Ветеринарная микробиология и микология. Лекция 2

1.

Ветеринарная микробиология и
микология
Лекция 2

2.

ПОНЯТИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ, ИНФЕКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ И
ИНФЕКЦИОННОЙ БОЛЕЗНИ.
Инфекция – это состояние зараженности, возникающее в результате
проникновения микроорганизмов в макроорганизм.
Инфекционный процесс – это динамика взаимодействия между микро- и
макроорганизмом.
Инфекционная болезнь – это одна из форм инфекции (инфекционного процесса)
или это болезнь, вызванная микроорганизмами, эволюционно
приспособившимися к паразитированию в макроорганизме.
Если возбудитель и организм животного (хозяин) встречаются, то это почти всегда
приводит к инфекции или инфекционному процессу, но не всегда – к
инфекционной болезни с ее клиническими проявлениями. Таким образом,
понятия инфекция и инфекционная болезнь не идентичны (первое значительно
шире).

3.

Механизм передачи возбудителя инфекции - эволюционно сложившаяся
биологическая приспособленность каждого вида патогенных микробов к
определенным путям перемещения от источников возбудителя к здоровым
восприимчивым животным, что обусловливает новые случаи заражения и
непрерывность эпизоотического процесса.
Если бы патогенные микроорганизмы не были приспособлены к смене
специфического хозяина, это привело бы к их вымиранию как видов, а
следовательно, и к ликвидации инфекционных болезней. Однако это не
происходит из-за существования эффективного механизма передачи возбудителей.
Это сложный процесс, состоящий из трех фаз (звеньев): 1) выделение возбудителя
из организма; 2) пребывание возбудителей во внешней среде; 3) внедрение микроба
в организм нового хозяина.
В механизме передачи фазы выделения и внедрения возбудителя - это
кратковременные акты. Фаза выделения возбудителя инфекции из организма может
быть связана как с физиологическим процессом (дыхание, слюноотделение,
мочеиспускание, дефекация, десквамация эпителия), так и с патологическими
явлениями (кашель, чихание, истечение из носовой полости, рвота, понос и т.д.),
включая акт кровососания, присущий членистоногим гематофагам. Внедрение
патогенного микроба в восприимчивый организм осуществляется двумя основными
путями: 1) через полостные органы, сообщающиеся с внешней средой; 2) через
кожу и слизистые оболочки с нарушением или без нарушения их целостности.
Таким образом специфическая локализация возбудителей инфекции
ограничивается четырьмя анатомо-физиологическими системами организма:
пищеварения, дыхания, кровообращения и наружных покровов.

4.

Фаза пребывания возбудителя во внешней среде - самая продолжительная и наиболее
важная в механизме передачи. Здесь возбудители не только сохраняются, они
вместе с объектами живой и неживой природы могут перемещаться и
распространяться на большие территории. Поэтому элементы внешней среды,
участвующие в передаче возбудителей инфекции, но не являющиеся естественной
средой обитания, называют факторами передачи возбудителей инфекции. К ним
относят все объекты неживой природы, инфицированные патогенными
микроорганизмами (корма, вода, подстилка, почва, предметы ухода, воздух,
помещения, трупы и т. д.). Механическим фактором передачи возбудителей
инфекции (переносчиками) могут быть и некоторые членистоногие (насекомые и
клещи), а также дикие и домашние животные при условии, что между
возбудителем и переносчиком нет биологической связи. При наличии
биологической связи - переносчики являются специфическими (размножение
возбудителя в переносчике). В последнем случае биологический переносчик
является и резервуаром возбудителя.

5.

Совокупность участвующих в передаче возбудителя факторов и их взаимодействие
со здоровыми восприимчивыми животными, определяющие характер
эпизоотического процесса в конкретных условиях, называют путями передачи, или
распространения возбудителя инфекции.
Их четыре: 1) контактный (бешенство при укусе, бруцеллез и кампилобактериоз при случке, оспа, ящур и трихофития - при соприкосновении и т. д.); 2) воздушный
(пастереллез, орнитоз, туберкулез, и др. респираторные заболевания); 3) кормовой
и водный (чума свиней, сибирская язва, болезнь Ауески, туберкулез, бруцеллез,
ящур, сальмонеллезы); 4) трансмиссивный (инфекционный энцефаломиелит, чума
лошадей, сибирская язва, ИНАН, африканская чума свиней и т.д.).
Механизм передачи возбудителя инфекции, связанный с выходом возбудителя во
внешнюю среду, называется горизонтальным (при большинстве инфекционных
болезнях). Кроме того, передача возбудителя может происходить при
хирургических операциях и при всевозможных ветеринарных манипуляциях через
инструменты и т. д. (ятрогенная инфекция).
Механизм передачи возбудителя инфекции от родителей потомству (через
яйцеклетку, плаценту и с молоком матери) называют вертикальным. Это
свойственно вирусным инфекциям (ИРТ, чума свиней, болезнь Ауески,
энзоотическая пневмония, инфекционный ринит свиней), а также яйца кур могут
содержать возбудителей многих болезней, передающихся трансовариально
(пуллороз, микоплазмоз и т.д.).

6.

Динамика инфекционного процесса
Любое острое заболевание характеризуется последовательной сменой
разных периодов: инкубационный, продромальный, клинический (разгара болезни)
и выздоровления (реконвалесценции). Каждому периоду свойственны свои
особенности: продолжительность, локализация возбудителя в организме, его
распространение и выделение в окружающую среду.
Инкубационный период начинается с момента проникновения микроба до появления
первых симптомов заболевания. Продолжительность инкубационного периода
может составлять от нескольких часов до нескольких месяцев и даже лет при
отдельных инфекциях и зависит от быстроты размножения микроба, особенностей
токсических продуктов, реактивности организма и других факторов. После
инкубационного периода наступает продромальный период, когда появляются
первые симптомы заболевания, после которого наступает период развития основных
клинических симптомов. Клинические проявления инфекционных болезней
многообразны. Основными их признаками являются лихорадка, изменение
картины крови, нарушение центральной и вегетативной нервной системы,
функции органов дыхания, пищеварения и многих других синдромов и симптомов.
В период реконвалесценции постепенно восстанавливаются физиологические
функции макроорганизма. Этот период, как и все остальные стадии
инфекционного процесса, неодинаков при различных заболеваниях и имеет
различную продолжительность во времени.
Исходы болезни: выздоровление (реконвалесценция), бактерионосительство,
летальный исход.

7.

Формы инфекционного процесса
Разнообразие форм инфекционного процесса зависит от условий инфицирования,
биологических свойств возбудителя, его локализации в организме, особенностей
макроорганизма и других факторов.
По происхождению различают экзогенную инфекцию, которая возникает при
заражении микробами извне и эндогенную инфекцию вызванную
микроорганизмами, находящимися в самом макроорганизме.
В зависимости от локализации возбудителя различают очаговую (местную,
локальную) инфекцию при которой возбудитель остается в местном очаге и не
распространяется по всему организму, и генерализованную инфекцию, при которой
микроорганизмы распространяется по всему макроорганизму. Однако, при
определенных условиях (снижении резистентности организма), местный процесс
может стать этапом генерализованного процесса.
По распространенности микроорганизмов в организме выделяют следующие
формы: бактериемия – состояние, при которых возбудитель находится в крови, но
не размножается в ней. Септицемия возникает тогда, когда кровь служит местом
обитания и размножения микробов. При возникновении во внутренних органах
отдаленных гнойных очагов развивается септикопиемия.
Токсинемия развивается при поступлении в кровь бактериальных токсинов.

8.

Моноинфекции – это инфекции, вызванные одним видом микробов. Инфекция,
вызванная одновременно несколькими видами микробов – это смешанная (или
микст-) инфекция. При вторичной инфекции к уже развившемуся инфекционному
процессу, присоединяется новый инфекционный процесс, вызванный другим
микробом или микробами. Наиболее часто вторичную инфекцию вызывают
представители условно-патогенной микрофлоры, например, при снижении
резистентности организма на фоне острой респираторной вирусной инфекции
развивается бактериальная пневмония. Суперинфекция – это повторное заражение
тем же возбудителем до того, как произошло выздоровление. Реинфекция – это
также повторное заражение одними и тем же микробом, но после полного
выздоровления. Рецидив – появление признаков того же заболевания,
обусловленное возбудителем, оставшимся в организме, после кажущегося
выздоровления.

9.

Формами инфекционного процесса являются инфекционное заболевание и
бактерионосительство, которое может быть хроническим,
транзиторным и острым. Транзиторное носительство связано с кратковременным
(чаще всего – однократным) выделением возбудителя при отсутствии клинических
проявлений заболевания. Острое носительство – это выделение возбудителя в
пределах от нескольких дней до двух-трех месяцев. Острое носительство обычно
является следствием недавно перенесенного заболевания. Хроническое носительство
– это выделение возбудителя в течение нескольких месяцев или даже лет. Этот вид
носительства также чаще всего формируется в результате перенесенного
заболевания и развивается у организмов с дефектами иммунной системы.
По длительности течения заболевания условно выделяют следующие формы
инфекционного процесса:
- острую (длительностью до 1-3 месяцев);
- затяжную или подострую (от 3 до 6 месяцев);
- хроническую, которая длится свыше 6 месяцев и характеризуется сменой
периодов обострений и ремиссий.
В отдельную форму выделяют медленные вирусные инфекции , особенностью которых
является продолжительный многолетний инкубационный период и неуклонно
прогрессирующее течение.

10.

Среди форм инфекционного заболевания выделяют: типичную, атипичную,
субклиническую, латентную, абортивную. Типичной форме присущи характерные
признаки данного заболевания, атипичное заболевание протекает необычным
образом. Субклиническая инфекция характеризуется отсутствием клинических
проявлений, однако в результате ее обычно формируется полноценный
иммунитет, и организм освобождается от возбудителя. Латентная инфекция
протекает скрыто, возбудитель находится в особой стадии своего существования
(например L-форма или провирус) и не поступает в окружающую среду. Под
влиянием некоторых факторов латентная инфекция может трансформироваться в
острую, в результате возбудитель приобретает свои обычные свойства (бруцеллез,
туберкулез, токсоплазмоз). Абортивная форма заболевания характеризуется тем,
что болезнь после типичного начала быстро прекращается. Это связано или с
развивающимся иммунным ответом, или же является результатом проводимой
антимикробной терапии.
По тяжести течения выделяют легкую, среднюю и тяжелую степень тяжести
инфекционного заболевания.

11.

Патогенность и вирулентность.
Патогенность — видовой признак, передающийся по наследству, закрепленный в
геноме микроорганизма, в процессе эволюции паразита, т. е. это генотипический
признак, отражающий потенциальную возможность микроорганизма проникать в
макроорганизм (инфективность) и размножаться в нем (инвазионность), вызывать
комплекс патологических процессов, возникающих при
заболевании. Фенотипическим признаком патогенного микроорганизма
является его вирулентность, т.е. свойство штамма, которое проявляется в
определенных условиях (при изменчивости микроорганизмов, изменении
восприимчивости макроорганизма и т.д.). Вирулентность можно повышать,
понижать, измерять, т.е. она является мерой патогенности. Количественные
показатели вирулентности могут быть выражены в DLM (минимальная летальная
доза), DL50 (доза, вызывающая гибель 50 % экспериментальных животных). При
этом учитывают вид животных, пол, массу тела, способ заражения, срок гибели. К
факторам патогенности относят способность микроорганизмов прикрепляться к
клеткам (адгезия), размещаться на их поверхности (колонизация), проникать в
клетки (инвазия) и противостоять факторам защиты организма (агрессия).

12.

1. Адгезия является пусковым механизмом инфекционного процесса. Под адгезией
понимают способность микроорганизма адсорбироваться на чувствительных клетках с
последующей колонизацией. Структуры, ответственные за связывание
микроорганизма с клеткой называются адгезинами и располагаются они на его
поверхности. Адгезины очень разнообразны по строению и обусловливают высокую
специфичность - способность одних микроорганизмов прикрепляться к клеткам
эпителия дыхательных путей, других - кишечного тракта или мочеполовой системы и
т.д. На процесс адгезии могут влиять физико-химические механизмы, связанные с
гидрофобностью микробных клеток, суммой энергии притяжения и отталкивания. У
грамотрицательных бактерий адгезия происходит за счет пилей I и общего типов. У
грамположительных бактерий адгезины представляют собой белки и тейхоевые
кислоты клеточной стенки. У других микроорганизмов эту функцию выполняют
различные структуры клеточной системы: поверхностные белки, липополисахариды,
и др.

13.

2. Инвазия. Под инвазивностью понимают способность микробов проникать через
слизистые, кожу, соединительно-тканные барьеры во внутреннюю среду организма и
распространятся по его тканям и органам. Проникновение микроорганизма в клетку
связывается с продукцией ферментов, а также с факторами подавляющими
клеточную защиту. Так фермент гиалуронидаза расщепляет гиалуроновую кислоту,
входящую в состав межклеточного вещества, и, таким образом, повышает
проницаемость слизистых оболочек и соединительной ткани. Нейраминидаза
расщепляет нейраминовую кислоту, которая входит в состав поверхностных
рецепторов клеток слизистых оболочек, что способствует проникновению
возбудителя в ткани.

14.

3. Агрессия. Под агрессивностью понимают способность возбудителя противостоять
защитным факторам макроорганизма. К факторам агрессии относятся: протеазы ферменты, разрушающие иммуноглобулины; коагулаза - фермент, свертывающий
плазму крови; фибринолизин - растворяющий сгусток фибрина; лецитиназа фермент, действующий на фосфолипиды мембран мышечных волокон, эритроцитов
и других клеток. Патогенность может быть связана и с другими ферментами
микроорганизмов, при этом они действуют как местно, так и генерализованно.
Важную роль в развитии инфекционного процесса играют токсины. По
биологическим свойствам бактериальные токсины делятся на экзотоксины и
эндотоксины.

15.

4.Экзотоксины продуцируют как грамположительные, так и грамотрицательные
бактерии. По своей химической структуре это белки. По механизму действия
экзотоксина на клетку различают несколько типов: цитотоксины, мембранотоксины,
функциональные блокаторы, эксфолианты и эритрогемины.
Механизм действия белковых токсинов сводится к повреждению жизненно важных
процессов в клетке: повышение проницаемости мембран,
блокады синтеза белка и других биохимических процессов в клетке или
нарушении взаимодействия и взаимокоординации между клетками.
Экзотоксины являются сильными антигенами, которые и индуцируют образование в
организме антитоксинов.
По молекулярной организации экзотоксины делятся на две группы: 1.
Экзотоксины, состоящие из двух фрагментов;
2. Экзотоксины, составляющие единую полипептидную цепь.
По степени связи с бактериальной клетки экзотоксины делятся условно на три
класса: 1. Класс А - токсины, секретируемые во внешнюю среду;
2. Класс В - токсины частично секретируемые и частично связанные с микробной
клеткой; 3. Класс С - токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в
окружающую среду при разрушении клетки.
Экзотоксины обладают высокой токсичностью. Под воздействием формалина и
температуры экзотоксины утрачивают свою токсичность, но сохраняют иммуногенное
свойство. Такие токсины получили название анатоксины и применяются для
профилактики заболевания столбняка, гангрены, ботулизма, дифтерии, а также
используются в виде антигенов для иммунизации животных с целью получения
анатоксических сывороток.

16.

5.Эндотоксины по своей химической структуре являются липополисахаридами,
которые содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий и выделяются в
окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины не обладают
специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой
иммуногенностью.
При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз,
гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают
разрушающее действие на клетки. Микробные липополисахариды разрушают
лейкоциты крови, вызывают дегрануляцию тучных клеток с выделением
вазодилататоров, активируют фактор Хагемана, что приводит к лейкопении,
гипертермии, гипотонии, ацидозу, диссеминированной внутрисосудистой
коагуляции (ДВК). Эндотоксины стимулируют синтез интерферонов, активируют
систему комплемента по классическому пути, обладают аллергическими
свойствами. При введении небольших доз эндотоксина повышается резистентность
организма, усиливается фагоцитоз, стимулируются В-лимфоциты. Сыворотка
животного иммунизированного эндотоксином обладает слабой антитоксической
активностью и не нейтрализует эндотоксин.
Патогенность бактерий контролируется тремя типами генов: гены - собственной
хромосомами, гены, привнесенные плазмидами и умеренными фагами.
Некоторые бактерии способны синтезировать и экзо- и эндотоксин, например, E.coli.

17.

Роль стафилококков в патологии животных
Стафилококки — сферические грамположительш.н: неподвижные аспорогенные
бактерии рода Staphylococcus из семейства Micrococcaceae. Открыты в 1880 г.
независимо друг от друга Л. Пастером и А. Огстоном и более детально изучены Ф.
Розенбахом в 1884 г.
В 1976 г. Международным комитетом по таксономии стафилококков официально
утверждены следующие три вида: S.aureus, S.epidermidis и S.saprophyticus. К
настоящему времени описано 19 видов стафилококков, изолированных от животных и
человека.
Стафилококки имеют важное значение в инфекционной патологии животных:
практически любой орган и любая ткань могут быть поражены этими микробами.
Они вызывают фурункулы, абсцессы, флегмоны, остеомиелиты, маститы,
эндометриты, бронхиты, пневмонии, менингиты, пиемии и септицемии,
энтероколиты, пищевые токсикозы, стафилококкоз птиц.

18.

Патогенность. Основная роль в инфекционной патологии животных принадлежит S.
aureus. Возбудителями стафилококковых инфекций могут быть также S. epidermidis и
S. saprophyticus. Главнейшими факторами, определяющими патогенность этих
бактерий, является способность продуцировать экзотоксины и ферменты коагулазу,
фибринолизин и гиалуронидазу.
К стафилококкам чувствительны лошади, крупный и мелкий рогатый скот, свиньи,
утки, гуси, индейки, куры, из лабораторных животных — кролики, белые мыши. При
внутрикожном введении кроликам культуры патогенных стафилококков развивается
воспаление и затем некроз кожи, при внутривенной инъекции фильтрата культур у
кроликов наступает острое отравление и гибель через несколько минут.
Патогенез. В организм стафилококки проникают через поврежденную кожу и
слизистые оболочки, энтеротоксины — с пищей.
Стафилококковые инфекции чаще развиваются и тяжелее протекают в условиях
снижения естественной резистентности организма и при иммунодефицитных
состояниях. В патогенезе стафилококковых процессов ведущая роль принадлежит
экзотоксинам и ферментам патогенности. Важное значение может иметь и аллергия.
Все эти факторы вместе и определяют, возникнут ли локальные гнойновоспалительные очаги, системные заболевания внутренних органов, сепсис или
пищевые токсикозы.

19.

Лабораторная диагностика. Исследуют раневой экссудат, гной абсцессов, ран,
молоко при маститах, выделения из половых органов при эндометрите, кровь из
яремной вены при септицемии.
Из патологического материала готовят мазки, окрашивают по Граму,
микроскопируют. Прямая микроскопия позволяет дать только предварительный
ответ. Одновременно сеют материал в чашки с кровяным, молочно-солевым и
желточно-солевым агаром.
Патогенные штаммы на кровяном агаре образуют вокруг колоний зону гемолиза. На
чашках с молочно-солевым агаром учитывают образование пигмента. На желточносолевом агаре большинство патогенных стафилококков вызывает лецитовителлазную
реакцию, проявляющуюся в образовании вокруг колонии зоны помутнения с
радужным венчиком по периферии. Чистую культуру микроскопируют, после чего
ставят реакцию плазмокоагуляции с цитратной плазмой крови кролика. При
наличии фермента коагулазы плазма свертывается.
Выявляют летальные свойства культуры на кроликах и проводят
дерматонекротическую пробу. С этой целью в выбритый участок кожи кролика
вводят внутрикожно 0,2 мл 2-миллиардной взвеси культуры. В положительном случае
в месте введения образуется инфильтрат и наступает некроз.

20.

Роль стрептококков в патологии животных.
Стрептококки свое название получили от греческого слова Strеptos – цепочка.
Стрептококки это грамположительные, неподвижные микроорганизмы, спор не
образуют, некоторые виды способны образовывать капсулу.
Септические заболевания животных и птиц, вызываемые патогенными
стрептококками объединены под одним названием - стрептококкоз. Часто
стрептококки осложняют течение вирусных и бактериальных инфекций.
Наиболее распространенными патогенными стрептококками являются:
S. рneumaniae – вызывает диплококковую пневмонию телят, жеребят, поросят и
ягнят.
S. equi – возбудитель мыта лошадей
S. agalactiae, S. dysagalactiae – вызывает маститы у животных.
S. pyogenes – вызывает пиэмию жеребят, септицимию птиц, эндокардиты.
S.zooepidemicus – вызывает стрептококковую септицемию новорожденных телят,
поросят, ягнят.
Стрептококковую инфекцию диагностируют путем выделения чистой культуры и
определения его типовой принадлежности.

21.

Порядок исследования:
Микроскопирование препаратов. Мазки окрашивают по Граму. Стрептококки
представляют собой грамположительные сферические или слегка вытянутые клетки
диаметром менее 2 мкм. Располагающиеся парами, одиночно или цепочками
различной длины (замечено, что чем патогеннее стрептококки, тем длиннее цепочки
они образуют).
Посев на питательные среды. Стрептококки - факультативные анаэробы,
температурный оптимум - 37оС., на простых питательных средах растут плохо, но зато
хорошо растут на питательных средах с добавлением альбуминов (сыворотки крови,
цельной крови, асцитной жидкости).
Исследуемый материал засевают на селективные и неселективные питательные среды.
Обязательным является посев на 5% кровяной агар, для приготовления которого
используют кровь барана.
На глюкозо-кровяном МПА (мясо-пептонный агар) все виды патогенных стрептококков
образуют мелкие росинчатые колонии, с зоной альфа или бета гемолиза. Колонии
правильной круглой формы, могут быть слизистые прозрачные или серо–белые не
прозрачные.
При культивировании на МПБ с добавлением 1% глюкозы и 10% сыворотки лошади,
инактивированной нагреванием
S. рneumaniae – дает равномерное помутнение среды.
S. equi – дает помутнение среды с образованием пушистых хлопьев.
S. agalactiae S. dysagalactiae – образует осадок в виде крупинок на дне пробирки,
бульон остается прозрачным.
S. pyogenes – растет с просветлением среды и выпадением зернистого осадка.

22.

Дифференциация стрептококков. Из выделенных культур готовят мазки и
окрашивают по Граму. При обнаружении типичных по морфологии клеток
переходят к следующему этапу исследований:
Для дифференциации от стафилококков ставят тест на каталазу.
Для дифференциации от энтерококков проводят посев на МПБ с содержанием 40%
желчи крупного рогатого скота и МПА с 6,5% натрия хлорида (солевой агар). В
отличие от гноеродных стрептококков энтерококки способны к росту на этих
питательных средах.
Параллельно проводят посев на пестрый ряд, для изучения ферментативных свойств
выделенных стрептококков (лактоза, раффиноза, салицин, сорбит, трегалоза).
Определение серогруппы выделенного стрептококка.
Для определения серогруппы выделенного стрептококка проводят реакцию
преципитации со стрептококковыми группами преципитирующими сыворотками.
S. Pneumaniae дифференцируют в реакции агглютинации, т.к. данный микроорганизм
не содержит серогрупповой полисахарид.
Биопроба. Одним из методов диагностики стрептококковых инфекций, является
биопроба. Патогенность выделенной культуры стрептококка определяют на белых
мышах.
Для этого берут 3–х мышей и заражают их 18-20–часовой бульонной культурой
выделенного стрептококка, внутрибрюшинно по 0,5 мл. Культуру признают
патогенной если в течении 72 часов гибнет не менее двух мышей. После гибели
павших животных вскрывают, берут у них кровь из сердца и проводят посев на
питательные среды.