Микробиология, понятие микробиологии, статьи по микробиологии, микробиологические процессы

Апрель 2011

Патогенное действие микробов и их вирулентность, как уже сказано выше, зависит от особенностей химического состава микроорганизмов, а также от их метаболической активности. У микроорганизмов обнаружены некоторые аминокислоты и высшие жирные кислоты, не встречающиеся у животных и растений.
Несомненно значение в патогенности микробов полисахаридов, которые определяют их серологическую специфичность, а в комплексе с белками и липидами их антигенные и иммуногенные свойства. Липиды входят в состав клеточных оболочек бактерий, служат источником энергии, необходимой для жизнедеятельности микробов, определяют их устойчивость к воздействию кислот, в комплексе с другими компонентами играют определенную роль в патогенном действии микробов (эндотоксины).

Между истинными экзотоксинами и эндотоксинами имеются переходные токсические продукты, которые трудно отнести к той или иной группе, Наряду с этими установлено, что ряд микробов, которые считались способными продуцировать только эндотоксин, образуют и экзотоксин, например холерный вибрион, и, наоборот, микрорганизмы, вырабатывающие экзотоксины, обладают и эндотоксической активностью.
Наряду с токсическими продуктами, продуцируемыми непосредственно самой микробной клеткой, в организме могут образовываться токсические вещества в результате расщепления некоторых субстратов самого организма под влиянием ферментов возбудителя. Бруцеллы, вырабатывая фермент, гидролизуют мочевину с образованием углекислоты и аммиака, которые оказывают токсическое действие на организм. У больных бруцеллезом в остром периоде наблюдается резкое (иногда в десятки раз) увеличение содержания аммиака в крови, соответствующее тяжести интоксикации.

Стафилококки и стрептококки образуют токсины, поражающие полиморфноядерные лейкоциты (лейкоцидины и лейкотоксины), разрушающие эритроциты (гемолизины, стрептолизины и др.).
Токсин чумного микроба состоит из двух фракций, содержит 18 аминокислот и тормозит дыхательную активность митохондрий.
К классическим, или истинным, экзотоксинам приближается по характеристике токсин сибиреязвенной палочки. Он получен in vitro в полусинтетической среде и характеризуется летальными, отекообразующими и протективными свойствами.
Эндотоксины представляют часть клеточной структуры и освобождаются при гибели и распаде бактериальной клетки. Для получения эндотоксинов применяют различные методы растирание высушенных бактерий в растворах поваренной соли, замораживание и оттаивание взвеси микробов, обработка трихлоруксусной кислотой, триптическое переваривание и др. Эндотоксины менее ядовиты, чем экзотоксины. Действие эндотоксинов на организм не отличается специфичностью. Вне зависимости от того, из какого микроба получен эндотоксин, при введении в организм он вызывает более или менее однотипную картину патологического процесса. У животных после введения смертельных доз эндотоксинов, почти без инкубации, развиваются слабость, одышка, расстройства со стороны кишечника (диарея). При введении небольших доз эндотоксина наблюдается повышение температуры, а в случае применения больших доз понижение ее. Гибель животного наступает в течение нескольких часов. Сыворотки крови животных, которым вводились эндотоксины, не обладают высокой антиэндотоксической активностью и не полностью нейтрализуют ядовитые свойства эндотоксинов. Большинство эндотоксинов не удается перевести в анатоксины. Эндотоксины в химическом отношении являются сложными глюцидолипидополипептидными комплексами. В отличие от экзотоксинов эндотоксины термостабильны. Наиболее изучены эндотоксины грамотрицательных микроогранизмов возбудителя брюшного тифа, дизентерии, холеры, коклюша и др.

Очень важным свойством экзотоксинов является потеря токсичности. При обработке токсинов формалином и некоторыми другими химическими веществами они теряют свои ядовитые свойства, но сохраняют способность при введении в организм стимулировать образование антитоксинов. Такие обезвреженные препараты токсинов называются анатоксинами.
При введении в организм не смертельных доз токсинов они могут стимулировать в нем образование специфических антитоксических веществ (антител антитоксинов), способных обезвреживать токсины как вне, так и внутри организма.
Наряду с описанными экзотоксинами, продуцируемыми возбудителями дифтерии, столбняка, ботулизма, газовой гангрены, которые в значительной мере определяют патогенез соответствующих заболеваний и иммунитет к ним, многие патогенные микроорганизмы образуют различные токсины, участвующие в развитии инфекционного процесса, но имеющие меньшее значение, чем перечисленные выше.

Лецитин входит в состав структур многих клеток и тканей животного организма (оболочки эритроцитов, митохондрий и пр.), поэтому атоксип CI. perfringens характеризуется чрезвычайно многообразным действием нарушает окислительные процессы в клетках, разрушает эритроциты, обладая летальными, некротическими и гемолитическими свойствами. Будучи белками, экзотоксины, как правило, малоустойчивы к высокой температуре. Дифтерийный токсин разрушается при 60° в течение часа; столбнячный в течение 20 минут. Наряду с этим имеются экзотоксины, обладающие высокой терморезистентностью. Так, атоксин CI. welchii сохраняет 70% своей ядовитости при кипячении в течение 5 минут.
Большинство экзотоксинов, за исключением ботулинического токсина, разрушаются под влиянием пищеварительных ферментов.