cover image

Загрузка...

Заражение живых организмов микроорганизмами / Материал из Сферы — биологической онлайн-энциклопедии

Инфе́кция (от лат. inficio, infeci, infectum «заражать») — заражение живого организма (включая микроорганизмы) инфекционным агентом, процесс его размножения или развития в организме, а также реакция организма на присутствие в тканях инфекционного агента и на выделяемые им токсины[1][2][3]. Под инфекционными агентами обычно понимают вирусы, микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие), прионы, а также черви-паразиты (гельминты)[1][2][4]. В случае бактерий инфекция может быть вызвана бактериофагами[3]. Если в результате инфекции развивается заболевание, то такая инфекция называется инфекционным заболеванием[2]. Инфекция подразумевает различные виды взаимодействия чужеродных микроорганизмов с организмом человека (в медицине), животных (в зоотехнике, ветеринарии) или растений (в агрономии).

Quick facts: Прослушать статью ... ▼
Close ▲

Хотя инфекции могут приводить к достаточно серьёзным заболеваниям у людей и у животных[5], инфекция не обязательно должна приводить к развитию заболевания[2]. Если инфекция не приводит к нарушению здоровья, то такая инфекция называется субклинической  (англ.) (рус., то есть организм может быть инфицированным, но не иметь инфекционного заболевания[2]. Если же микроорганизмы в норме естественным образом живут в организме, такое сосуществование обычно не называют инфекциями. В зависимости от распространения по организму инфекции также могут быть локальными или системными[6]. Инфекционное заболевание может возникать из-за самого патогена или из-за вырабатываемых патогеном токсических продуктов[7].

Первой линией обороны против инфекционных агентов является врождённая иммунная система, которая присутствует у всех животных и у растений и позволяет быстро реагировать на вторжение (время реакции может исчисляться минутами, но может и часами). У многих организмов врождённая иммунная система является единственным средством защиты. У позвоночных (включая млекопитающих) в дополнение эволюционно развилась представленная лимфоцитами адаптивная иммунная система, которой требуется больше времени для активации (от дней до недель) и которая даёт отложенный иммунный ответ в случаях, когда врождённой иммунной системе не удалось предотвратить или побороть инфекцию. Исход инфекции обычно зависит от результата борьбы патогена и защитных механизмов организма[8].

Заражение паразитами обычно называют инфестациями[9]. Заражения эндопаразитами у животных (гельминтами и простейшими) также относят к паразитарным инфекциям. С точки зрения употребления слов в отношении паразитов инфекция обычно подразумевает внутренний паразитизм, а инфестация — атаку извне[10][9].

Для лечения инфекций используются различные специфичные противомикробные и противопаразитарные препараты. К ним относятся антибактериальные (обычно называемые антибиотиками), противогрибковые, противовирусные, противопротозойные и противогельминтные средства[11].

История

Термин ввёл в медицину Джиро́ламо Фракасто́ро в 1546 году, Фракасторо использовал слово «infectio» в своей работе[12][13].

Виды инфекций

Латентная инфекция, или бессимптомное носительство — состояние, при котором микроорганизм, живущий и размножающийся в тканях организма, не вызывает никаких симптомов (хроническая форма гонореи, хронический сальмонеллёз и др.)[14][15][16].

Паразитарные инфекции

Источником паразитических инфекций может быть хозяин, промежуточный носитель или резервуарный хозяин. При передаче паразит должен покинуть хозяина, затем попасть к новому хозяину и инфицировать его. Путями распространения паразита, в зависимости от вида, от хозяина могут быть кал, моча, мокрота, кожа, кровь, либо же если инфицированное животное будет съедено другим животным. Заражение может произойти контактным путём, через еду, воду, почву, промежуточных носителей или механическими способами переноса (например, через немытые руки у людей после дефекации). Этап инфицирования может произойти через прямой контакт, через желудочно-кишечный тракт, через кожу или кровь[17].

Патофизиология

Цепочка заражения; цепочка событий, которые приводят к заражению
Цепочка заражения; цепочка событий, которые приводят к заражению

Существует общая цепочка событий, которая применима к инфекциям, иногда называемая цепочкой заражения или цепочкой передачи. Цепочка событий включает в себя несколько этапов – , которые включают инфекционный агент, резервуар, попадание в восприимчивого хозяина, выход и передачу новым хозяевам. Каждое из звеньев должно присутствовать в хронологическом порядке, чтобы инфекция развивалась. Понимание этих шагов помогает медицинским работникам выявлять инфекцию и предотвращать ее возникновение в первую очередь.

Распространение

Инфекция на вросшем ноготе на ноге; появляется гной (желтый) и возникающее в результате воспаления (покраснение и припухлость вокруг ногтя).
Инфекция на вросшем ноготе на ноге; появляется гной (желтый) и возникающее в результате воспаления (покраснение и припухлость вокруг ногтя).

Заражение начинается, когда организм успешно проникает в организм, растет и размножается. Это называется колонизацией. Большинство людей нелегко заразить. Люди с нарушенной или ослабленной иммунной системой имеют повышенную восприимчивость к хроническим или персистирующим инфекциям. Индивидуумы с подавленной иммунной системой особенно восприимчивы к оппортунистической инфекции. Проникновение в носителя как правило, происходит через слизистую оболочку в таких отверстиях, как полость рта, нос, глаза, гениталии, задний проход или микроб может проникать через открытые раны. В то время как несколько организмов могут расти в первоначальном месте проникновения, многие мигрируют и вызывают системную инфекцию в различных органах. Некоторые патогены растут внутри клеток хозяина (внутриклеточно), в то время как другие свободно размножаются в жидкостях организма.

Распространение в ране относится к нереплицирующимся микроорганизмам внутри раны, в то время как в инфицированных ранах существуют реплицирующиеся организмы и повреждаются ткани. Все многоклеточные организмы в той или иной степени распространены внешними организмами, и подавляющее большинство из них существует либо в мутуалистических или комменсалистических отношениях с носителем. Примером первого является вид анаэробных бактерий, которые распространяют млекопитающие.

На этом изображении изображены этапы патогенной инфекции.
На этом изображении изображены этапы патогенной инфекции.

Переменные, влияющие на исход заражения хозяина патогеном и конечный результат, включают:

  • Маршрут проникновения патогена
  • Внутренняя вирулентность конкретного организма
  • Количество или внедрение исходного инокулянта
  • Иммунный статус заражаемого хозяина

Передача

Южный домашний комар (Culex quinquefasciatus) относится к классу переносчиков, передающий патогены, вызывающие Лихорадку Западного Нила и птичью малярию
Южный домашний комар (Culex quinquefasciatus) относится к классу переносчиков, передающий патогены, вызывающие Лихорадку Западного Нила и птичью малярию среди прочих.

Чтобы инфицирующие организмы выжили и повторили цикл заражения у других хозяев, они (или их потомство) должны покинуть существующий резервуар и вызвать инфекцию в другом месте. Передача инфекции может происходить многими потенциальными путями:

  • Воздушно-капельный контакт, также известный как респираторный путь, и возникающую в результате инфекцию можно назвать воздушно-капельной. Если инфицированный человек кашляет или чихает на другого человека, микроорганизмы, взвешенные в теплых влажных каплях, могут попасть в организм через нос, рот или глаза.
  • Фекально-оральная передача, при которой продукты питания или вода становятся загрязненными (из-за того, что люди не моют руки перед приготовлением пищи, или неочищенные сточные воды попадают в систему питьевого водоснабжения), и люди, которые их едят и пьют, заражаются. Распространенные фекально-оральные инфекции, передающиеся половым путем, включают Холерный вибрион, Лямблии виды, ротавирусы, Энтамебы гистолитические, Кишечную палочку, и ленточных червей. Большинство из этих патогенов вызывают гастроэнтерит.

Микробная культура

На четырех чашках с питательным агаром растут колонии обычных грамотрицательных бактерий
На четырех пластинках с питательным агаром растут колонии обыкновенных Грамм отрицательные бактерии

Многие диагностические подходы зависят от микробиологической культуры для выделения патогена из соответствующего клинического образца. В микробной культуре питательная среда предоставляется для конкретного агента. Образец, взятый из потенциально пораженной ткани или жидкости, затем тестируется на наличие инфекционного агента, способного расти в этой среде. Многие патогенные бактерии легко выращиваются на питательном агаре, форма твердой среды, которая обеспечивает организм углеводами и белками, необходимыми для роста, наряду с большим количеством воды. Одна бактерия вырастет в видимый бугорок на поверхности пластины, называемый колонией, который может быть отделен от других колоний или объединен вместе в "лужайку". Размер, цвет, форма колонии характерны для вида бактерии, ее специфического генетического состава (ее штамма) и среды, поддерживающей его рост. В тарелку часто добавляют другие ингредиенты, чтобы облегчить идентификацию. Тарелки могут содержать вещества, которые способствуют росту одних бактерий, а не других, или которые меняют цвет в ответ на определенные бактерии, а не на другие. Бактериологические тарелки, подобные этим, обычно используются для клинической идентификации инфекционных бактерий. Микробная культура также может быть использована при идентификации вирусов: средой в данном случае являются выращенные в культуре клетки, которые вирус может инфицировать, а затем изменять или убивать. В случае идентификации вируса область мертвых клеток образуется в результате роста вируса и называется "бляшкой". Эукариотические паразиты могут также быть выращенным в культуре как средство идентификации конкретного возбудителя.

Примечания

  1. Mauricio L Barreto, Maria Glória Teixeira, Eduardo Hage Carmo. Infectious diseases epidemiology (англ.) // Journal of Epidemiology and Community Health. — 2006. — March (vol. 60, iss. 3). — P. 192–195. — ISSN 0143-005X. — doi:10.1136/jech.2003.011593. — PMID 16476746. Архивировано 19 января 2022 года.
  2. Feigin, Ralph D., Garg, Renu, Christie, Andrew Barnett. Infectious disease : Definition, Types, & Causes (англ.). Encyclopedia Britannica (1 мая 2020). Дата обращения: 10 февраля 2022. Архивировано 10 февраля 2022 года.
  3. The Editors of Encyclopaedia. Bacteriophage : Definition, Life Cycle, & Research (англ.). Encyclopedia Britannica (8 октября 2018). Дата обращения: 12 февраля 2022. Архивировано 12 февраля 2022 года.
  4. Peter J. Gosling. Dictionary of Parasitology. — CRC Press, 2005-06-24. — С. 183. — 407 с. — ISBN 978-1-4200-1962-9.
  5. Bishnu Joshi, Sujogya Kumar Panda, Ramin Saleh Jouneghani, Maoxuan Liu, Niranjan Parajuli. Antibacterial, Antifungal, Antiviral, and Anthelmintic Activities of Medicinal Plants of Nepal Selected Based on Ethnobotanical Evidence (англ.) // Evidence-based Complementary and Alternative Medicine : eCAM. — 2020. — 22 April (vol. 2020). — P. 1043471. — ISSN 1741-427X. — doi:10.1155/2020/1043471. — PMID 32382275. Архивировано 12 февраля 2022 года.
  6. Charles Patrick Davis. Definition of infection (англ.). RxList (29 марта 2021). Архивировано 10 февраля 2022 года.
  7. Mauricio L Barreto[d]. Infectious diseases epidemiology : [англ.] / Mauricio L Barreto, Maria Glória Teixeira, Eduardo Hage Carmo // Revue d'épidémiologie et de santé publique[d]. — 2006, 1 March. — Vol. 60, iss. 3. — P. 192—195. — ISSN 0143-005X, 1470-2738, 0141-7681. — doi:10.1136/jech.2003.011593. — PMID 16476746. — WD Q34494234.
  8. Konstantin Chumakov, Michael S. Avidan, Christine S. Benn, Stefano M. Bertozzi, Lawrence Blatt. Old vaccines for new infections: Exploiting innate immunity to control COVID-19 and prevent future pandemics (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2021. — 25 May (vol. 118, iss. 21). — ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490. — doi:10.1073/pnas.2101718118. — PMID 34006644. Архивировано 13 февраля 2022 года.
  9. Shirley Duke. Infections, Infestations, and DiseasesЯзык?. — Carson-Dellosa Publishing, 2010, 1 августа. — С. 15. — ISBN 978-1-61741-175-5.
  10. L J da Silva. The etymology of infection and infestation : [англ.] // Pediatric Infectious Disease Journal[d]. — 1997, 1 December. — Vol. 16, iss. 12. — P. 1188—1189. — ISSN 0891-3668, 1532-0987. — doi:10.1097/00006454-199712000-00023. — PMID 9427474. — WD Q74032859.
  11. Estée Török, Fiona J. Cooke, Ed Moran. Oxford Handbook of Infectious Diseases and Microbiology. — Oxford University Press, 2017. — С. 4. — 914 с. — ISBN 978-0-19-967132-8. Архивировано 12 февраля 2022 года.
  12. Поздеев Оскар Кимович. Глава 1. Ренессанс // Медицинская микробиология / под редакцией В.И. Покровского. — 1 -ое изд. — М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. — С. 10. — 768 с. — («XXI век»). — 1500 экз. — ISBN 5-9231-0429-6.
  13. E. W. Goodall. Fracastor as an Epidemiologist (англ.) // Proceedings of the Royal Society of Medicine. — 1936. — 22 May (vol. 341). — P. 341-350. — ISSN 0035-9157. Архивировано 13 февраля 2022 года.
  14. Латентная инфекция // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1980. — Т. 12 : Криохирургия — Ленегр. — 536 с. : ил.
  15. Скрытая инфекция. Архивировано 26 июля 2020 года. // Ветеринарный энциклопедический словарь — М.: Советская энциклопедия, 1981. — 640 с.
  16. Инкубационный период. Архивировано 12 мая 2021 года. // Ветеринарный энциклопедический словарь — М.: Советская энциклопедия, 1981. — 640 с.
  17. John M. Watson. An Introduction to Parasitology. — Elsevier, 2014-05-12. — С. 8. — 193 с. — ISBN 978-1-4832-8260-2. Архивировано 13 июля 2023 года.