostreptococcaceae, Род I. Peptostreptococcus

Семейство IV. Eubacteriaceae

Род I. Eubacterium

Семейство V. Peptococcaceae

Род I. Peptococcus

Семейство VII. Acidaminococcaceae

Род XIV. Veillonella

Класс II. Mollicutes

Порядок I. Mycoplasmatales

Семейство I. Mycoplasmataceae

Род I. Mycoplasma, Род IV. Ureaplasma

Класс III. Bacilli

Порядок I. Bacillalles

Семейство I. Bacillaceae

Род I. Bacillus

Семейство II. Planococcaceae

Род I. Planococcus, Род IV. Sporosarcina

Семейство IV. Listeriaceae

Род I. Listeria

Семейство V. Staphylococcaceae

Род I. Staphylococcus, Род II. Gemella

Порядок II. Lactobacillales

Семейство I. Lactobacillaceae

Род I. Lactobacillus, Род III. Pediococcus

Семейство II. Аеrососсасеае

Род I. Aerococcus

Семейство IV. Enterococcaceae

Род I. Enterococcus

Семейство V. Leuconostocaceae

Род I. Leuconostoc

Семейство VI. Streptococcaceae

Род I. Streptococcus, Род II. Lactococcus

ТИПВ XIV. Actinobacteria

Класс I. Actinobacteria

Подкласс V. Actinobacteridae

Порядок I. Actinomycetales

Подпорядок V. Actinomycineae

Семейство I. Actinomycetaceae

Род I. Actinomyces, Род II. Actinobacilum, Род III. Arcanodacterium,

Род IV. Mobiluncus

Подпорядок VI. Micrococcineae

Семейство I. Micrococcaceae

Род I. Micrococcus, Род VI. Rothia, Род VII. Stomatococcus

Подпорядок VII. Corynebacterineae

Семейство I. Corynebacteriaceae

Род I. Corynebacterium

Семейство I. Mycobacteriaceae

Род IV. Mycobacterium

Семейство V. Nocardiaceae

Род I. Nocardia, Род II. Rhodococcus

Подпорядок VII. Propionibacterineae

Семейство I. Propionibacteriaceae

Род I. Propionibacterium

Семейство II. Nocardiaceae

Род I. Nocardioides

Порядок II. Bifidobacteriales

Семейство I. Bifidobacteriaceae

Род I. Bifidobacterium, Род III. Gardnerella

ТИПВ XVI. Chlamydiae

Класс I. Chlamydiae

Порядок I. Chlamydiales

Семейство I. Chlamydiaceae

Род I. Chlamydia, Род II. Chlamydophila

ТИПВ XVII. Spirochaetes

Класс I. Spirochaetes

Порядок I. Spirochaetales

Семейство I. Spirochaetaceae

Род I. Spirochaeta, Род II. Borrelia, Род IX. Treponema

Семейство III. Leptospiraceae

Род II. Leptospira

ТИПВ XX. Bacteroidetes

Класс I. Bacteroidetes

Порядок I. Bacteroidales

Семейство I. Bacteroidaceae

Род I. Bacteroides

Семейство III. Porphyromonadaceae

Род I. Porphyromonas

Семейство IV. Prevotellaceae

Род I. Prevotella

Класс II. Flavobacteria

Порядок I. Flavobacteriales

Семейство I. Flavobacteriaceae

Род I. Flavobacterium

Для характеристики микроорганизмов введено понятие патогенности. Патогенность возбудителей инфекционных болезней – отличительный признак, генетически закрепленный и являющийся таксономическим понятием, позволяющим подразделять микроорганизмы на патогенные, потенциально патогенные (условно-патогенные, оппортунистические) и непатогенные.

Патогенность существует у ряда микроорганизмов как видовой признак, слагается из составляющих факторов, часть которых может подвергаться значительной изменчивости. Главные из них следующие: вирулентность – мера патогенности, присущая определенному штамму возбудителей; токсигенность – способность к выработке и выделению различных токсинов; инвазивность (агрессивность) – способность к преодолению и распространению в тканях макроорганизма. Каждый штамм или клон микроорганизмов патогенного или условно-патогенного вида имеет индивидуальную степень выраженности патогенного потенциала, т. е. вирулентность. В отличие от патогенности эта характеристика имеет количественное выражение. Вирулентность патогенных микробов изменяется под влиянием естественных условий. Ее удается повысить последовательными пассажами через восприимчивых лабораторных животных, а также путем трансформации, трансдукции и лизогенной конверсии. Но ее можно и понизить, что достигается путем воздействия на микроорганизм различных факторов: защитных сил организма, антимикробных препаратов, высокой температуры, иммунных сывороток, дезинфицирующих веществ. Такое искусственное понижение вирулентности патогенных микробов широко применяется при изготовлении живых вакцин, используемых для специфической профилактики ряда инфекционных заболеваний.

По выраженности отдельных патогенных свойств штаммы микроорганизмов могут быть сгруппированы. Например, высокоинвазивные, умеренно инвазивные, или низкоинвазивные, неинвазивные. С учетом выраженности того или иного патогенного свойства микроорганизмы могут получать специальные названия и обозначения, например, энтеротоксигенная кишечная палочка, выделяющая экзотоксин с преимущественным действием на кишечный эпителий.

Степень выраженности патогенного свойства зависит от наличия у микроорганизма соответствующих генов патогенности и контролируемых ими факторов патогенности, к которым, в частности, относят многие поверхностные структуры микроорганизмов (ворсинки, капсулу), компоненты наружной мембраны и клеточной стенки (липополисахарид, белки адгезины и инвазины, тейхоевые кислоты), выделяемые возбудителем ферменты и токсины. Приобретение или утрата тех или иных факторов патогенности лежит в основе изменения вирулентности штамма. В основе изменения вирулентности лежат закономерности функционирования генов патогенности, мутации, а также перенос генов между микроорганизмами одного или разных видов.

Уже вскоре после признания постулатов Коха стало очевидным, что помимо патогенных и непатогенных микроорганизмов для характеристики наблюдаемых взаимодействий между хозяином и паразитом необходимо ввести дополнительную категорию – «условно патогенные» микроорганизмы. Накопленный последующий опыт позволил существующие микроорганизмы с позиции их роли в патологии человека классифицировать на ряд групп.

Первую группу составляют высокопатогенные микроорганизмы (облигатные патогены). Они способны проникать в организм человека, размножаться в различных его органах и тканях, обусловливая развитие болезни. Под патогенностью микроорганизмов традиционно понимают их способность вызывать болезни человека, а вирулентность рассматривают как степень патогенности, хотя многие авторы эти термины употребляют как синонимы. Во многих случаях патогенность не является видовым признаком микроорганизма. А границы между патогенными, условно патогенными микроорганизмами и комменсалами довольно размыты.

Вторую группу составляют микроорганизмы, адаптированные к существованию в нестерильных частях организма человека, связанных с окружающей средой (кожный покров, желудочно-кишечный тракт, верхние отделы дыхательных путей). Они составляют нормальную (эндогенную) микрофлору человека и различаются по вирулентности. Одни из них (к примеру, бифидо- и лактобактерии) практически никогда не вызывают заболеваний человека, другие же (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae и др.) являются частыми этиологическим агентами инфекций и относятся к условно патогенным микроорганизмам.

В третью группу входят свободноживущие микроорганизмы. Они иногда попадают на эпителиальные поверхности или во внутреннюю среду человека и у лиц с иммуносупрессией вызывают инфекционные заболевания (например, Pseudomonas spp., Acinetobacter spp.).

Наконец, четвертую группу составляют микроорганизмы, не имеющие значения в инфекционной патологии, так как условия для их существования в организме человека отсутствуют. К ним относится большинство микроорганизмов, обитающих в почве, воздухе и воде.

Различают три главные среды обитания возбудителей заболеваний человека (они же – резервуары возбудителей): 1) организм человека (популяция людей); 2) организм животных; 3) абиотическая (неживая) среда – почва, водоемы, некоторые растения и пр. Соответственно все инфекции можно разделить на три группы: 1) антропонозы (ОРЗ, брюшной тиф, корь, дифтерия); 2) зоонозы (сальмонеллезы, бешенство, клещевой энцефалит); 3) сапронозы (легионеллез, мелиоидоз, холера, НАГ-инфекция, клостридиозы). Эксперты ФАО/ВОЗ (1969) рекомендуют в рамках сапронозов выделять еще и сапрозоонозы, возбудители которых имеют две среды обитания – организм животных и внешнюю среду, а их периодическая смена и обеспечивает нормальную жизнедеятельность этих возбудителей как биологического вида. Некоторые авторы предпочитают называть сапрозоонозы зоофильными сапронозами. К этой группе инфекций в настоящее время относят сибирскую язву, инфекцию, вызванную синегнойной палочкой, лептоспироз, иерсиниоз, псевдотуберкулез, листериоз и др.

Для характеристики бактерий используют морфологические, цитологические, культуральные, физиологические, биохимические, иммунологические признаки. В систематике бактерий для наименования объекта используют биномиальную номенклатуру К. Линнея, согласно которой биологическому виду присваивают название, состоящее из двух слов: первое определяет принадлежность к определенному роду, второе – виду. Названия бактериям присваивают в соответствии с правилами Международного кодекса номенклатуры бактерий.

Основной таксономической категорией является вид – группа близких между собой бактерий, имеющих общий корень происхождения и на данном этапе эволюции характеризующихся определенными морфологическими, биохимическими и физиологическими признаками, обособленных отбором от других видов и приспособленных к определенной среде обитания. Виды объединяют в таксоны более высокого порядка – роды, роды – в семейства, далее следуют порядки, классы, отделы, царства.

В микробиологии употребляются такие термины, как «штамм» и «клон». Под штаммом понимают бактериальные культуры одного вида, выделенные, например, из разных мест обитания. Различия между штаммами не выходят за пределы вида, хотя вирулентность бактерий может различаться. Например, бактерия Clostridium difficile давно встречается в больницах, вызывая диарею, чаще у пациентов, принимающих антибиотики. Такая инфекция, однако, легко поддается лечению другими антибиотиками. Но в США и других странах в последние годы стал стремительно распространяться мутировавший более агрессивный штамм микроба. Самая сильная вспышка произошла среди пациентов одной из больниц в Квебеке, унеся жизни более 200 человек. Специалисты опасаются, что инфекция может угрожать здоровью общества в целом.

Клон – близкое к понятию «штамм», но еще более узкое понятие, это культура, выделенная из одной клетки.

Для характеристики некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, используется понятие «серовар» (ранее – серотип). Серовар – подвид какого-либо микроорганизма, отличающийся от других представителей своего вида особыми антигенными свойствами. Деление на серовары клинически очень важно, ибо именно эти специфические антигены определяют в конечном итоге патогенность и вирулентность микроорганизмов данного серовара.

Наиболее полно задача быстрой идентификации прокариотных организмов решается с помощью справочника «Определитель бактерий Берджи» (D. H. Bergey, 1860 – 1937), периодически выпускаемого Обществом американских бактериологов с привлечением крупных специалистов в области изучения тех или иных групп бактерий. Первое издание определителя было выпущено в 1923 г. группой американских бактериологов под руководством Д. X. Берджи; десятое издание вышло в 1997 г. Основная идея классификации «по Берджи» – легкость идентификации бактерий. Для осуществления этого используют совокупность признаков: морфологических (форма тела; наличие или отсутствие жгутиков; капсулы; способность к спорообразованию; особенности внутриклеточного строения; окрашивание по Граму), культуральных (признаки, выявляемые при культивировании в лаборатории чистой культуры), физиолого-биохимических (способы получения энергии; потребности в питательных веществах; отношение к факторам внешней среды; нуклеотидный состав и последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК; наличие и характер минорных оснований в ДНК; нуклеотидный состав рибосомальной РНК; последовательность аминокислот в ферментных белках с аналогичными функциями).