Введение в симбиотические взаимоотношения
Взаимоотношения макро- и микроорганизмов в природе описываются общим биологическим понятием симбиоза. В рамках патологической физиологии выделяют три основных типа таких взаимоотношений, которые определяются характером влияния микроба на организм хозяина. К этим формам относятся паразитизм, мутуализм и комменсализм. Каждая из форм характеризуется определенной категорией участвующих микроорганизмов и специфическими последствиями для макроорганизма. Понимание этих базовых различий является фундаментальным для изучения любых инфекционных процессов.
Характеристика основных форм симбиоза
- Паразитизм
Данный тип взаимоотношений представляет собой ярко выраженную форму антагонизма. В роли микробов здесь выступают исключительно патогенные категории возбудителей. При паразитизме микроорганизм целенаправленно использует макроорганизм (своего хозяина) в качестве необходимого источника питания, а также как среду обитания. Эта среда может быть для патогена как постоянной, так и временной. Главный эффект паразитизма заключается в том, что микробы наносят прямой ущерб хозяину. Зачастую это повреждающее действие реализуется за счет того, что возбудители продуцируют различные токсины.
- Мутуализм
В отличие от паразитизма, это абсолютно взаимовыгодное сосуществование двух организмов. В мутуализме принимают участие непатогенные категории микробов. Классическим примером такого гармоничного взаимодействия служат бактерии нормальной кишечной микрофлоры, которые получают от макроорганизма необходимые условия для жизни, предоставляя ему взамен определенную пользу.
- Комменсализм
Рассматривается специалистами как промежуточный тип взаимоотношений. В этом процессе участвуют условно-патогенные микроорганизмы. Суть комменсализма в том, что микробы успешно размножаются в макроорганизме, но при этом не наносят ему никакого вреда (при условии сохранения нормальных условий жизнедеятельности хозяина). Основная локализация таких микроорганизмов — это нормальная микрофлора кишечника, покровы кожи и различные слизистые оболочки.
Виды возбудителей инфекционных болезней
Развитие инфекционного процесса напрямую связано с внедрением конкретного агента. К основным видам возбудителей инфекционных болезней относятся следующие группы:
- Простейшие
- Грибы
- Бактерии
- Вирусы
- Прионы
Каждая из перечисленных групп обладает собственными биологическими характеристиками, которые определяют дальнейший сценарий взаимодействия с телом хозяина.
Особенности развития инфекционного процесса
Инфекционный процесс не является универсальным шаблонным явлением. Его специфические черты и механизмы развития строго зависят от природы конкретного микроорганизма, вызвавшего заболевание.
- Бактериальные инфекции. В патологической физиологии именно они представляют собой классическую модель инфекционного процесса. На примере бактериальных агентов изучаются стандартные этапы взаимодействия патогена и макроорганизма.
- Вирусные инфекции. Они имеют весьма существенные отличия от классической бактериальной модели. Главная причина этих отличий кроется в самой природе вирусов: они являются паразитами генома. Это означает, что вирусный инфекционный процесс протекает по иным законам, кардинально отличаясь от бактериального.
Коротко: ответы на вопросы по теме
За счет каких факторов реализуется повреждающее действие бактерий-возбудителей при паразитизме?
Повреждающее действие бактерий при паразитизме реализуется за счет продукции токсинов и ферментов, а также за счет факторов адгезии и инвазии. Основные факторы патогенности включают:
- Морфологические структуры (например, капсула, обеспечивающая адгезию и защищающая от фагоцитоза).
- Ферменты агрессии (гиалуронидаза, плазмокоагулаза, фибринолизин, липаза, протеаза, нейраминидаза).
- Токсины (экзотоксины и эндотоксины, вызывающие интоксикацию и повреждение клеток).
Какие конкретно бактерии составляют нормальную микрофлору кишечника при мутуализме?
В состав нормальной микрофлоры толстого кишечника входят следующие бактерии: главная группа — бифидобактерии, бактероиды; сопутствующая группа — лактобактерии, эшерихии, энтерококки; остаточная группа — цитробактер, энтеробактер, протеи, клостридии, стафилококки.
При каких условиях условно-патогенные микроорганизмы (комменсалы) начинают наносить вред макроорганизму?
Условно-патогенные микроорганизмы начинают наносить вред макроорганизму при сочетании следующих условий:
- Снижение иммунобиологических свойств (резистентности) макроорганизма (например, при вторичном иммунодефиците на фоне ВИЧ, сахарном диабете, лейкопении, ишемии, повреждении тканей).
- Повышение вирулентности самих микроорганизмов.
- Занос возбудителя из мест естественного обитания в стерильные зоны (например, при аспирационной пневмонии).
Каков механизм развития инфекционного процесса при заражении прионами?
Механизм развития прионной инфекции связан с проникновением в организм патологического приона (PrP-Sc). После попадания инфекта происходит его первичное накопление и частичная репликация в клетках лимфоретикулярной системы (В-клеточные зоны миндалин, тимуса, лимфоузлов, селезенки). Затем прионы распространяются по нервам от органов иммуногенеза к ближайшим аксонам, где идет значительная репликация. По достижении критической концентрации PrP-Sc продвигается в спинной мозг, а затем в головной мозг, вызывая диспротеиноз, спонгиозные изменения, дистрофию нейронов и глиоз.
Какие виды патогенных простейших являются частыми возбудителями инфекционных заболеваний у человека?
К патогенным для человека простейшим и близким группам источники относят: амёбы — Entamoeba histolytica; жгутиконосцы — трихомонады, лейшмании, трипаносомы; Sporozoa — возбудители малярии, токсоплазмоза и бабезиоза; ресничные — Balantidium coli; в царстве Chromista — Blastocystis hominis. Малярия названа самой распространенной протозойной инфекцией; ее основные возбудители: Plasmodium falciparum, P. vivax, P. ovale, P. malariae. Среди протозойных/паразитарных причин хронического колита также указаны амёбы, лямблии, трихомонады и балантидии.
Для быстрого запоминания форм симбиоза используйте ассоциацию: Паразитизм — патогены приносят ущерб; Мутуализм — мирное и взаимовыгодное сосуществование; Комменсализм — квартирантство условно-патогенной флоры без вреда для хозяина.
Вопросы с занятий и экзамена
Какие микроорганизмы участвуют в комменсализме и где они обитают?
В комменсализме участвуют условно-патогенные микроорганизмы. В нормальных условиях они локализуются в составе нормальной микрофлоры кишечника, на коже и слизистых оболочках, не нанося вреда макроорганизму.
В чем заключается суть паразитизма как формы симбиоза?
Паразитизм представляет собой форму антагонизма, при которой патогенный микроб использует хозяина как источник питания и постоянную или временную среду обитания. Это взаимодействие всегда наносит ущерб макроорганизму, часто за счет продукции токсинов.
Почему вирусные инфекции рассматриваются отдельно от бактериальных?
Бактериальные инфекции служат классической моделью инфекционного процесса. Вирусные же инфекции имеют существенные отличия, так как вирусы по своей природе являются паразитами генома, что меняет механику их взаимодействия с клеткой.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы продукции токсинов патогенными микроорганизмами при паразитизме
- Условия перехода условно-патогенной флоры в патогенную при комменсализме
- Отличия временной и постоянной среды обитания возбудителей
- Паразитизм генома: специфика развития вирусных инфекций
- Роль бактерий нормальной кишечной микрофлоры в мутуализме
Разберите тему целиком в курсе «Патофизиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Взаимоотношения макро- и микроорганизмов» и ещё 4 913 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 133 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Глава 7. Инфекционный процесс»
Бесплатные видеоуроки: патофизиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.