Токсины микроорганизмов, их свойства, получение. Измерение силы.

Токсины [от трем, toxikon, яд] — важнейшие факторы патогенности, вырабатываемые микроорганизмами и реализующие основные механизмы инфекционного процесса. Роль микробных токсинов в патогенезе инфекционных болезней впервые доказали Э. Ру и А. Иерсён (1888), отделившие «ядовитое начало» возбудителя дифтерии от бактериальных клеток и сумевшие воспроизвести с его помощью клиническую картину болезни у морских свинок.

Эндотоксины — интегральные компоненты клеточной стенки грамотрицателъных бактерий; большая их часть высвобождается только после гибели бактериальной клетки. Представлены комплексом протеинов, липидных и полисахаридных остатков. За проявление биологического эффекта ответственны все группировки молекулы эндотоксина. Биологическая активность напоминает таковую у некоторых медиаторов воспаления; эндотоксинемия обычно сопровождается лихорадкой, обусловленной выбросом эндогенных пирогенов из гранулоцитов и моноцитов. При попадании значительного количества эндотоксина в кровоток возможен эндотоксиновый шок, обычно заканчивающийся смертью больного. Бактериальные эндотоксины проявляют сравнительно слабое иммуногенное действие, и иммунные сыворотки не способны полностью блокировать их токсические эффекты. Некоторые бактерии могут одновременно синтезировать экзотоксины и выделять (при гибели) эндотоксины (например, токсигенные Escherichia coli и холерные вибрионы).

Экзотоксины — секреторные белковые вещества, обычно проявляющие ферментативную активность. Нередко экзотоксины служат единственным фактором вирулентности микроорганизма, действуют дистанционно (далеко за пределами очага инфицирования) и ответственны за клинические проявления инфекции (например, энтеротоксины вызывают диарею, нейротоксины — параличи и другие неврологические симптомы). Наибольшую токсичность проявляет ботулотоксин — 6 кг токсина могли бы убить всё человечество. Высокая токсичность экзотоксинов обусловлена особенностью структуры их фрагментов, имитирующей строение субъединиц гормонов, ферментов или нейромедиаторов хозяина. В результате экзотоксины проявляют свойства антиметаболитов, блокируя функциональную активность естественных аналогов. Экзотоксины проявляют высокую иммуногенностъ, в ответ на их введение образуются специфические нейтрализующие AT (антитоксины). По степени связи с бактериальной клеткой экзотоксины разделяют на три группы — А, В и С.

Группа А экзотоксинов — токсины, секретируемые во внешнюю среду (например, токсин дифтерийной палочки).

Группа В экзотоксинов — токсины, частично секретируемые во внешнюю среду и частично ассоциированные с бактериальной клеткой (например, тетаноспазмин столбнячной палочки).

Группа С экзотоксинов — токсины, связанные с бактериальной клеткой и высвобождающиеся после её гибели {например, экзотоксины энтеробактерий). Свойства экзотоксинов

Наиболее распространённая классификация экзотоксинов основана на характере мишеней для их эффектов: нейротоксины поражают клетки нервной ткани, гемолизины разрушают эритроциты, энтеротоксины поражают эпителий тонкого кишечника, дерматонекро-токсины вызывают некротические поражения кожных покровов, лейкоцидины повреждают фагоциты (лейкоциты) и т.д. • По механизму действия среди экзотоксинов выделяют цитотоксины (например, энтеротоксины или дерматонек-ротоксины), мембранотоксины (например, гемолизины и лейкоцидины), функциональные блокаторы (например, холероген), эксфолиатины и эритрогенины. Нередко патогенные бактерии синтезируют несколько экзотоксинов, проявляющих различное действие (летальное, гемолитическое, цитотоксическое и т.д.).

Сила измерения:

Вирулентность отражает степень патогенности различных изолятов или штаммов конкретного патогенного вида. Критерии вирулентности К критериям, определяющим вирулентность микроорганизмов, относят инфекционность, способность к колонизации, инвазивность, токсигенность и способность к длительному персистированию. С известным допущением столь внушительный набор факторов, определяющих вирулентность, можно расценивать как «ответ» инфекционного агента на многообразие защитных механизмов организма хозяина. Инфекционность — собственно способность заражать макроорганизм. Способность к колонизации — свойство заселять очаги первичного инфицирования. Инвазивность — способность проникать в ткани, лежащие за пределами входных ворот инфекции, и размножаться в них. Токсигенность — способность образовывать ядовитые вещества, вызывающие болезнетворное действие. Способность к персистированию — свойство длительно циркулировать либо сохраняться в I определённом очаге, что обусловлено способностью долгое время противодействовать влия- 1 нию защитных факторов макроорганизма.

Летальная доза – это наименьшее количество живого возбудителя или токсина, вызывающее в определенный срок гибель конкретного количества животных, взятых в опыт (%).

Инфицирующая доза – это минимальное количество живых микробов, способное вызвать инфекционное заболевание у определенного количества животных, взятых в опыт (%).

Dcl (dosis certa letalis) – безусловно смертельная доза, или наименьшее количество живого микроорганизма или его токсина, вызывающего в течение определенного времени гибель 100 % экспериментальных животных, взятых в опыт.

Dlm (dosis letalis minima) -наименьшее количество живого микроорганизма или его токсина, вызывающего в течение определенного времени гибель 95 % экспериментальных животных, взятых в опыт.

LD 50 – наименьшее количество живого микроорганизма или его токсина, вызывающего в течение определенного времени гибель 50 % экспериментальных животных, взятых в опыт.

ID 100 – минимальное количество живых микроорганизмов, вызывающее развитие инфекционного заболевания у 100 % зараженных экспериментальных животных, взятых в опыт.

ID 50 – минимальное количество живых микроорганизмов, вызывающее развитие инфекционного заболевания у 50 % зараженных экспериментальных животных, взятых в опыт.

Наиболее часто используются показатели LD 50 и ID 50.