Д и ивановский основоположник учения о вирусах

Наша страна является родиной науки о вирусах, а Д. И. Ивановский (1864-1920) справедливо считается основоположником этой науки. После того как Луи Пастер доказал, что инфекционные заболевания вызываются бактериями, была разработана высокая техника их исследования, и к концу XIX в. были открыты один за другим возбудители очень многих инфекционных заболеваний человека, животных и растений. Но все же тщательные, кропотливые поиски возбудителей таких заболеваний, как оспа, бешенство, грипп, корь, чума свиней, чума собак, рогатого скота и других, оказывались безрезультатными. Казалось, здесь микробиология зашла в тупик. Некоторые ученые стали сомневаться в положении Пастера, что каждая заразная болезнь должна иметь своего возбудителя - микроба. Выход из тупика был указан русским ученым физиологом растений Д. И. Ивановским в 1892 г.

Д. И. Ивановский изучил причины заболевания табака мозаичной болезнью, очень распространенной в то время на юге России и приносившей большие убытки табаководам. Он выяснил, что это заразное заболевание, но поиски возбудителя заболевания дали отрицательный результат, хотя им были использованы все методы исследования того времени. Продолжая свои исследования, он рядом простых остроумных опытов установил, что возбудителем мозаичной болезни табака является заразное начало, свободно проходящее через бактериальные фильтры, задерживающие самые мелкие бактерии, и невидимое в оптический микроскоп.

Теперь мы знаем, что Д. И. Ивановский открыл целый новый мир живых существ - мир фильтрующихся вирусов. Но подобно Колумбу, открывшему новый континент, он даже не дал ему названия. Через шесть лет после его открытия был описан первый фильтрующийся вирус, вызывающий заболевание животных ящур. В 1917 г. д'Эррель установил, что фильтрующиеся вирусы поражают бактерии, вызывая их растворение. Он их назвал бактериофагами.

Д. И. Ивановский (1861-1920)

Таким образом, на протяжении 25 лет были открыты три группы вирусов: вирусы растений, вирусы человека и животных и вирусы микробов - бактерий и актиномицетов.

К настоящему времени открыто большое количество вирусов человека и животных (около 300), растений (более 200) и продолжают открывать все новые вирусы. Так, за последние пять лет описано более 70 новых вирусов, обитающих в организме человека.

Учение о вирусах разрослось в самостоятельную науку - вирусологию. Она имеет не только большое практическое значение для медицины и сельского хозяйства, но и не менее важное теоретическое значение для биологии, генетики, биохимии, поскольку вирусы являются наиболее простыми формами жизни и ее проявления.

Потери человечества от вирусных инфекций огромны и намного превышают потери от заразных заболеваний, вызываемых бактериями, грибами и простейшими. Так, в 1918 г. гриппом переболело 500 млн. человек и погибло около 20 млн., т. е. больше, чем погибло на полях сражений за всю первую мировую войну. В пандемию азиатского гриппа в 1957 г. переболело свыше миллиарда людей, к счастью, без большой смертности.

Большой ущерб приносят вирусные болезни домашним животным и культурным растениям. Фаги иногда причиняют большой урон в производствах, основанных на жизнедеятельности бактерий и лучистых грибов, особенно в производствах сыра, антибиотиков и др.

Из огромного количества инфекционных вирусных заболеваний человека нужно отметить грипп, корь, оспу, полиомиелит, болезнь Боткина, вирусные энцефалиты, свинку и др. У животных большие потери вызывают чума свиней, чума птиц, оспа птиц, чума собак, грипп свиней, инфекционная анемия лошадей и др. Ящур заразителен для рогатого скота и людей. Бешенство первично наблюдается у собак, волков и при укусе бешеными собаками, волками передается людям и различным сельскохозяйственным животным. Из многочисленных вирусных заболеваний растений следует отметить мозаичную болезнь табака, х-вирус картофеля, столбур, различные желтухи и мозаики многих растений.

Все это, конечно, привлекло внимание исследователей к изучению вирусов. В результате были достигнуты, в частности и в Советском Союзе, большие успехи. Было открыто много новых вирусов, изучено их строение и физиология, предложены методы борьбы с ними, получены вакцины против многих вирусных заболеваний (полиомиелита, кори, энцефалита и др.), была применена новейшая техника исследований (электронная микроскопия, люминесцентная микроскопия, суперфильтрация, суперцентрифугирование, культура тканей, ультратонкие срезы микробов и др.).

Вирусы, особенно фаги, оказались превосходной моделью для изучения основных вопросов биологии - вопросов наследственности, механизма синтеза белков, нуклеиновых кислот.

Основными признаками, отличающими вирусы от других групп микробов, являются:

1) мельчайшие размеры вирусов, проходящих через бактериальные фильтры и невидимых в оптический микроскоп;

2) строгий паразитизм в клетках живого организма;

3) отсутствие собственного обмена веществ;

4) неклеточная форма строения. Поэтому они не называются клетками, а частицами, особями, вирионами. Вирионами называют покоящиеся формы вирусов, которые способны вызывать инфекции. Отдельные особи вируса не имеют определенных структур, характерных для клетки, - оболочки, дифференцированного ядра и пр.

Дается описание основных этапов научной и педагогической деятельности . Отмечаются основные результаты его исследований, которые определяют бесспорный приоритет ученого как основоположника учения о вирусах.

Ключевые слова: Ключевые слова: Ивановский Д.И., мозаичная болезнь табака, свойства возбудителя, диссертации, приоритет, педагогическая деятельность.

Describes the main stages of scientific and pedagogical activity of the . Main results of his research, which determine the undisputed priority of the scientist as the founder of the doctrine of viruses.

Keywords: Keywords: D. I. Ivanovsky, mosaic disease of tobacco, the properties of the pathogen, dissertations, priority, pedagogical activity.

Жизнь и научная деятельность Дмитрия Иосифовича Ивановского, юбилей которого мы отмечаем в этом году, неразрывно связаны с тремя городами, с тремя университетами: , Варшавским и Донским, который впоследствии был переименован в Ростовский, а ныне стал Южным федеральным университетом. Необходимо отметить, что Русский Императорский Варшавский университет в 1915 году в связи с Первой мировой войной был эвакуирован в , и на его базе был основан Донской университет. Вместе с университетом в наш город из Варшавы переехала и большая часть состава, среди которого был и Дмитрий Иосифович Ивановский.

Рис. 1. Дмитрий Иосифович Ивановский

родился 28 октября (9 ноября) 1864 года в с. Низ Гдовского уезда Петербургской губернии. Отец Дмитрия Иосифовича рано умер, и семье с 5 детьми пришлось жить на его пенсию в 372 рубля в год.

Однако, обладая незаурядными способностями, Дмитрий учился в гимназии в С.-Петербурге, а окончив ее в 1883 г. с медалью, в тот же год поступил на естественное отделение факультета Петербургского университета [1].

После окончания учебы был оставлен в университете для продолжения научных исследований, а с стал первым и единственным на то время сотрудником организованной профессором ботанической лаборатории Академии наук. Примечательно, что неоднократно отказывали в реализации его проекта. Тогда ученый создал ботаническую лабораторию у себя на квартире. И лишь после того, как был избран академиком, ему было разрешено организовать эту лабораторию с одним штатным лаборантом с окладом 1200 рублей в год. Эта лаборатория впоследствии была трансформирована в лабораторию биохимии и физиологии растений, а затем преобразована в Институт физиологии растений АН СССР [2].

Однако дальнейшие исследования этого необычного возбудителя мозаичной болезни табака пришлось, к сожалению, отложить.

В те годы занимать кафедру в столичном университете ( быть заведующим кафедрой) и получить звание профессора мог только доктор наук. Если в виде большого исключения кафедра поручалась магистру, то это считалось временной должностью, на 5 лет, в течение которых занимающий кафедру должен был либо защитить докторскую диссертацию и получить звание профессора, либо уступить кафедру достойному претенденту [1,2].

Именно такое исключение и было сделано для , который стал заведующим кафедрой анатомии и физиологии растений Петербургского университета. В ближайшие 5 лет ему предстояло подготовить и защитить докторскую диссертацию, темой для которой он избрал изучение мозаичной болезни табака, проблему совершенно новую для науки и в теоретическом, и в практическом, и в методологическом планах. Эти исследования глубоко захватили . Однако время шло, но, несмотря на усердную работу, трудности с изучением необычного возбудителя не уменьшались, а, скорее, увеличивались. Результаты экспериментов никак не укладывались в рамки обычных представлений о микроорганизмах, а в силу этого и оформление диссертации откладывалось из года в год. В 1901 году истекли 5 лет, и пришлось оставить кафедру в столичном университете. Ему было предложено в качестве экстраординарного профессора занять освободившуюся кафедру в Варшавском университете, так как ее заведующего, профессора , пригласили в С.-Петербург на ставшее вакантным место. Выбора у не было, и ему пришлось поехать в Варшаву, поменявшись, таким образом, с местами [1].

не был узким специалистом, он был широко эрудированным, выбирающим новые, мало исследованные важнейшие разделы биологии, и разрабатывал их на основе своих собственных методов. Это касается его трудов по изучению почвенных микроорганизмов, по вопросам о связывании азота в почве, по бактериальным удобрениям, по экспериментальным методам исследования эволюционных процессов, по изучению фотосинтеза и растительных пигментов, по исследованию природы спиртового брожения и многих других биологических процессов и явлений [3].

Научные исследования совмещал с плодотворной педагогической деятельностью. Он был прекрасным педагогом и воспитателем нескольких поколений студентов Петербургского, Варшавского и Донского университетов. Он читал курсы по анатомии растений, по физиологии растений, вел практические занятия, и относился к этой работе с любовью и большой ответственностью. Читая лекции, Дмитрий Иосифович старался привить студентам исследовательские навыки, научить их самостоятельно мыслить и самим разбираться в нередко противоречивых фактах и гипотезах. Каждая его лекция была как бы размышлением над тем или иным вопросам физиологии растений и всегда сопровождалась богатым демонстрационным материалом. написал прекрасный учебник по физиологии растений, в основу которого был положен исторический метод. Этот во многом уникальный учебник, первое издание которого вышло в 1917–1919 годах, представлял собой курс лекций, которые Дмитрий Иосифович читал в Русском Императорском университете с 1901 по 1915 год в Варшаве, а затем в , в Донском университете с 1915 по 1920 год. Второе издание учебника вышло в 1924 году, и долгое время было лучшим руководством по физиологии растений для студентов университетов [3].

Рис. 2. Здание Донского университета, в котором располагалась лаборатория

Несмотря на некоторую замкнутость и болезненную щепетильность, обладал прекрасными душевными качествами. Он был отзывчив и внимателен к людям, отличаясь исключительной скромностью, любил справедливость в суждениях и прямоту.

К большому сожалению, здоровье было сильно подорвано. Он тяжело пережил утрату всего оборудования лаборатории и своей богатой библиотеки при эвакуации из Варшавы, а затем трагическую смерть своего единственного сына. 20 июня 1920 года Дмитрий Иосифович скончался от болезни печени [3].

Рис. 3. Дом, в котором жил Ивановский в

В на стене дома, где жил и работал ученый, укреплена мемориальная доска с надписью: «В этом доме жил крупнейший русский ученый, основатель науки о вирусах Дмитрий Иосифович Ивановский (род.1864, умер 1920 г.), мемориальная доска есть и на здании, в котором располагалась лаборатория ученого, а на могиле , похороненного на Новопоселенческом (ныне Братском) кладбище, воздвигнут памятник.

Рис. 4. Памятник на могиле (Братское кладбище г. )

Д.И. Ивановский

Дмитрий Иосифович Ивановский

(1864-1920 гг.)

Биография. Краткая справка.

Окончил Петербургский университет в 1888 г. и был оставлен при кафедре ботаники.

Ассистент Ботанической лаборатории Петербургской Академии наук (с 1890 г.), приват-доцент Петербургского университета (1895-1901 гг.), профессор Варшавского университета (1901-1915 гг.), профессор Донского университета (с 1915 г.).

Научная деятельность. Краткая справка.

Приступив в 1887 г. к изучению заболеваний табака на территории Бессарабии и Никитского ботанического сада, различил ранее смешиваемые т.н. рябуху и мозаичную болезнь (совместно с В.В.Половцевым). Выяснил (1892 г.), что возбудитель последней, в отличие от бактерий, невидим в микроскоп при самом сильном увеличении, проходит через фарфоровые фильтры и не растет на обычных питательных средах. Обнаружил в клетках больных растений кристаллические включения (кристаллы Ивановского), открыв, таким образом, особый мир возбудителей заболеваний небактериальной и непротозойной природы, названных впоследствии вирусами. Д.И.Ивановский рассматривал их как мельчайшие живые организмы. Кроме того, Д.И.Ивановский опубликовал работы об особенностях физиологических процессов в больных растениях, влиянии кислорода на спиртовое брожение у дрожжей, состоянии хлорофилла в растениях, его устойчивости к свету, значении каротина и ксантофилла, по почвенной микробиологии.

Жизненный путь.

Основоположник вирусологии, российский ученый Дмитрий Иосифович Ивановский родился 9 ноября (28 октября по старому стилю) 1864 г. в многодетной семье чиновника, проживавшей в селе Низы Лужского уезда Петербургской губернии.

После смерти отца семье была назначена небольшая пенсия в Санкт-Петербурге. Несмотря на стесненные денежные обстоятельства, Дмитрий сумел поступить за казенный счет в гимназию, которую он окончил с отличием. Успешно сдав необходимые экзамены, был зачислен в Петербургский университет на физико-математический факультет, окончил его в 1888 г. и был оставлен при кафедре ботаники. С 1890 г. – ассистент ботанической лаборатории Петербургской Академии наук.

Еще студентом Д.И.Ивановский во время командировки на табачные плантации в Бессарабии и в Никитском ботаническом саду начинает исследования болезней табака. В сентябре 1887 г. он публикует первый отчет, где показывает, что заболевание табака вызвано одновременно несколькими причинами. Впервые в научной литературе он разделил рябуху (грибковое заболевание табака) от собственно мозаичной болезни листьев. Затем он ставит эксперименты в повторение опытов Майера с бумажными фильтрами. Эту работу он делает, уже закончив университет и оставшись работать при кафедре ботаники.

Научная работа по мозаичной болезни табака не мешает молодому ученому совершенствовать свои знания и в других областях науки. Под руководством А.Е.Бекетова, А.С.Фаминцына и Х.Я.Гоби он изучает физиологию растений и микробиологию. В 1895 г. защищает магистерскую диссертацию и в качестве приват-доцента начинает чтение лекций по физиологии низших организмов, а с 1896 г. – по анатомии и физиологии растений в Петербургском университете. С 1901 г. – экстраординарный, а с 1903 г. – ординарный профессор Варшавского университета.

Д.И.Ивановский занимался изучением процесса спиртового брожения и влияния на него кислорода, хлорофилла и других пигментов зеленых листьев, участвующих в процессе фотосинтеза. Известны также его работы по общей сельскохозяйственной микробиологии. Д.И.Ивановский был дарвинистом, подчеркивал зависимость организмов от условий окружающей среды и доказывал эволюционное значение этого факта.

В годы Первой мировой войны (1915 г.) Варшавский университет был эвакуирован в Ростов-на-Дону. Эвакуация не позволила перевезти оборудование лаборатории, которую Д.И.Ивановский в течение многих лет создавал в Варшаве. Ему пришлось заново организовывать учебный процесс и практикумы в Донском университете.

Д.И.Ивановский скончался 20 апреля 1920 г. в Ростове-на-Дону. Он похоронен на территории Братского кладбища, в его северо-восточной части.

В 1935 г. американский ученый Уэндел Мериддит Стенли впервые выделил в кристаллическом виде чистый препарат вируса табачной мозаики, т.е. исследовал те самые кристаллические структуры в клетках табачного листа, которые наблюдал и описал Д.И.Ивановский. Вирус табачной мозаики, корпускулярная и контагиозная природа которого были показаны Д.И.Ивановским, ученые смогли увидеть только в 1939 г., после изобретения электронного микроскопа. А в 1946 г. в Нобелевской лекции У.М.Стенли напомнил миру о заслугах своего российского предшественника.

Комплекс зданий Варшавского университета

Впервые существование вируса доказал в 1892 году Ивановский. В результате наблюдений он высказал предположение, что болезнь табака, под названием мозаичной, представляет собой не одно, а два совершенно различных заболевания одного и того же растения: одно из них - рябуха, возбудителем которого является грибок, а другое неизвестного происхождения. Возбудитель мозаичной болезни табака не мог быть обнаружен в тканях больных растений с помощью микроскопа и не культивировался на искусственных питательных средах. Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни. Своими исследованиями он заложил основы ряда научных направлений вирусологии: изучение природы вируса, цитопаталогических вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства.

Конец XIX — начало XX-го века. Основным методом идентификации вирусов в этот период был метод фильтрации через бактериологические фильтры, которые использовались как средство разделения возбудителей на бактерии и небактерии. Были открыты следующие вирусы: вирус табачной мозаики; ящура; желтой лихорадки; оспы и трахомы; полиомиелита; кори; вирус герпеса.

30-е годы — основным вирусологическим методом, используемым для выделения вирусов и их дальнейшей идентификации, являются лабораторные животные. 1931 г. — в качестве экспериментальной модели для выделения вирусов стали использоваться куриные эмбрионы, которые обладают высокой чувствительностью к вирусам гриппа, оспы, лейкоза. Открыты: вирус гриппа; клещевого энцефалита.

40-е годы. Установили, что вирус осповакцины содержит ДНК, но не РНК. Стало очевидным, что вирусы отличаются от бактерий не только размерами и неспособностью расти без клеток, но и тем, что они содержат только один вид нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК. Введение в вирусологию метода культуры клеток явилось важным событием, давшим возможность получения культуральных вакцин. Из широко применяемых в настоящее время культуральных живых и убитых вакцин, созданных на основе аттенуированных штаммов вирусов, следует отметить вакцины против полиомиелита, паротита, кори и краснухи.

50-е годы: Открыты вирусы: аденовирусы; краснухи; вирусы парагриппа.

70-е годы: открытие в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов фермента обратной транскриптазы (ревертазы). Становится реальным изучение генома РНК содержащих вирусов. Открыты вирусы: вирус гепатита B; ротавирусы, вирус гепатита A.

80-е годы. Развитие представлений о том, что возникновение опухолей может быть связано с вирусами. Компоненты вирусов, ответственные за развитие опухолей, назвали онкогенами. Открыты вирусы: иммунодефицита человека; вирус гепатита C.

2. Инфекция ( инфекционный процесс ), Инфекционная болезнь.

Под инфекционной болезнью следует по­нимать индивидуальный случай определяемого лабораторно и/или клинически инфекционного состояния данного макроорганизма, обуслов­ленного действием микробов и их токсинов, и сопровождающегося различными степенями на­рушения гомеостаза. Это частный случай про­явления инфекционного процесса у данного конкретного индивидуума. Об инфекцион­ной болезни говорят тогда, когда происходит нарушение функции макроорганизма, сопро­вождающееся формированием патологичес­кого морфологического субстрата болезни.

Для инфекционного заболевания характерны определенные стадии развития:

1. Инкубационный период — время, которое проходит с мо­мента заражения до начала клинических проявлений болезни. В зависимости от свойств возбудителя, иммунного статуса мак­роорганизма, характера взаимоотношений между макро- и микроорганизмом инкубационный период может колебаться от нескольких часов до нескольких месяцев и даже лет;

2. Продромальный период — время появления первых клини­ческих симптомов общего характера, неспецифических для данного заболевания, например слабость, быстрая утомляе­мость, отсутствие аппетита и т. д.;

3. Период острых проявлений заболевания — разгар болезни. В это время проявляются типичные для данного за­болевания симптомы: температурная кривая, высыпания, местные поражения и т. п.;

4. Период реконвалесценции — период угасания и исчез­новения типичных симптомов и клинического выздоровления.

Не всегда клиническое выздоровление сопровождается осво­бождением макроорганизма от микроорганизмов. Иногда на фоне полного клинического выздоровления практически здоровый че­ловек продолжает выделять в окружающую среду патогенные микроорганизмы, т.е. наблюдается острое носительство, иногда переходящее в хроническое носительство (при брюшном тифе — пожизненное).

Заразность инфекционной болезни — свойство передавать возбудителя от инфицированного к здоровому восприимчивому организму. Инфекционные болезни характеризуются воспроизвод­ством (размножением) заразного начала, способного вызвать инфекцию у восприимчивого организма.

Инфекционные заболевания широко распространены среди населения. По массовости они занимают третье место после сер­дечно-сосудистых и онкологических болезней. Инфекционные бо­лезни отрицательно влияют на здоровье людей и наносят зна­чительный экономический ущерб. Существуют кризисные инфек­ционные болезни (например, ВИЧ-инфекция), которые в силу своей высокой эпидемичности и летальности угрожают всему че­ловечеству.

Инфекционные болезни различают по степени распрос­траненности среди населения; условно их можно разделить на пять групп:

• имеющие наибольшую распространенность (более 1000 слу­чаев на 100 000 населения) — грипп, ОРВИ;

• широко распространенные (более 100 случаев на 100 000 на­селения) — вирусный гепатит А, шигеллезы, острые кишеч­ные заболевания неустановленной этиологии, скарлатина, краснуха, ветряная оспа, эпидемический паротит;

• часто встречающиеся (10—100 случаев на 100 000 населения) — сальмонеллезы без брюшного тифа, гастроэнтероколиты ус­тановленной этиологии, вирусный гепатит В, коклюш, корь;

• сравнительно малораспространенные (1—10 случаев на 100 000 населения) — брюшной тиф, паратифы, иерсиниозы, бру­целлез, менингококковая инфекция, клещевой энцефалит, ге­моррагические лихорадки;

• редко встречающиеся (менее 1 случая на 100 000 населения) — полиомиелит, лептоспироз, дифтерия, туляремия, риккетсиозы, малярия, сибирская язва, столбняк, бешенство.

Инфекционный процесс может быть:

по длительности- острый и хронический.

Острая циклическая инфекция заканчивается элиминацией (удалением) возбудителя или смертью больного. При хронической инфекции возбудитель длительно сохраняется в организме (это состояние называется персистенция). Для персистенции микроорганизмы имеют ряд механизмов- внутриклеточная локализация (укрываются в клетке), переход в не имеющие клеточной стенки L- формы, антигенная мимикрия (совпадение по химическому составу антигенных детерминант микроба и клеток хозяина ), укрытие в локальных очагах и забарьерных органах (головной мозг), Для вирусов дополнительными факторами персистенции является интеграция генома вируса с хромосомой клетки- мишени, недоступность действию антител, наличие дефектных вирусных частиц и слабая индукция иммунного ответа и др. Персистенция в организме и периодическая смена хозяина- два основных механизма поддержания микробных популяций.

по степени распространения- локальный и генерализованный.

Локальный инфекционный процесс- возбудитель сосредоточен в определенном очаге, не выходя за его пределы, что сдерживает механизмы защиты. Если микроорганизм способен диссеминировать по организму, возникает генерализованный процесс. Существует два основных пути распространения- лимфогенный (по лимфатической системе) и гематогенный (по кровяным сосудам).

по выраженности- манифестный и инаппарантный.

Манифестный (ярко выраженный) инфекционный процесс- инфекционная болезнь- типичная, атипичная, хроническая и т.д. Бессимптомный (инаппарантный) инфекционный процесс характерен для латентной инфекции. Размножение возбудителя в организме не сопровождается клиническими проявлениями, а только иммунными реакциями.

Инфекционные заболевания имеют ряд отличий от соматических, в том числе- наличие возбудителя, заразность, цикличность течения.

Динамика развития инфекционной болезни.

Инфекционные заболевания характеризуются цикличностью, сменой периодов.

1.Инкубационный период- от момента заражения до первых клинических признаков (процесс активного размножения возбудителя).

2.Продромальный период (предвестников) характеризуется общими неспецифическими проявлениями- недомоганием, головной болью, повышением температуры и другими симптомами преимущественно токсического генеза.

3.Период развития (разгара) болезни характеризуется типичными (специфическими) для данной инфекции клиническими проявлениями.

4.Период реконвалесценции (выздоровления). В качестве исхода болезни может наступить выздоровление, развиться носительство или летальный исход.

Бактерионосительство может иметь большое значение в распространении многих инфекций. Может наблюдаться как при латентной инфекции, так и после перенесенного инфекционного заболевания. Особое значение при некоторых инфекциях имеют хронические носители (брюшной тиф, вирусный гепатит В).

Инфекционное заболевание возникает не при каждом попадании патогенного микроорганизма в организм человека. Требуются определенные условия для реализации:

- достаточная доза микроорганизмов (понятие о критических дозах). Чума- несколько бактериальных клеток, дизентерия- десятки, для некоторых возбудителей- тысячи- сотни тысяч;

- естественный путь проникновения. Существует понятие о входных воротах инфекции, различных для различных групп инфекций- раневых, респираторных, кишечных, урогенитальных с различными механизмами заражения (глаза, кожа, дыхательные пути, желудочно- кишечный тракт, мочеполовая система и др.);

- характеристики возбудителя, его болезнетворные свойства, способность преодолевать защитные механизмы хозяина;

- состояние организма хозяина (наследственность- гетерогенность человеческой популяции по восприимчивости к инфекции, пол, возраст, состояние иммунной, нервной и эндокринной систем, образ жизни, природные и социальные условия жизни человека и др.).

Патогенность (“рождающий болезнь”)- способность микроорганизма вызвать заболевание. Это свойство характеризует видовые генетические особенности микроорганизмов, их генетически детерминированные характеристики, позволяющие преодолеть защитные механизмы хозяина, проявить свои патогенные свойства.

Вирулентность - фенотипическое (индивидуальное) количественное выражение патогенности (патогенного генотипа). Вирулентность может варьировать и может быть определена лабораторными методами (чаще- DL50- 50% летальная доза- количество патогенных микроорганизмов, позволяющая вызвать гибель 50% зараженных животных).

По способности вызывать заболевания микроорганизмы можно разделить на патогенные, условно- патогенные, непатогенные. Условно- патогенные микроорганизмы обнаруживают как в окружающей среде, так и в составе нормальной микрофлоры. В определенных условиях (иммунодефицитные состояния, травмы и операции с проникновением микроорганизмов в ткани) они могут вызывать эндогенные инфекции.

Основные факторы патогенности микроорганизмов - адгезины, ферменты патогенности, подавляющие фагоцитоз вещества, микробные токсины, в определенных условиях- капсула, подвижность микробов. Вирулентность связана с токсигенностью (способностью образования токсинов) и инвазивностью (способностью проникать в ткани хозяина, размножаться и распространяться). Токсигенность и инвазивность имеют самостоятельный генетический контроль, часто находятся в обратной зависимости (возбудитель с высокой токсигенностью может обладать низкой инвазивностью и наоборот).

Патогенность - т.е. способность микроорганизма вызывать заболевание- более широкое понятие, чем паразитизм. Патогенными свойствами могут обладать не только паразитические виды микробов, но и свободно живущие, в т.ч. возбудители сапронозов (иерсинии, легионеллы и др.). Естественной средой для последних является почва и растительные организмы, однако они способны перестраивать свой метаболизм в организме теплокровных животных и оказывать патогенное действие.

Адгезины и факторы колонизации- чаще поверхностные структуры бактериальной клетки, с помощью которых бактерии распознают рецепторы на мембранах клеток, прикрепляются к ним и колонизируют ткани. Функцию адгезии выполняют пили, белки наружной мембраны, ЛПС, тейхоевые кислоты, гемагглютинины вирусов. Адгезия- пусковой механизм реализации патогенных свойств возбудителей.

Факторы инвазии, проникновения в клетки и ткани хозяина. Микроорганизмы могут размножаться вне клеток, на мембранах клеток, внутри клеток. Бактерии выделяют вещества, способствующие преодолению барьеров хозяина, их проникновению и размножению. У грамотрицательных бактерий это обычно белки наружной мембраны. К этим же факторам относятся ферменты патогенности.

Ферменты патогенности- это факторы агрессии и защиты микроорганизмов. Способность к образованию экзоферментов во многом определяет инвазивность бактерий- возможность проникать через слизистые, соединительнотканные и другие барьеры. К ним относятся различные литические ферменты- гиалуронидаза, коллагеназа, лецитиназа, нейраминидаза, коагулаза, протеазы. Более подробно их характеристика дана в лекции по физиологии микроорганизмов.

Важнейшими факторами патогенности считают токсины, которые можно разделить на две большие группы- экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины продуцируются во внешнюю среду (организм хозяина), обычно белковой природы, могут проявлять ферментативную активность, могут секретировать как грамположительными, так и грамотрицательными бактериями. Они обладают очень высокой токсичностью, термически нестойки, часто проявляют антиметаболитные свойства. Экзотоксины проявляют высокую иммуногенность и вызывают образование специфических нейтрализующих антител- антитоксинов. По механизму действия и точке приложения экзотоксины отличаются- цитотоксины (энтеротоксины и дерматонекротоксины), мембранотоксины (гемолизины, лейкоцидины), функциональные блокаторы (холероген), эксфолианты и эритрогенины. Микробы, способные продуцировать экзотоксины, называют токсигенными.

Эндотоксины высвобождаются только при гибели бактерий, характерны для грамотрицательных бактерий, представляют собой сложные химические соединения клеточной стенки (ЛПС)- подробнее смотри лекцию по химическому составу бактерий. Токсичность определяется липидом А, токсин относительно термостоек; иммуногенные и токсические свойства выражены более слабо, чем у экзотоксинов.

Наличие капсул у бактерий затрудняет начальные этапы защитных реакций- распознавание и поглощение (фагоцитоз). Существенным фактором инвазивности является подвижность бактерий, обусловливающая проникновение микробов в клетки и в межклеточные пространства.