Патоген — болезнетворный агент¶

Патоген (от др.-греч. πάθος — страдание, болезнь и γεννάω — рождаю, порождаю) — биологический агент (вирус, бактерия, гриб, паразит или иной микроорганизм), способный вызывать инфекционное заболевание у хозяина. Патогенность — это измеримая способность микроорганизма вызывать болезнь, в отличие от вирулентности, характеризующей степень тяжести заболевания.

¶Классификация патогенов

По биологической природе патогены делятся на несколько основных групп:

По типу хозяина различают патогены, поражающие человека (антропонозы), животных (зоонозы), растений (фитопатогены) и универсальные, способные инфицировать представителей разных классов. Зоонозные патогены имеют особое эпидемиологическое значение: к ним относятся возбудители бешенства, чумы, лептоспироза и ряда вирусных инфекций, передающихся от животных человеку.

¶Механизмы патогенности

Патогенность реализуется через комплекс взаимосвязанных механизмов, обеспечивающих проникновение в организм, размножение и преодоление защитных барьеров хозяина.

¶Адгезия и проникновение

Первый этап заражения — прикрепление (адгезия) патогена к клеткам хозяина с помощью адгезинов — белковых структур на поверхности бактерий (ворсинки, фимбрии, капсульные полисахариды) или вирусных белков (гемагглютинин). Специфичность адгезии определяет тропизм патогена — предпочтительность определённых тканей и органов. Так, вирус гриппа поражает эпителий дыхательных путей, а вирус полиомиелита — нейроны спинного мозга.

¶Токсины

Многие бактерии выделяют токсины — ядовитые белки или полисахариды, повреждающие ткани хозяина. Различают:

• Экзотоксины — секретируемые в окружающую среду, термолабильные, высокоспецифичные (токсин ботулизма, столбнячный токсин, токсин холерного вибриона).
• Эндотоксины — компоненты липополисахаридной оболочки грамотрицательных бактерий, высвобождающиеся при гибели клетки и вызывающие системный воспалительный ответ.

¶Уклонение от иммунного ответа

Патогены выработали множество стратегий противодействия иммунной системе хозяина: антифагоцитарные капсулы (у пневмококка и сальмонеллы), изменение антигенной структуры поверхности (антигенная вариация у трипаносом и возбудителя малярии), подавление синтеза интерферонов (у многих вирусов), внутриклеточное паразитирование (у Mycobacterium tuberculosis, Listeria monocytogenes), имитация молекул хозяина (мимикрия).

¶Кождай-Монро постулаты

В 1884 году немецкий врач Фридрих Лёффлер, а в 1885-м — американский патолог Теобальд Смит сформулировали критерии, позднее обобщённые Робертом Кохом в его постулатах (1884):

1. Возбудитель должен обнаруживаться у всех больных данным заболеванием.
2. Возбудитель должен быть выделен в чистую культуру из организма больного.
3. Выделенная культура должна вызывать такое же заболевание при заражении восприимчивого лабораторного животного.
4. Возбудитель должен быть повторно выделен из этого животного.

Эти постулаты стали методологической основой инфекционной микробиологии, хотя для вирусов, внутриклеточных паразитов и некоторых патогенов человека (например, возбудителя проказы Mycobacterium leprae, не растущего в чистой культуре) их применение требует уточнений.

¶Эпидемиологическое значение

Патогены циркулируют в природе, поддерживая эпидемический процесс. Ключевые параметры, определяющие опасность патогена:

• Контагиозность — способность передаваться от больного к здоровому.
• Летальность (case fatality rate) — доля смертельных исходов среди заболевших.
• Инкубационный период — время от заражения до появления симптомов.
• Репродуктивное число R₀ — среднее число людей, которых заражает один инфицированный при отсутствии мер контроля.

В России эпиднадзор за особо опасными патогенами осуществляется Роспотребнадзором. К особо опасным относятся возбудители чумы, холеры, сибирской язвы, оспы, чумы мелких животных и ряда других инфекций, включённых в перечень, утверждаемый Минздравом РФ.

¶Устойчивость и резистентность

Проблема устойчивости патогенов к антимикробным препаратам приобрела глобальный масштаб. Всемирная организация здравоохранения включила устойчивость к антибиотикам в список глобальных угроз общественному здоровью. Механизмы резистентности включают ферментативную деградацию антибиотиков (бета-лактамазы), изменение мишеней действия, активный вытеснение препарата из клетки (эффлюксные насосы) и модификацию метаболических путей. Особую опасность представляют полирезистентные штаммы, такие как MRSA (метициллинрезистентный Staphylococcus aureus) и туберкулёз с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ).

¶Профилактика и контроль

Основные методы борьбы с патогенами:

• Вакцинация — формирование специфического иммунитета. В России применяются как живые ослабленные вакцины (БЦЖ против туберкулёза), так и инактивированные, субъединичные и рекомбинантные препараты.
• Антимикробная терапия — антибиотики (против бактерий), противовирусные, противогрибковые и противопаразитарные средства.
• Санитарно-гигиенические меры — обеззараживание воды и пищевых продуктов, контроль за сточными водами, личная гигиена.
• Дезинсекция и дератизация — борьба с переносчиками (комары, блохи, клещи, грызуны).

Развитие фаготерапии — лечения бактериофагами, вирусами, специфично поражающими бактерии, — ведётся в России дольше и шире, чем в большинстве стран Запада; Институт им. Н.Ф. Гамалеи и ряд других научных центров разрабатывают фаговые препараты для клинического применения.

Источники:

• Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — М.: Медицина.
• Руководство по микробиологической диагностике инфекционных болезней. — М.: НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи.
• Материалы Всемирной организации здравоохранения (WHO) по глобальным угрозам здоровью.
• Постулаты Коха // Brock Biology of Microorganisms.