Классификация групп патогенности: все микроорганизмы по местам

Факторы патогенности

Попадание микробов в организм

Бактерии во рту

Патогенность, токсичность и вирулентность [ править | править код ]

Патогенность, токсичность и вирулентность

Патогенность — полидетерминантная, генотипическая характеристика определенного организма, ответственная за создание специфических структур(напр. капсула, экзотоксины) или отвечающая за поведение, нарушающее целостность тканей организма животных или человека.Патогенность характеризуется специфичностью, то есть способностью вызывать типичные для определенного возбудителя патофизиологические и морфологические изменения в определенных тканях и органах, при условии естественного для него способа заражения.Чаще всего соответствуют определенному типу инфекционного заболевания с соответствующей клиникой и патоморфологией.

Условно-патогенные организмы — это естественные обитатели различных биотопов организма человека, вызывающие заболевания при резком снижении общего или местного иммунитета. К ним относят, например, клещ Demodex folliculorum.

Вирулентность — количественная мера патогенности, измеряемая чаще всего в специальных единицах LD₅₀ — минимальная смертельная доза, равная наименьшему количеству патогена, который при определенном способе заражения вызывает гибель 50 % зараженных животных. Вирулентность также связана с токсигенностью — способностью организма патогена синтезировать токсин, негативно влияющий на функции восприимчивого организма. Различают эндо- и экзотоксины.

Виды патогенов

Кишечная палочка

Виды патогенов

Все существующие патогены делятся на следующие виды: бактерии, простейшие, грибки, вирусы и риккетсии. Видовой состав группы патогенности может включать разные типы патогенов.

Бактерии – простейшие одноклеточные микроорганизмы. Они достаточно хорошо изучены. По своему строению делятся на кокки, бациллы, спириллы.

Кокки – шарообразные микроорганизмы, способные жить поодиночке, парами и колониями.

Бациллы имеют форму палочки. Они вызывают такие недуги, как туберкулез, столбняк, дифтерию.

Спириллы – извилистые патогены, внешне напоминающие спираль. Они вызывают сифилис, лептоспироз.

Все микробы делят по потребности в дыхании. Есть аэробные и анаэробные виды. К первым относятся патогены, которым необходим кислород для нормальной жизнедеятельности. Анаэробным видам кислород не нужен, только в его отсутствие происходят рост и размножение патогенов.

Некоторые виды способны образовывать капсулы, находясь внутри носителя. Обычно это происходит в том случае, если бактерии угрожает опасность. Капсулы повышают устойчивость патогена к воздействию антител, что не дает ему погибнуть при неблагоприятных условиях. Когда опасность минует, капсула растворяется и бактерии продолжают свою деятельность.

Риккетсии – патогены, занимающие промежуточную ступень между фильтрующимися вирусами и бактериями. Обычно переносятся мелкими кровососущими насекомыми. Такие виды вызывают лихорадки, тиф и другие недуги.

Вирусы – самые мелкие патогены, паразитирующие внутри клеток носителя. Они способны находиться в организме долгое время в спящем виде, но при создании благоприятных условий пробуждаются, начинают активно размножаться, вызывая появление самых разных патологий.

Два слагаемых одной опасности

Изучить и обезвредить

Работа с микроорганизмами

Каждый вид бактерий имеет свои особенности. Так, натуральная оспа или вирус гриппа требует от сотрудников лабораторий создания особых условий

Крайне важно соблюдение определенной техники безопасности

Для работы с 3, 4 группой патогенности разработан стандарт СП 1.3.2322-08. В нем прописаны все требования к персоналу, лаборатории, методам работы с патогеном. Здесь же описаны все нормы, которые должны выполняться при работе с туберкулезной палочкой, бактериями, вирусами, в том числе с вирусом натуральной оспы.

Документ описывает, каким способом должно проводиться обеззараживание инструментов, пробирок, диагностических и экспериментальных приборов, оборудования.

Как вирус мутировал в России?

«Общее число мутаций, которые в совокупности выявлены в секвенированных геномах вируса SARS-CoV-2, составляет многие тысячи, однако только единичные из них зафиксировались и стабильно наследуются», – пояснили в «Роспотребнадзоре». Сейчас насчитывается около 22 таких единичных мутаций, они произошли в январе-марте этого года. Позднее новые штаммы уже широко не распространялись, считают в ведомстве.

В начале эпидемии в России в геноме вируса стабильно зафиксировались три основные группы мутаций, которые сформировали, по данным исследования «Роспотребнадзора», три ветви эволюционного развития. К концу марта 2020 года развитие этих трёх направлений замедляется, и основными циркулирующими в стране стали штаммы с мутацией в гене ORF1b (P314L) и S (D614G).

Эти две мутации стали самым существенным устойчивым изменением в геноме вируса SARS-CoV-2, подчёркивается в исследовании. В «Роспотребнадзоре» считают, что мутация в гене S ассоциируется со снижением патогенности (способности вызывать заболевание, проникая в организм). Ведомство отмечает, что это можно объяснить и улучшением лечения больных в течение пандемии.

Влияние мутации в гене ORF1b (P314L) ещё мало изучено.

Изучением генома коронавируса в России занимаются научные центры «Вектор» и Чумакова. Эти же центры недавно разработали две потенциальные вакцины / Фото Kirill Kukhmart / Tass

«Вирусы мутируют постоянно, однако коронавирусы мутируют значительно медленнее по сравнению с другими РНК-вирусами», – рассказывает Любовь Козловская, заведующая лабораторией полиомиелита и других энтеровирусных инфекций федерального научного центра исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени Чумакова.

Штамм S (D614G) сейчас является объектом пристального внимания учёных. Его впервые выявили в Индонезии в августе; тогда сообщалось, что этот штамм якобы в 10 раз более заразен, чем первоначальный штамм вируса.

Некоторые исследования, которые пока находятся на стадии препринта (то есть не отрецензированы и не опубликованы в научных изданиях), приходят к выводу, что у этой мутации действительно может быть более высокая инфицирующая способность, а вирусная нагрузка при инфицировании этим штаммом – более высокой. Но окончательных выводов по этому поводу нет.

Первые варианты вируса с распространёнными в России двумя мутациями выявлены в конце января в Китае, затем – в Австралии. В феврале эти варианты обнаружили в большинстве стран Западной Европы, Саудовской Аравии, США, Канаде, Мексике, Бразилии, Марокко и Сенегале.

Детальное сравнение геномов вируса на территории России и зарубежных стран говорит о том, что в стране циркулируют штаммы, завезённые из Западной Европы. Их завезли в марте и апреле 2020 года, отмечают в «Роспотребнадзоре».

» в течение этих девяти месяцев мутировал очень мало и не изменялся в тех его локусах, которые отвечают за проявления эпидпроцесса, за его, так скажем, агрессивность и злость», – заявила на прошлой неделе глава «Роспотребнадзора» Анна Попова. В ведомстве считают, что у вируса низкая способность к мутациям, он накапливает лишь около двух точечных замен в месяц, то есть за год может произойти около 24 мутаций.

В «Роспотребнадзоре» в ответ на запрос «Би-би-си» сообщили, что ежемесячно учёные ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» расшифровывают полностью более 150 геномов нового коронавируса. «Получаемые данные используются для анализа актуальности используемых диагностических тест-систем, помогают выявлять завозные случаи, оценивать региональные особенности генетического разнообразия SARS-CoV-2», – заявили в ведомстве.

Сейчас проводится секвенирование геномов вирусов и накопление данных в различных лабораториях по всему миру, в том числе и в центре Чумакова, рассказывает Козловская. Учёные, по её словам, проведут корреляции геномов вирусов с клинической картиной пациентов, от которых они выделены, что даст возможность пролить свет на значение наиболее распространённых мутаций.

Изучить влияние каждой конкретной мутации на клиническую картину заболевания Covid-19 сложно, признаёт она. Учёным предстоит изучить значение каждой конкретной мутации для структуры мутантных белков, а также определить роль этих мутаций в развитии клинических симптомов и поражения лёгких в экспериментах на животных.

В «Векторе» не ответили на вопросы «Би-би-си» относительно процесса изучения штаммов коронавируса. Там, как и в ФНЦИРИП имени Чумакова, на данный момент разработали и анонсировали новые вакцины от SARS-CoV-2, которые ждут клинических исследований.

Будут ли эффективны вакцины, если вирус мутирует?

Известно, что коронавирус мутирует медленнее, чем вирус гриппа: по разным оценкам, в два раза медленнее или на треть. В связи с этим вакцина от коронавируса «вероятно, будет стабильной и эффективной дольше, чем вакцина против гриппа», – говорит в беседе с HuffPost почётный доцент и клинический вирусолог университета Лестера Джулиан Танг.

При этом пока неизвестно, как долго будет сохраняться приобретённый с помощью вакцины иммунитет, даже если она будет работать как следует, напоминает учёный. Эффективность вакцины может зависеть и от индивидуальных особенностей организма, так же, как и у вакцины против гриппа, говорит Танг.

Пока что учёные считают, что вакцины, разрабатываемые во всём мире для борьбы с первыми штаммами нового коронавируса, будут столь же эффективны и в отношении новых мутаций. Исследование австралийских и американских учёных, которое проводили с помощью компьютерного моделирования и опытов на хорьках, 8 октября опубликовал научный журнал NPJ Vaccines. Животным вводили потенциальную вакцину INO-4800, разработанную американской компанией Inovio Pharmaceuticals.

Большинство вакцин, разрабатываемых во всём мире, были смоделированы на основе исходного D-штамма вируса, который был более распространён среди последовательностей, опубликованных в начале пандемии, пояснили учёные.

С тех пор вирус мутировал в штамм G, вариации которого сейчас являются доминирующими по всему миру. У исследователей были опасения, что эта мутация негативно отразится на эффективности разрабатываемых вакцин.

Пока учёные склоняются к тому, что кандидаты на вакцину будут эффективны для любых штаммов коронавируса / Фото AFK Sistema

«Несмотря на мутацию D614G в шиповидном белке, мы подтвердили экспериментами и моделированием, что вакцины-кандидаты по-прежнему эффективны», – заявил один из авторов исследования, профессор Йоркского университета Сешадри Васан.

По словам учёного, обнаружилось, что наиболее часто встречающийся штамм G вряд ли потребует частого подбора новых вакцин, в отличие от гриппа, вакцину от циркулирующих штаммов которого разрабатывают каждый год.

Так как отличия штаммов, циркулирующих в России, минимальны они, скорее всего, не оказывают значительного влияния на структуру вирусных белков, говорит Любовь Козловская из центра имени Чумакова. Это, по её словам, делает возможным создание и применение вакцины от Covid-19, которую не придётся переделывать каждый год.

Не стоит забывать, что ни одна из разработок вакцин в мире пока не прошла третью фазу клинических исследований, в которых делается вывод о её эффективности.

В России эту стадию сейчас проходит вакцина центра имени Гамалеи «Спутник V». Две другие российские вакцины лишь готовятся к прохождению этой стадии.

Только после этих исследований, в которых примут участие десятки тысяч человек, можно будет делать выводы по поводу стойкости сформированного вакцинами иммунитета к коронавирусу.

Что такое патогенность: определение

Еще одна система

Особенности

Каждый человек хотя бы раз в своей жизни сталкивался с каким-либо заболеванием. Эти поражения проявляются различными симптомами, но все имеют одну общую черту: болезни вызываются микроорганизмами (бактериями, вирусами, грибками). Чтобы врачи смогли правильно назначить лечение, они должны уметь разбираться в природе микробов.

Патогенные микроорганизмы активно развиваются не только в организме человека, животных, растений. Многие микробы, относящиеся к опасным группам патогенности, способны снижать естественные защитные свойства организма, из-за чего он подвергается другим воздействиям окружающей среды. Есть множество таких бактерий, которые способны вызывать определенные виды болезней. Степень тяжести зависит от следующих факторов:

• патогенности, вирулентности;
• условий, в которых находится организм;
• общего состояния носителя.

Семейство коронавирусов и их классификация

Возбудителем COVID-2019 является определенный класс вирусов. Вирусы – это инфекционные агенты (паразиты), которые, проникая в клетки организма хозяина (человека, животного, растения), становятся причиной болезни. Зависимо от структуры различают разные виды вирусов: РНК-содержащие и ДНК-содержащие, которые в свою очередь вызывают различные типы заболеваний. Именно вирусы являются причиной респираторных, многих желудочно-кишечных, неврологических и других инфекций. Коронавирусы, о которых пойдет речь дальше, принадлежат к классу РНК-содержащих паразитов, вызывающих респираторные заболевания .

Коронавирусы (Coronaviridae) – это довольно большой перечень вирусов, которые способны инфицировать как животных, так и человека, вызывая респираторные синдромы разной сложности. Принадлежат к II группе патогенности.

Свое название они получили благодаря особому строению. На теле вируса есть специфические шиповидные отростки, из-за чего он выглядит как солнечная корона. Жизненный цикл всех коронавирусов примерно одинаковый. С помощью этих отростков коронавирус маскируется под молекулы S-протеинов, на которые реагируют особые рецепторы клеточной мембраны. Они захватывают «самозванцев» с «короной», после чего вирус с легкостью проникает внутрь клетки. Кстати, сравнение SARS-CoV-2 (возбудитель COVID-2019) и SARS-CoV-1 показало, что первый легче сцепляется с рецепторами, из-за чего заражение происходит намного легче. Это отличие делает его крайне опасным.

Проникая внутрь клетки, вирус начинает собирать свои белки в рибосоме, которая не может определить, является ли это РНК вируса или полезных для клетки белков. Уникальность коронавирусов в том, что они имеют очень крупные несегментированные РНК, из-за чего являются наиболее сложными среди всех вирусов по структуре. Из-за этого бороться с ними намного сложнее, чем с более простыми агентами .

Современная классификация вирусов довольно сложная. Если говорить отдельно о семействе Coronaviridae, то оно, наряду с Arteriviridae и Roniviridae, входит в отряд Nidovirales (вирусы, которые содержат одноцепочечную РНК). Что касается разновидностей коронавирусов, то на январь 2020 года ученым были известны, как минимум, 40 видов . Большинство из них впервые были обнаружены в 1930-х годах у домашних птиц. У животных они вызывают респираторные, неврологические, печеночные и желудочно-кишечные заболевания. Коронавирус человека впервые выделили D. Tyrrell и M. Bynoe в 1965 году от пациента с ОРЗ .

Человека поражают только 7 из известных на сегодня коронавирусов. И самые распространенные среди них: HCoV-229E, -OC43, -NL63 и -HKU1. Обычно они поражают верхние дыхательные пути, вызывая заболевания легкой или средней тяжести . Кроме того, как свидетельствуют научные данные, у большинства людей есть специфические антитела, благодаря которым вырабатывается устойчивость к наиболее распространенным коронавирусам .

Семейство Coronaviridae состоит из 2 подсемейств:

• Coronavirinae;
• Torovirinae.

Особый интерес для вирусологов представляет Coronavirinae. Это семейство включает в себя 4 рода вирусов:

• Alpha-;
• Beta-;
• Gamma-;
• Deltacoronavirus.

Род Betacoronavirus считается наиболее опасным для человека. Он содержит 4 подрода:

• A (включает бетакоронавирус 1 – BetaCoV 1, коронавирус человека – HCoV HKU1, коронавирус мышиных – MCoV, коронавирус кроликов – RbCoV HKU14);
• B (SARS-CoV);
• C (MERS-CoV, коронавирус нетопырей – Pi-BatCoV HKU5, косолапых кожанов – Ty-BatCoV HKU4);
• D (коронавирус ночных крыланов – Ro-BatCoV HKU9).

Torovirinae состоит из 2 родов:

• Torovirus;
• Bafinivirus.

Переносчиками большинства известных на сегодня коронавирусов являются млекопитающие.

Определение

Условно патогенные микроорганизмы (УПМ) представляют собой обширную группу бактерий, вирусов, простейших и грибов, которые живут в симбиозе с человеком, но при определенных условиях способны вызывать патологические процессы. В перечень самых известных и распространенных из них входят представители родов:

• Proteus;
• Enterobacter;
• Streptococcus;
• Escherichia;
• Pseudomonas;
• Candida;
• Aspergillus и многие другие.

Ученые не могут обозначить четкую границу между непатогенными, патогенными и условно патогенными микроорганизмами, так как их патогенность во многих случаях определяется состоянием микроорганизма. То есть микрофлора, выявленная в ходе исследования у совершенно здорового человека, может вызвать тяжелое заболевание с летальным исходом у другого индивида.

Поэтому условно патогенные микробы часто называют оппортунистами, так как, исходя из определения, они используют любую благоприятную возможность для интенсивного размножения.