Патогенность микроорганизмов обусловлена вырабатыванием ими микробных токсинов, которые при попадании в организм человека вызывают отравления и конкретные заболевания. Эти токсичные соединения могут быть как растительного, так и животного происхождения. Но наибольшее распространение получили токсины, вырабатываемые бактериями.
Токсичные вещества образуются в результате жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов. Они могут оказывать свое разрушительное действие на клетки тканей человека или способствовать развитию симптомов интоксикации путем воздействия на определенные структуры, начинающие усиленно вырабатывать ферменты метаболизма.
Классификация токсинов
В микробиологии бактериальные токсины, классификация которых основана на физико-химических свойствах, делятся на две группы.
Эндотоксины
Это липополисахариды, являющиеся компонентами стенок грамотрицательных бактерий. Они освобождаются и начинают оказывать свое действие только после гибели микробов. Их небольшое количество активизирует у людей выработку фагоцитов, В-лимфоцитов и интерферона. За счет данных факторов происходит повышение иммунитета и нейтрализация болезнетворных микробов и токсинов. Иногда организм реагирует на присутствие эндотоксинов аллергическими проявлениями.
При выделении значительных доз данных веществ они угнетают выработку иммунитета, увеличивают проницаемость капиллярных стенок, разрушают лейкоциты. Это проявляется в виде лейкопении, снижения общей температуры тела, гипотонии, снижении уровня pH крови.
Экзотоксины
Это белки, особенностью которых является способность сохранять биологическую активность вне бактериальной клетки. Механизм их действия основан на повышении проницаемости клеточных мембран, блокировке синтеза белковых структур, нарушении процесса взаимодействия клеток между собой.
Микробные экзотоксины, в свою очередь, делятся на 3 класса в зависимости от их связи с бактерией:
- класс А — это белковые токсины, выделяемые во внешнюю среду;
- класс В — это микробные токсины, которые одновременно секретируются во внешнюю среду, но при этом взаимодействуют с бактериальной клеткой;
- класс С — это токсины микроорганизмов, которые при жизни связаны с клеткой микроба, а после ее гибели выделяются наружу.
Характеристика бактериальных токсинов в зависимости от влияния на ткани и органы людей, включает в себя:
- Нейротоксины. Оказывают негативное действие на нейроны, блокируя передачу нервных импульсов.
- Цитотоксины. Разрушают определенные участки или полностью растворяют мембраны различных клеток.
- Токсины-ферменты. Расщепляя участки белковых молекул и липидов, приводят к нарушению физиологических процессов у людей и животных.
- Токсины, ингибирующие ферменты. Нарушают взаимосвязь между процессами, происходящими в организме.
Специалисты также выделяют токсины, имеющие смешанный тип токсического воздействия.
Особенностью холерного вибриона и кишечной палочки является способность выделять одновременно как экзотоксины, так и эндотоксины, осложняя этим течение болезни и лечение.
Отдельное место в классификации занимают токсины грибов, которые называются микотоксинами. Они загрязняют овощи, фрукты, зерна злаковых культур, семена подсолнечника, а также развиваются при неправильном или длительном хранении в готовых пищевых продуктах. Наиболее опасны для человека токсины, выделяемые грибами рода Aspergillus.
Они вызывают аллергические реакции, токсические гепатиты, патологии почек и некоторые специфические инфекционные заболевания. Доказано, что данные токсические грибы провоцируют развитие злокачественных опухолей.
Наиболее опасные заболевания
Самые известные и наиболее опасные токсины продуцируют бактерии рода Clostridium, вызывающие такие заболевания, как ботулизм, газовая гангрена и столбняк.
Ботулизм
Возбудитель ботулизма Clostridium botulinum выделяет несколько разновидностей экзотоксинов, развиваясь преимущественно в рыбных, мясных и грибных консервах. Данные микроорганизмы проявляют свои патогенные свойства только в анаэробных условиях. В присутствии кислорода они погибают. Желудочный сок, воздействие низких температур (заморозка) и просаливание не инактивируют токсины, а вот длительная термическая обработка действует на них губительно.
Скопление ботулотоксинов в консервированных продуктах проявляется вздутием крышки тары (это явление называется бомбаж). Вкусовые качества при этом практически не изменяются. Иногда может присутствовать легкий привкус прогорклого жира, и только при значительном скоплении газов происходит изменение цвета и консистенции продуктов.
Газовая гангрена
Clostridium perfringens вызывает газовую гангрену, продуцируя 12 известных ядов, которые приводят к образованию отеков, газообразованию и некрозу тканей. Попадание патогенных микроорганизмов происходит во время ранений и получения огнестрельных, колотых, рваных и прочих ран, а также после травматических ампутаций. Благоприятными условиями образования токсинов в организме являются:
- наличие в области раны омертвевших клеток;
- анаэробные условия;
- общее снижение сопротивляемости организма инфекциям.
Помимо этого, данные микроорганизмы могут вызывать пищевые отравления бактериальными токсинами, которые проявляются частой рвотой, диареей, эритематозной сыпью, повышением температуры тела.
Некоторые штаммы Clostridium perfringens не инактивируются даже кипячением в течение 6 часов и сохраняются в готовых пищевых продуктах при несоблюдении сроков и условий хранения.
Столбняк
Бактерия Clostridium tetani является возбудителем столбняка. Она продуцирует один из сильнейших микробных экзотоксинов, состоящий из двух фракций. Сначала выделяется тетанолизин, который разрушает клетки крови и подавляет фагоцитоз, способствуя скорейшему проникновению возбудителя к нервным ганглиям. Далее вырабатывается тетаноспазмин, блокирующий действие тормозных медиаторов. Это вызывает неконтролируемые мышечные сокращения, приводящие к генерализованным судорогам и летальному исходу.
При неблагоприятных условиях или при наличии кислорода бактерии Clostridium tetani образуют споры, которые длительное время могут сохранять жизнеспособность во внешней среде.
Токсичность условно-патогенных микроорганизмов
Некоторые штаммы стафилококков выделяют эндоксин, вызывающий патологии в желудочно-кишечном тракте человека. Накапливаясь в большом количестве в готовых молочных, мясных, рыбных продуктах и кондитерских изделиях, он может стать причиной сильных отравлений.
Токсичность сальмонелл дополняется патогенным действием живых микробов. При массовой гибели бактерий происходит интенсивное высвобождение эндотоксинов, нарушающих барьерную функцию стенок кишечника, что ускоряет процесс попадания сальмонелл в кровяное русло и развитие патологий в месте их локализации.
Заражение чаще всего происходит при поедании некачественных готовых мясных продуктов (зельцев, паштетов, колбас, студней, изделий из фарша).
Многие штаммы кишечной палочки (Escherichia coli) являются патогенными за счет выработки ими микробных токсинов, вызывающих острые пищевые отравления. Заражение происходит при поедании обсемененных молочных и мясных продуктов.
Бактериологическое оружие
К сожалению, в мировой практике зафиксировано немало случаев применения бактериологического оружия, которое представляет собой патогенную микрофлору, токсины бактерий и средства их доставки. Оно создано с целью массового уничтожения людей, животных или сельскохозяйственных растений.
В лабораториях тщательно изучается характеристика токсинов и болезнетворных микробов, которая становится основой для создания данного вида оружия. Культивирование патогенных микроорганизмов и создание препаратов, содержащих живые культуры и токсины, является главной задачей. Но при этом немаловажную роль играют и пути распространения микробов, к основным из которых относятся:
- аэрогенный;
- контактный;
- алиментарный;
- трансмиссивный.
Достаточно часто в качестве биологического оружия используется смесь различных патогенных микробов, что увеличивает процент заражения и летальности. Однако для этого выбираются штаммы, которые не передаются от зараженного человека здоровым людям. Это позволяет локализовать очаг поражения и не допустить распространения заболеваний на другие территории.
Современные ученые пытаются синтезировать подобное оружие. Для этого проводится доскональное изучение токсинов бактерий, их природы, свойства и получение искусственным путем их аналогов в лабораторных условиях.
Имею два образования: техническое и экономическое. Также интересуюсь воспитанием детей, медициной, женскими темами, путешествиями, психологией, а также дизайном и ремонтом.
Загрузка...
