Способность патогенных микробов проникать в организм (инвазионность) и размножаться в нем (инфекционность) связана с наличием ферментов, которые позволяют микроорганизму проходить через ткани и оболочки клеток, продукцией ядов — токсинов, вызывающих значительные нарушения в организме хозяина и выделением веществ, препятствующих защитному действию антител и фагоцитов.
Ферменты проникновения и агрессии. У многих патогенных микробов обнаружен фермент гиалуронидаза, который разрушает гиалуроновую кислоту, или мукополисахарид, составляющий основу соединительной ткани. Это способствует быстрому распространению микробов в организме путем расплавления соединительной ткани и оболочек различных клеток. Некоторые штаммы гемолитического стрептококка выделяют фермент фибринолизин, растворяющий фибрин кровяного сгустка, что также способствует их распространению в организме. Патогенные стафилококки обладают ферментом коагулазой, которая свертывает плазму крови. Предполагают, что барьер, образующийся из свернувшейся плазмы вокруг очага воспаления, препятствует фагоцитозу стафилококков. Возбудители газовой гангрены выделяют фермент лецитцназу, который разрушает оболочки клеток крови и разных органов, что приводит к быстрой гибели зараженных животных. Стафилококки и стрептококки выделяют лейкоцидины, разрушающие лейкоциты, и гемолизины, разрушающие эритроциты. У патогенных микробов (возбудитель сибирской язвы, чумы и др.) были также найдены особые вещества агрессины, способные нейтрализовать действие антител, и антифагины, препятствующие поглощению микробов фагоцитами.
Токсины, Значительные нарушения в организме хозяина вызывают вещества, получившие название токсинов, или ядов. Леффлер впервые в 1884 г. высказал пред-положение, что возбудители дифтерии выделяют в кровь сильный яд — токсин, который поражает различные внутренние органы. При этом сами возбудители дифтерии остаются локализованными на месте внедрения, например, в миндалинах. Ру и Йерсен в 1888 г. выделили токсин дифтерийной палочки. Беринг и Китазато в 1890 г. обнаружили токсин у возбудителя столбняка, а Эрмингем в 1896 г. — у возбудителя ботулизма. После открытия и описания токсинов началось их интенсивное изучение, и в конце прошлого столетия удалось получить противоядие к ним — специфические антитоксические сыворотки, которые были использованы для лечения.
В настоящее время различают экзотоксины и эндотоксины бактерий, отличающиеся по химическому составу и другим свойствам.
Экзотоксины. Белки, которые микробы выделяют во внешнюю среду в процессе жизнедеятельности как в организме хозяина, так и при культивировании на питательных средах. Экзотоксины разрушаются при действии высоких температур (они термолабильны), а также кислот и щелочей. Особенно стойки токсины ботулинической палочки и энтеротоксины стафилококка, выдерживающие кипячение в течение нескольких часов. Токсические свойства экзотоксинов можно ослабить также воздействием формалина, в результате чего они теряют ядовитость, но сохраняют способность при введении в организм вызывать выработку противоядий — антител. Такие препараты называются анатоксинами. Их используют с профилактической целью, для получения невосприимчивости к инфекционным заболеваниям у здоровых людей. Очень сильные экзотоксины выделяются грамположительными микробами: возбудителями дифтерии, столбняка, ботулизма и газовой гангрены. Характерной особенностью экзотоксинов является их способность избирательно поражать определенные органы и ткани. Например, столбнячный токсин поражает двигательные нейроны спинного мозга, ботулинический — действует на окончания двигательных нервов, дифтерийный — поражает мышцу сердца и надпочечники. Избирательное действие различных токсинов обусловливает определенную клиническую картину заболевания, характерную для каждого возбудителя. Экзотоксинами являются уже описанные лейкоцидины, гемолизины, токсин возбудителей чумы, летальный токсин сибиреязвенных бацилл. Они имеют значение в развитии инфекционного процесса, но меньшее, чем токсины грам-положительных микробов — возбудителей столбняка, дифтерии и ботулизма.
Эндотоксины. Тесно связаны с телом микробной клетки и освобождаются только при ее разрушении в организме или специальных способах обработки.
Впервые эндотоксины были выделены Буавеном и Месробяну в 1933 г. у грамотрицательных бактерий. Химический состав их сложен. Они представляют глюцидолипидо-протеиновые комплексы. Эндотоксины термостабильны: даже автоклавирование в нейтральной среде их не разрушает. Действие эндотоксинов на организм не отличается специфичностью. Независимо от того, из какого микроба получен эндотоксин, клиническая картина, вызываемая им, однотипна и характеризуется лихорадкой и общим тяжелым состоянием. Наиболее изучены эндотоксины возбудителей брюшного тифа, дизентерии, холеры, коклюша.
Значимость отдельных факторов патогенности в патогенезе инфекционного процесса неодинакова, но действие их на организм проявляется в сочетании друг с другом.
