Тамара Беляева
Инфекционные болезни
* Большинство грамотрицательных бактерий объединены в тип протеобактерии, основанный на сходстве по рибосомной РНК (Proteobacteria – от имени греч. бога Протеуса, принимавшего разнообразные формы). Они появились от общего фотосинтетического предка.
** Грамположительные бактерии, согласно изученным последовательностям рибосомной РНК, являются отдельной филогенетической группой с двумя большими подотделами – высоким и низким соотношениемG+C(генетическое сходство). Как и протеобактерии, эта группа метаболически разнообразная.
В домен Bacteria входят 22 типа, из которых медицинское значение имеют следующие (по: Д. Х. Берджи, 2001):
ТИПВ IV. Deinococcus-Thermus
Класс I. Deinococci
Порядок I. Deinococcales
Семейство I. Deinococcaceae
Род I. Deinococcus
ТИПВ XII. Proteobacteria
Класс I. Alphaproteobacteria
Порядок II. Rickettsiales
Семейство I. Rickettsiaceae
Род I. Rickettsia, Род II.Orientia, Род III.Wolbachia
Семейство II. Ehrlichiaceae(бродов)
Род I. Ehrlichia, Род II. Aegyptianella
Семейство III. Holosporaceae (8 родов)
Порядок VI. Rhizobiales
Семейство II. Bartonellaceae
Род I. Bartonella
Семейство III. Brucellaceae
Род I. Brucella
Класс II. Betaproteobacteria
Порядок I. Burkholderiales
Семейство I. Burkholderiaceae
Род I. Burkholderia
Семейство IV. Alcaligenaceae
Род I. Alcaligenes, Род III. Bordetella
Порядок IV. Neisseriales
Семейство I. Neisseriaceae
Род I. Neisseria, Род VI. Eikenella, Род IX. Kingella
Порядок V. Nitrozomonadales
Семейство II. Spirillaceae
Род I. Spirillum
Класс III. Gammaproteobacteria
Порядок V. Thiotrichales
Семейство III. Francisellaceae
Род I. Francisella
Порядок VI. Legionellales
Семейство I. Legionellaceae
Род I. Legionella
Семейство II. Coxiellaceae
Род I. Coxiella
Порядок IX. Pseudomonadales
Семейство I. Pseudomonadaceae
Род I. Pseudomonas
Семейство II. Moraxellaceae
Род I. Moraxella, Род II. Acinetobacter
Порядок XI. Vibrionales
Семейство I. Vibrionaceae
Род I. Vibrio
Порядок XII. Aeromonadales
Семейство I. Aeromonadaceae
Род I. Aeromonas
Порядок XIII. Enterobacteriales
Семейство I. Enterobacteriaceae
Род I. Enterobacter, Род VIII. Calymmatobacterium, Род X. Citrobacter, Род XI. Edwardsiella, Род XII. Erwinia, Род XIII. Escherichia, Род XV. Hafnia, Род XVI. Klebsiella, Род XVII. Kluyvera, Род XXI. Morganella, Род XXVI. Plesiomonas, Род XXVIII. Proteus, Род XXIX. Providencia, Род ХХХII. Salmonella, Род XXXIII. Serratia, Род XXXIV. Shigella, Род XL. Yersinia
Порядок IV. Pasteurellales
Семейство I. Pasteurellaceae
Род I. Pasteurella, Род II. Actinobacillus, Род III. Haemophilus
Класс IV. Deltaproteobacteria
Порядок II. Desulfovibrionales
Семейство I. Desulfovibrionaceae
Род II. Bilophila
Класс V. Epsilonproteobacteria
Порядок I. Campylobacteriales
Семейство I. Campylobacteriaceae
Род I. Campylobacter
Семейство II. Helicobacteriaceae
Род I. Helicobacter, Род II. Wolinella
ТИПВ XIII. Firmicutes (главным образом грамположительные)
Класс I. Clostridia
Порядок I. Clostridiales
Семейство I. Clostridiaiaceae
Род I. Clostridium, Род IX.Sarcina
Семейство III. Peptostreptococcaceae, Род I. Peptostreptococcus
Семейство IV. Eubacteriaceae
Род I. Eubacterium
Семейство V. Peptococcaceae
Род I. Peptococcus
Семейство VII. Acidaminococcaceae
Род XIV. Veillonella
Класс II. Mollicutes
Порядок I. Mycoplasmatales
Семейство I. Mycoplasmataceae
Род I. Mycoplasma, Род IV. Ureaplasma
Класс III. Bacilli
Порядок I. Bacillalles
Семейство I. Bacillaceae
Род I. Bacillus
Семейство II. Planococcaceae
Род I. Planococcus, Род IV. Sporosarcina
Семейство IV. Listeriaceae
Род I. Listeria
Семейство V. Staphylococcaceae
Род I. Staphylococcus, Род II. Gemella
Порядок II. Lactobacillales
Семейство I. Lactobacillaceae
Род I. Lactobacillus, Род III. Pediococcus
Семейство II. Аеrососсасеае
Род I. Aerococcus
Семейство IV. Enterococcaceae
Род I. Enterococcus
Семейство V. Leuconostocaceae
Род I. Leuconostoc
Семейство VI. Streptococcaceae
Род I. Streptococcus, Род II. Lactococcus
ТИПВ XIV. Actinobacteria
Класс I. Actinobacteria
Подкласс V. Actinobacteridae
Порядок I. Actinomycetales
Подпорядок V. Actinomycineae
Семейство I. Actinomycetaceae
Род I. Actinomyces, Род II. Actinobacilum, Род III. Arcanodacterium,
Род IV. Mobiluncus
Подпорядок VI. Micrococcineae
Семейство I. Micrococcaceae
Род I. Micrococcus, Род VI. Rothia, Род VII. Stomatococcus
Подпорядок VII. Corynebacterineae
Семейство I. Corynebacteriaceae
Род I. Corynebacterium
Семейство I. Mycobacteriaceae
Род IV. Mycobacterium
Семейство V. Nocardiaceae
Род I. Nocardia, Род II. Rhodococcus
Подпорядок VII. Propionibacterineae
Семейство I. Propionibacteriaceae
Род I. Propionibacterium
Семейство II. Nocardiaceae
Род I. Nocardioides
Порядок II. Bifidobacteriales
Семейство I. Bifidobacteriaceae
Род I. Bifidobacterium, Род III. Gardnerella
ТИПВ XVI. Chlamydiae
Класс I. Chlamydiae
Порядок I. Chlamydiales
Семейство I. Chlamydiaceae
Род I. Chlamydia, Род II. Chlamydophila
ТИПВ XVII. Spirochaetes
Класс I. Spirochaetes
Порядок I. Spirochaetales
Семейство I. Spirochaetaceae
Род I. Spirochaeta, Род II. Borrelia, Род IX. Treponema
Семейство III. Leptospiraceae
Род II. Leptospira
ТИПВ XX. Bacteroidetes
Класс I. Bacteroidetes
Порядок I. Bacteroidales
Семейство I. Bacteroidaceae
Род I. Bacteroides
Семейство III. Porphyromonadaceae
Род I. Porphyromonas
Семейство IV. Prevotellaceae
Род I. Prevotella
Класс II. Flavobacteria
Порядок I. Flavobacteriales
Семейство I. Flavobacteriaceae
Род I. Flavobacterium
Для характеристики микроорганизмов введено понятие патогенности. Патогенность возбудителей инфекционных болезней – отличительный признак, генетически закрепленный и являющийся таксономическим понятием, позволяющим подразделять микроорганизмы на патогенные, потенциально патогенные (условно-патогенные, оппортунистические) и непатогенные.
Патогенность существует у ряда микроорганизмов как видовой признак, слагается из составляющих факторов, часть которых может подвергаться значительной изменчивости. Главные из них следующие: вирулентность – мера патогенности, присущая определенному штамму возбудителей; токсигенность – способность к выработке и выделению различных токсинов; инвазивность (агрессивность) – способность к преодолению и распространению в тканях макроорганизма. Каждый штамм или клон микроорганизмов патогенного или условно-патогенного вида имеет индивидуальную степень выраженности патогенного потенциала, т. е. вирулентность. В отличие от патогенности эта характеристика имеет количественное выражение. Вирулентность патогенных микробов изменяется под влиянием естественных условий. Ее удается повысить последовательными пассажами через восприимчивых лабораторных животных, а также путем трансформации, трансдукции и лизогенной конверсии. Но ее можно и понизить, что достигается путем воздействия на микроорганизм различных факторов: защитных сил организма, антимикробных препаратов, высокой температуры, иммунных сывороток, дезинфицирующих веществ. Такое искусственное понижение вирулентности патогенных микробов широко применяется при изготовлении живых вакцин, используемых для специфической профилактики ряда инфекционных заболеваний.
По выраженности отдельных патогенных свойств штаммы микроорганизмов могут быть сгруппированы. Например, высокоинвазивные, умеренно инвазивные, или низкоинвазивные, неинвазивные. С учетом выраженности того или иного патогенного свойства микроорганизмы могут получать специальные названия и обозначения, например, энтеротоксигенная кишечная палочка, выделяющая экзотоксин с преимущественным действием на кишечный эпителий.
Степень выраженности патогенного свойства зависит от наличия у микроорганизма соответствующих генов патогенности и контролируемых ими факторов патогенности, к которым, в частности, относят многие поверхностные структуры микроорганизмов (ворсинки, капсулу), компоненты наружной мембраны и клеточной стенки (липополисахарид, белки адгезины и инвазины, тейхоевые кислоты), выделяемые возбудителем ферменты и токсины. Приобретение или утрата тех или иных факторов патогенности лежит в основе изменения вирулентности штамма. В основе изменения вирулентности лежат закономерности функционирования генов патогенности, мутации, а также перенос генов между микроорганизмами одного или разных видов.
Уже вскоре после признания постулатов Коха стало очевидным, что помимо патогенных и непатогенных микроорганизмов для характеристики наблюдаемых взаимодействий между хозяином и паразитом необходимо ввести дополнительную категорию – «условно патогенные» микроорганизмы. Накопленный последующий опыт позволил существующие микроорганизмы с позиции их роли в патологии человека классифицировать на ряд групп.
Первую группу составляют высокопатогенные микроорганизмы (облигатные патогены). Они способны проникать в организм человека, размножаться в различных его органах и тканях, обусловливая развитие болезни. Под патогенностью микроорганизмов традиционно понимают их способность вызывать болезни человека, а вирулентность рассматривают как степень патогенности, хотя многие авторы эти термины употребляют как синонимы. Во многих случаях патогенность не является видовым признаком микроорганизма. А границы между патогенными, условно патогенными микроорганизмами и комменсалами довольно размыты.
Вторую группу составляют микроорганизмы, адаптированные к существованию в нестерильных частях организма человека, связанных с окружающей средой (кожный покров, желудочно-кишечный тракт, верхние отделы дыхательных путей). Они составляют нормальную (эндогенную) микрофлору человека и различаются по вирулентности. Одни из них (к примеру, бифидо- и лактобактерии) практически никогда не вызывают заболеваний человека, другие же (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae и др.) являются частыми этиологическим агентами инфекций и относятся к условно патогенным микроорганизмам.
В третью группу входят свободноживущие микроорганизмы. Они иногда попадают на эпителиальные поверхности или во внутреннюю среду человека и у лиц с иммуносупрессией вызывают инфекционные заболевания (например, Pseudomonas spp., Acinetobacter spp.).
Наконец, четвертую группу составляют микроорганизмы, не имеющие значения в инфекционной патологии, так как условия для их существования в организме человека отсутствуют. К ним относится большинство микроорганизмов, обитающих в почве, воздухе и воде.
Различают три главные среды обитания возбудителей заболеваний человека (они же – резервуары возбудителей): 1) организм человека (популяция людей); 2) организм животных; 3) абиотическая (неживая) среда – почва, водоемы, некоторые растения и пр. Соответственно все инфекции можно разделить на три группы: 1) антропонозы (ОРЗ, брюшной тиф, корь, дифтерия); 2) зоонозы (сальмонеллезы, бешенство, клещевой энцефалит); 3) сапронозы (легионеллез, мелиоидоз, холера, НАГ-инфекция, клостридиозы). Эксперты ФАО/ВОЗ (1969) рекомендуют в рамках сапронозов выделять еще и сапрозоонозы, возбудители которых имеют две среды обитания – организм животных и внешнюю среду, а их периодическая смена и обеспечивает нормальную жизнедеятельность этих возбудителей как биологического вида. Некоторые авторы предпочитают называть сапрозоонозы зоофильными сапронозами. К этой группе инфекций в настоящее время относят сибирскую язву, инфекцию, вызванную синегнойной палочкой, лептоспироз, иерсиниоз, псевдотуберкулез, листериоз и др.
Для характеристики бактерий используют морфологические, цитологические, культуральные, физиологические, биохимические, иммунологические признаки. В систематике бактерий для наименования объекта используют биномиальную номенклатуру К. Линнея, согласно которой биологическому виду присваивают название, состоящее из двух слов: первое определяет принадлежность к определенному роду, второе – виду. Названия бактериям присваивают в соответствии с правилами Международного кодекса номенклатуры бактерий.
Основной таксономической категорией является вид – группа близких между собой бактерий, имеющих общий корень происхождения и на данном этапе эволюции характеризующихся определенными морфологическими, биохимическими и физиологическими признаками, обособленных отбором от других видов и приспособленных к определенной среде обитания. Виды объединяют в таксоны более высокого порядка – роды, роды – в семейства, далее следуют порядки, классы, отделы, царства.
В микробиологии употребляются такие термины, как «штамм» и «клон». Под штаммом понимают бактериальные культуры одного вида, выделенные, например, из разных мест обитания. Различия между штаммами не выходят за пределы вида, хотя вирулентность бактерий может различаться. Например, бактерия Clostridium difficile давно встречается в больницах, вызывая диарею, чаще у пациентов, принимающих антибиотики. Такая инфекция, однако, легко поддается лечению другими антибиотиками. Но в США и других странах в последние годы стал стремительно распространяться мутировавший более агрессивный штамм микроба. Самая сильная вспышка произошла среди пациентов одной из больниц в Квебеке, унеся жизни более 200 человек. Специалисты опасаются, что инфекция может угрожать здоровью общества в целом.
Клон – близкое к понятию «штамм», но еще более узкое понятие, это культура, выделенная из одной клетки.
Для характеристики некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, используется понятие «серовар» (ранее – серотип). Серовар – подвид какого-либо микроорганизма, отличающийся от других представителей своего вида особыми антигенными свойствами. Деление на серовары клинически очень важно, ибо именно эти специфические антигены определяют в конечном итоге патогенность и вирулентность микроорганизмов данного серовара.
Наиболее полно задача быстрой идентификации прокариотных организмов решается с помощью справочника «Определитель бактерий Берджи» (D. H. Bergey, 1860 – 1937), периодически выпускаемого Обществом американских бактериологов с привлечением крупных специалистов в области изучения тех или иных групп бактерий. Первое издание определителя было выпущено в 1923 г. группой американских бактериологов под руководством Д. X. Берджи; десятое издание вышло в 1997 г. Основная идея классификации «по Берджи» – легкость идентификации бактерий. Для осуществления этого используют совокупность признаков: морфологических (форма тела; наличие или отсутствие жгутиков; капсулы; способность к спорообразованию; особенности внутриклеточного строения; окрашивание по Граму), культуральных (признаки, выявляемые при культивировании в лаборатории чистой культуры), физиолого-биохимических (способы получения энергии; потребности в питательных веществах; отношение к факторам внешней среды; нуклеотидный состав и последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК; наличие и характер минорных оснований в ДНК; нуклеотидный состав рибосомальной РНК; последовательность аминокислот в ферментных белках с аналогичными функциями).
Бактерии по морфологическому принципу разделяют на шаровидные (кокки), палочковидные (овоидные, коккобациллы, прямые, изогнутые, вибрионы, с закругленными, заостренными, «обрубленными» концами, ветвящиеся, нити) извитые формы – спиралевидные с одним или более завитками (рис. 2).
Кроме того, в зависимости от расположения в микропрепарате (диплококки, тетракокки, цепочки – стрептококки, пакеты – сарцины, беспорядочные скопления – стафилококки, спиралевидные бактерии – вибрионы, спирохеты и спириллы), по тинкториальным свойствам (методы Грама, Циля – Нильсена), по наличию дополнительных структурных элементов (спорообразующие и аспорогенные, капсулированные и бескапсульные, подвижные и неподвижные), по типам питания и биологического окисления (гетеротрофы и аутотрофы), по типам дыхания (аэробы и анаэробы).
Рис. 2. Разнообразие форм прокариот:
1 – кокк; 2 – диплококк; 3 – сарцина; 4 – стрептококк; 5 – колония сферической формы:6 – палочковидные бактерии (одиночная клетка и цепочка клеток); 7 – спириллы; 8 – вибрион; 9 – бактерии, имеющие форму замкнутого или незамкнутого кольца; 10 – бактерии, образующие выросты; 11 – бактерия червеобразной формы; 12 – бактериальная клетка в форме шестиугольной звезды; 13 – представитель актиномицетов; 14 – плодовое тело миксобактерии; 15 – нитчатая бактерия рода Caryophanon с латерально расположенными жгутиками; 16 – нитчатая цианобактерия, образующая споры (акинеты) и гетероцисты; 8, 15, 17, 18 – бактерии с разными типами жгутикования; 19 – бактерии, образующие капсулу; 20 – нитчатые бактерии группы Sphaeroillus, заключенные в чехол, инкрустированный гидратом окиси железа; 21 – бактерия, образующая шипы; 22 — Galionella
В последнем издании определителя бактерий Берджи все обнаруженные организмы, отнесенные в царство Prokaryotae, разделены на четыре отдела: грациликуты – бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные; фирмикуты – бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные; тенерикуты – бактерии «мягкие», «нежные», без ригидной клеточной стенки, включающие микоплазмы; мендозикуты – архебактерии, отличающиеся дефектной клеточной стенкой, особенностями строения рибосом, мембран и рибосомных РНК, среди архебактерий нет возбудителей болезней человека.
1.2. Классификация инфекционных болезней
Весьма прогрессивной в свое время была классификация инфекционных болезней Л. В. Громашевского (1941). Ее создание – выдающееся событие в отечественной и мировой науке, в ней автору удалось теоретически обобщить достижения эпидемиологии и инфектологии, общей патологии и нозологии.
Критериями классификации Л. В. Громашевского служат механизм передачи возбудителя и его локализация в организме хозяина (что удачно перекликается с патогенезом и, следовательно, клинической картиной заболевания). По этим признакам инфекционные болезни можно разделить на 4 группы:
1) кишечные инфекции (с фекально-оральным механизмом передачи);
2) инфекции дыхательных путей (с аэрозольным механизмом передачи);
3) кровяные, или трансмиссивные, инфекции (с трансмиссивным механизмом передачи с помощью переносчиков-членистоногих);
4) инфекции наружных покровов (с контактным механизмом передачи).
Такое деление инфекций почти идеально подходит к антропонозам. Однако в отношении зоонозов и сапронозов классификация Л. В. Громашевского (1947) теряет свою безупречность с точки зрения принципа, положенного в ее основу. Для зоонозов характерно, как правило, несколько механизмов передачи, причем главный из них выделить не всегда просто. То же наблюдается и у некоторых антропонозов, например у вирусных гепатитов. Если придерживаться классификации Л. В. Громашевского, то гепатиты А и Е следует рассматривать в разделе кишечных инфекций, гепатиты В, С, D и др. – в разделе кровяных инфекций. Локализация возбудителей зоонозов может быть множественной. У сапронозов вообще может не быть закономерного механизма передачи возбудителя.
В настоящее время для зоонозов предложены свои эколого-эпидемиологические классификации, в частности наиболее приемлемая для врачей-клиницистов (при сборе эпидемиологического анамнеза в первую очередь): 1) болезни домашних (сельскохозяйственные, пушные, содержащиеся дома) и синантропных (грызуны) животных; 2) болезни диких животных (природно-очаговые).
В классификации Л. В. Громашевского отсутствует также указание на наличие у некоторых возбудителей антропонозов и зоонозов наряду с горизонтальными механизмами передачи вертикального механизма (от матери к плоду). Этот механизм создатель классификации трактовал как «трансмиссивный без специфического переносчика».
Таким образом, классификация Л. В. Громашевского уже не вмещает всех новых достижений эпидемиологии, учения о патогенезе инфекций и в целом инфектологии.
Чтобы унифицировать и систематизировать болезни человека, международное сообщество врачей разработало общую классификацию всех болезней.
Международная классификация болезней, основанная на Международной статистической классификации болезней и проблем, связанных со здоровьем, 10-го пересмотра, принятой 43-й Всемирной ассамблеей здравоохранения (МКБ-10), сокращенный вариант которой подготовлен в отделе медицинской демографии и Международной классификации болезней НИИ социальной гигиены, экономики и управления здравоохранением им. Н. А. Семашко РАМН (дата введения: 01.01.99 г.). Адаптированный для инфекциониста вариант представлен в Приложении.
Классификация (МКБ-10) в России вступила в силу с 1999 г. Так как Россия является членом ООН и входит во все международные сообщества, целесообразнее в повседневной работе придерживаться принципа, принятого в Международной классификации болезней человека. Поэтому существует лишь понятие «вирусный гепатит», а не «вирусные гепатиты», «сальмонеллез», а не «сальмонеллезы», точно так же, как «дизентерия», а не «дизентерии», «бруцеллез», а не «бруцеллезы».
Ю. В. Лобзин (2000; 2011) в обширном «Руководстве по инфекционным болезням» придерживается классификации по возбудителям. В подобных классификациях предусматривается выделение в отдельные группы:
– бактериозов;
– отравлений бактериальными токсинами;
– вирусных болезней;
– риккетсиозов;
– хламидиозов;
– микоплазмозов;
– протозойных болезней;
– микозов;
– гельминтозов.
Мы (Шувалова Е. П. [и др.], 2001) в учебнике для студентов в изложении материала придерживались МКБ-10.
