Разные бактерии выделяют разные ферменты, определяя их наличие можно даже установить вид бактерии. Этот принцип положен в основу диагностики инфекционных заболеваний. От человека получают исследуемый материал (мокроту, кровь, испражнения, отделяемое ран и т.д.) и распределяют его (делают посев) на специальных чашках с питательной средой, подобранной с учетом пищевых пристрастий той или иной бактерии. Потом чашки ставят в теплое местечко термостат и через положенное время на поверхности питательной среды можно увидеть колонии скопление потомков одной бактерии. По внешнему виду этих колоний можно предположить, какими бактериями они образованы, поскольку это тоже характерный признак.
Выделенные колонии снова переносят на питательную среду и снова размножают, а потом «предлагают» им «попробовать» специальные питательные среды с различными сахарами. В зависимости от того, какие сахара были расщеплены (каждый сахар может быть расщеплен только своим ферментом) определяют вид бактерий. В общем, процесс распознавания основан на принципе: «Скажи мне, что ты ешь, и я скажу, кто ты».
К сожалению, не все бактерии соглашаются расти и размножаться на питательных средах, многие настолько привередливы, что делают это исключительно в живых организмах.
Ну, и как вам «просто организованные» бактерии?! И это еще не говоря об их других удивительных свойствах.
Так вот, нас окружают и населяют (о, ужас!) полчища этих крошечных удивительных существ. Микроорганизмы обнаруживаются практически везде, то есть мы с ними постоянно взаимодействуем. Вот этот-то процесс взаимодействия живого организма с микробами и принято называть в науке инфекцией. Но не всякий контакт с микроорганизмами приводит к развитию инфекционного заболевания. Строго говоря, «инфекционное заболевание» является одним из вариантов, а точнее крайним проявлением инфекционного процесса, но так сложилось, что в медицинской литературе эти понятия часто отождествляют. Поэтому и мы, чтобы не путать дорого читателя, тоже последуем этому примеру. Давайте определимся, что инфекцией или инфекционным заболеванием мы будем называть такое заболевание, которое развивается вследствие контакта с микроорганизмом и повреждений, которые он вызывал в организме.
В естественных условиях окружающей нас обстановки, сред, свободных от микробов не существует. При каждом вдохе, с мельчайшими частицами влаги, пыли и другими носителями в наши дыхательные пути устремляются микробы. Они попадают в наш организм с пищей, напитками и даже лекарствами. Прикосновение к любым поверхностям и предметам (если только они не являются стерильными) обогащает нас новой порцией микробов, которые потом закономерно попадают в желудочно-кишечный тракт, на слизистую оболочку носоглотки, глаз и т. д. Незримые существа постоянно атакуют наш организм на протяжении всей жизни, от рождения и до самой смерти. Они не оставляют нас в покое даже тогда, когда мы спим. Но мы этого даже не замечаем, если только не заболеваем. К счастью, случается это редко. Почему же так происходит?
Рис. 1.5. В одном кубическом миллиметре царства микробов!
Во-первых, у нас имеется целый арсенал защитных механизмов и факторов, препятствующих проникновению чужаков в наш организм. Одним из важнейших условий существования живого организма является постоянство внутренней среды. Любые нарушения, вызывающие изменения этого постоянства могут привести организм к гибели (поэтому защитные факторы и механизмы является жизненно важным приобретением).
Во-вторых, не всякие микроорганизмы способны вызывать инфекционное заболевание, а только те, которые обладают способностью нарушать целостность наших тканей. Вообще для возбуждения инфекционного заболевания требуется целый ряд условий. Если вы, к примеру, хотите воспроизвести таковое, то вам потребуется рецепт:
1. Некоторое количество представителей вида болезнетворного микроба (вот уж точно «один в поле не воин»).
Количество бактерий или их токсинов, необходимое для возбуждения инфекционного заболевания, называют «инфицирующей дозой». Для разных видов возбудителей эта величина различна. Чем более опасным является микроб, тем меньшее количество бактерий или их токсинов требуется для развития заболевания. Так, например, для возникновения одних инфекций требуется всего несколько десятков микробных тел (чума, туляремия), а для других десятки или даже сотни тысяч (сальмонеллез, дизентерия).
1. Некоторое количество представителей вида болезнетворного микроба (вот уж точно «один в поле не воин»).
Количество бактерий или их токсинов, необходимое для возбуждения инфекционного заболевания, называют «инфицирующей дозой». Для разных видов возбудителей эта величина различна. Чем более опасным является микроб, тем меньшее количество бактерий или их токсинов требуется для развития заболевания. Так, например, для возникновения одних инфекций требуется всего несколько десятков микробных тел (чума, туляремия), а для других десятки или даже сотни тысяч (сальмонеллез, дизентерия).
2. Организм, восприимчивый к этому болезнетворному микробу.
Выбирая чувствительный организм, позаботьтесь о том, чтобы его иммунная защита была ослабленной. Обратите особое внимание на его принадлежность к биологическому виду. Есть возбудители, которые поражают только человека, тогда вызываемая ими инфекция будет называться «антропонозная». У животных тоже есть свои инфекции, их называют «зоонозными». К некоторым возбудителям чувствительными оказываются как человек, так и животные. Такие инфекции именуют «зооантропонозными».
3. «Входные ворота».
Не забудьте о важности этого компонента. Дело в том, что возбудитель может попасть в организм хозяина только через особое «слабое место», которое он в процессе эволюции обнаружил. Это место принято называть «входными воротами» инфекции. Добраться до «входных ворот» не так-то просто. Как, например, возбудителю гриппа попасть в воздухоносные пути? Необходимо использовать специальный вид «транспорта» следующий к конкретному пункту назначения. Конечно, вирус гриппа и другие возбудители капельных инфекций «выбрали» для этой цели самый удобный маршрут, способ и средство передвижения по воздуху на мельчайших частичках влаги, слизи, мокроты и пыли.
Другие болезнетворные микробы могут попадать в организм хозяина через несколько «ворот»:
пищеварительный тракт с пищей и/или водой;
поврежденную кожу и/или слизистые оболочки при контакте с зараженными предметами обихода (кстати, немытые руки часто используются возбудителями инфекций, чтобы попасть в нужное место);
слизистые оболочки при прямом контакте с больным (половые инфекции);
слизистые оболочки и поврежденные участки кожи при контакте с кровью, или предметами, контактировавшими с ней;
плаценту от матери плоду с кровью.
Обычно возбудитель конкретной инфекции в процессе эволюции избирает для проникновения в организм хозяина какой-то один способ. Однако есть инфекции, возбудители которых могут использовать для этого разные способы.
Кроме того, определенные условия внешней и социальной среды тоже играют важную роль, именно они должны обеспечить встречу и взаимодействие обоих участников инфекционного процесса.
Почему микробы-паразиты вызывают инфекции?
Ну вот, теперь вы знаете рецепт инфекционного заболевания. Но как болезнетворные агенты «запускают» инфекции? Зачем им вообще все это надо и почему разные инфекции вызываются разными микроорганизмами?
Все существа, обитающие на планете, преследуют одну единственную цель закрепить существование своего вида в биосфере. Поскольку продолжительность жизни любого организма ограничена временными рамками, то становится очевидной необходимость постоянного воспроизведения себе подобных. Еще одним важным условием, обеспечивающим успешность в достижении этой цели, является возможность адаптироваться к изменяющимся условиям среды. В общем, задача сложная, если еще принять во внимание, что все это предстоит проделать в условиях жесткой конкуренции и противостояния. Каждый норовит у тебя отобрать лакомый кусочек, а то и тебя вместе с этим кусочком употребить. А тут еще условия окружающей среды без конца меняются, и от скорости реакции на эти изменения зависит судьба вида в целом.
Для болезнетворных бактерий процесс воспроизводства себе подобных непростая задача. Это осуществимо только в живом организме, где имеются все необходимые условия, одним из которых, является высокая вероятность встречи со своими сородичами. Дело в том, что бактерии чаще всего размножаются путем деления, которое обеспечивает копирование генов материнского организма и появление клеток-клонов с одинаковым набором генов. Но этого недостаточно, поскольку для выживания необходимо еще уметь приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям внешней среды, т.е приобретать новые свойства. А это уже связано с приобретением новых генов и появлением новых вариантов генотипов. Высокоорганизованные существа (эукариоты) решают эту проблему с помощью процесса полового размножения. В результате, которого дочерний организм становится обладателем нового набора генов, комбинированных случайным образом. Каждый новый организм наследует по половине генов от обоих родителей, поэтому похож на них, и в тоже время отличается. Так внутри вида появляются многочисленные разнообразные варианты генотипов. Некоторые из них оказываются наиболее удачными и обеспечивают выживаемость вида в целом.