Патогенные, или болезнетворные, микроорганизмы — это микроорганизмы, способные вызывать заболевания макроорганизмов — людей, животных и растений. Патогенными могут быть бактерии, плесневые грибы, вирусы и даже простейшие. Во внешней среде патогены могут оставаться в жизнеспособном состоянии длительное время. Они могут передаваться при контакте макроорганизмов и через посредников, например насекомых, через объекты окружающей среды, в том числе различные товары.
Патогенность — это способность патогенного микроорганизма вызывать заболевание (от греч. pathos — болезнь, страдание + genes — рождающий). Патогенные микроорганизмы способны оказывать на макроорганизмы вредное воздействие, которое проявляется в нарушении деятельности различных органов, тканей и систем организма, возникновении воспалений. В процессе развития в макроорганизме патогенные микроорганизмы могут размножаться и вырабатывать ядовитые вещества — токсины (от греч. toxikon — яд).
Всемирная организация здравоохранения предложила вариант классификации микроорганизмов по уровню патогенности. Выделены четыре основные группы патогенности микроорганизмов.
Первая группа патогенности. Это бактерии, которые создают невысокую индивидуальную и общественную опасность. Считается, что эта группа микроорганизмов не может вызывать заболевания или они маловероятны для людей и животных.
Вторая группа патогенности. Это бактерии, которые могут представлять умеренную индивидуальную и ограниченную общественную опасность. Данные микроорганизмы не представляют особой опасности для жизни и здоровья человека и животных, однако могут вызывать некоторые отдельные заболевания (связано в основном с нарушениями иммунитета). Риск распространения патогенов данной категории может быть связан только с отсутствием необходимых средств лечения. При наличии эффективных профилактических методов риск заболеваний ограничен. Примеры возможных заболеваний: туберкулез, коклюш, холецистит, язвенная болезнь 12-перстной кишки и желудка, ботулизм, столбняк, энтерит, гастрит, септецимия, проказа, дифтерия, листериоз, лептоспироз и др.
Третья группа патогенности. Микроорганизмы, отнесенные к данной группе, представляют довольно высокую индивидуальную опасность, но низкую общественную. Бактерии данного классы способны вызвать тяжелые формы заболеваний, однако не способны распространяться от одного организма к другому, поддаются эффективным методам лечения и профилактики, медицинские препараты в данном случае оказывают значительную эффективность.
Четвертая группа патогенности. Это микроорганизмы, которые представляют наибольшую опасность, как общественную, так и индивидуальную. Они вызывают тяжелые формы заболеваний, часто не поддающиеся даже глобальному лечению, легко распространяются среди людей и животных, вызывают эпидемии, плохо реагируют на эффективные профилактические меры, обладают высокой вирулентностью и способны к мутагенезу с образованием новых устойчивых форм.
Воздействие продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и их токсинов приводит к заболеванию растения, животного или человека. Возникновение болезни — это результат взаимодействия возбудителя и объекта его воздействия. Важны не только свойства микроорганизма, но и восприимчивость и состояние макроорганизма. Естественно, большое значение имеют количество микробов, их активность и место попадания в макроорганизм. Например, опасно попадание столбнячных палочек (Clostridium tetani) в рану, а дизентерийных (бактерии из рода Shigella) — в желудочно- кишечный тракт; если будет наоборот — заболевание не возникнет.
Необходимо отметить, что среди возбудителей заболеваний выделяют три группы: зоонозы (от греч. zoo — животное + nosos — болезнь), антропонозы (от греч. anthropos — человек) и сапронозы. Возбудители антропонозов передаются от больных людей, которые выделяют их в окружающую среду, могут передаваться при контактах между здоровым человеком и больным. Примерами антропонозов являются брюшной тиф, полиомиелит, краснуха, дифтерия и др. Источником зоонозной инфекции является больное животное. Зоонозы преимущественно не передаются от человека человеку и животному. Человек не является источником зоонозов, попадая в организм человека, эти возбудители не выделяются им во внешнюю среду.
В настоящее время известно около 100 наиболее распространенных видов возбудителей инфекционных болезней, к которым восприимчив человек. Из них около 35% возбудителей относится к группе зоонозов. К зоонозам относятся бруцеллез, ящур, бешенство и др. Для возбудителей сапронозов главным естественным местом обитания являются различные объекты окружающей среды, например почва, вода. Для возникновения заболевания в или на объектах окружающей среды должна накопиться масса микробов в количестве заражающей дозы, т.е. столько, чтобы преодолеть защитные барьеры макроорганизма. Примером почвенного сапроноза является клостридиоз, водного сапроноза — холера.
Выделяют еще группу сапрозоонозов, представителями являются возбудители сибирской язвы, иерсиниоза, листериоза, столбняка и других заболеваний. Говоря об возбудителях инфекций, необходимо отметить оппортунистические возбудители, которые вызывают заболевания у людей с ослабленным иммунитетом.
Для характеристики распространенности инфекционных заболеваний используют различные термины:
· • эндемия — заболевание на низком уровне в определенных зонах;
· • эпидемия — заболевания, охватывающие определенные области;
· • пандемия — инфекция, имеющая место в обширных зонах земного шара.
Обычно выделяют четыре стадии заболевания (преимущественно инфекционного).
· 1. Инкубационный период. Признаки заболевания часто проявляются не сразу после заражения (т.е. попадания микроорганизма в макроорганизм), а через некоторый период времени, который называется инкубационным (скрытым). В течение этого времени возбудители болезни размножаются, но признаков заболевания в инфицированном организме нс наблюдается.
· 2. Продромальный период. Следующий за инкубационным период характеризуется появлением клинических признаков (симптомов) — неспецифических, общих для многих заболеваний, таких как слабость, отсутствие аппетита, повышенная температура.
· 3. Основной период болезни. В этот период проявляются характерные для каждого конкретного признаки и симптомы.
· 4. Период восстановления. Признаки болезни постепенно проходят, и человек выздоравливает.
Степень патогенности микроорганизмов называется вирулентность ("от лат. virulentus — ядовитый). Вирулентность может быть изменена: усилена или ослаблена путем воздействия на микроорганизмы различными способами.
Токсины, вырабатываемые патогенными микроорганизмами, бывают двух типов: экзотоксины и эндотоксины.
Экзотоксины представляют собой высокотоксичные вещества белковой природы, выделяемые микроорганизмами в окружающую среду в процессе жизнедеятельности. Они малоустойчивы к высоким температурам, при кипячении быстро разрушаются, хотя ботулинический и стафилококковый экзотоксины выдерживают кипячение в течение нескольких минут. Экзотоксины синтезируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. Они способны разрушать элементы крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты) и клетки тканей и органов. Некоторые экзотоксины подавляют жизненно важные процессы в клетке: синтез белка (например, дифтерийный токсин), перенос электронов по цепи и др.
Эндотоксины при жизни микроорганизма не выделяются и высвобождаются только при разрушении клетки. Они менее ядовиты, чем экзотоксины, но более термоустойчивы, выдерживают нагревание до 100°С и выше. Эндотоксины образуются грамотрицательными бактериями. Они представляют собой липополисахариды, расположенные на мембране бактерий. Эндотоксины являются воспалительными агентами, способны увеличивать проницаемость сосудов, вызывать повышение температуры.
Заболевания, возникающие в макроорганизме при воздействии патогенных микроорганизмов и их токсинов, делятся на инфекции и отравления.
Инфекция (от лат. infection — заражение) — это заболевание, возникающие в макроорганизме в результате проникновения в него и размножения в нем возбудителей.
Отравление — это заболевание организма, вызванное попаданием в него большого количества чужеродных веществ, в том числе и микроорганизмов. Отравление может быть биологического и небиологического характера. Причиной заболевания могут стать ядовитые вещества и продукты (ягоды, грибы и др.) немикробной природы.
Также выделяют токсикоинфекции — заболевания, возбудители которых способны размножаться в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) и вызывать отравление не только продуктами жизнедеятельности, но и составными элементами микробных клеток, в том числе эндотоксинами. Токсикоинфекции возникают при попадании в организм большого количества живых клеток микроорганизмов и их токсинов: естественно, что попадают они с пищей. В желудочно-кишечном тракте человека микробные клетки погибают и высвобождается эндотоксин, который поражает желудочно-кишечный тракт и является причиной заболевания.
К микроорганизмам, способным вызывать токсикоинфекции, относят бактерии родов Salmonella, Escherichia, Proteus, Clostridium и др. Пищевые токсикоинфекции могут возникнуть, когда в пищевых продуктах содержатся только токсины микроорганизмов, а живые микробы, выделяющие экзотоксины, могут отсутствовать. Пищевые токсикоинфекции — это острые желудочно-кишечные заболевания с очень коротким инкубационным периодом (обычно несколько часов).
Патогенные микроорганизмы могут попадать в организм потребителей через товары, в или на которые микробы попадают из воздуха, с пылью, водой и льдом, при контакте с больными людьми и бактерионосителями, зараженной тарой, при производстве из контаминированного сырья и др.
Существуют три основных источника инфекции: люди, животные и объекты окружающей среды, являющиеся средой обитания некоторых патогенных микроорганизмов. Чаще всего источником инфекции являются макроорганизмы, выделяющие патогенные микроорганизмы в окружающую среду. Макроорганизмы могут быть больными и являться бактерионосителями (старое название — бациллоносители).
Бактерионоситель — это макроорганизм, имеющий в своем организме патогенные микроорганизмы и выделяющий их в окружающую среду. Бактерионосителями могут являться переболевшие особи, в организме которых остались жизнеспособные патогенные микроорганизмы, и особи не болевшие, но имеющие в организме живых возбудителей и выделяющие их в окружающую среду.
Заболевания, причиной которых служат пищевые продукты, инфицированные патогенами, называют пищевыми. Любой продовольственный товар может стать источником пищевого заболевания. Естественно, что чем менее длительный период хранения имеет товар и чем большую роль играет человеческий фактор в процессе его создания (например, товары общественного питания), тем более опасным может быть этот товар для потребителя.
Пищевые заболевания подразделяют на пищевые инфекции и пищевые отравления. Это совершенно разные заболевания, и их сравнительная характеристика представлена в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Сравнительная характеристика пищевых инфекций и отравлений
| Признак заболевания | Пищевые инфекции | Пищевые отравления |
| Инкубационный период | Длительный: дни, недели и более | Короткий, от нескольких часов до 1—2 дней |
| Способ передачи заболевания | Заразные заболевания, передаются контактным путем, через воду, воздух, потребительские товары и т.д. | Незаразные заболевания, контактным путем не передаются, передаются через пищевые продукты |
| Сохранение, размножение и токсинообразо- вание у возбудителей заболеваний | На объектах обычно не размножаются, но могут длительно сохраняться вирулентными | Размножаются в пищевых продуктах и образуют токсины |
| Продуцирование возбудителями заболеваний токсинов | Возбудители (в большинстве) вырабатывают эндотоксины | Возбудители в основном вырабатывают экзотоксины и эндотоксины |
Как ясно из табл. 6.1, отравления и инфекции имеют принципиальные отличия. Например, количество клеток возбудителя. Инфекция может возникнуть, если в продукте будет содержаться даже небольшое количество патогенных микроорганизмов. Они смогут размножиться в организме человека и вызвать соответствующее заболевание. Для возникновения отравления необходимо, чтобы в макроорганизм попало большое количество микробных клеток и (или) их токсинов.
Пищевые инфекции протекают как типичные заразные болезни, с характерными клиническими признаками для каждого заболевания. На товарах, особенно продовольственных, возбудители инфекций могут сохраняться вирулентными в жизнеспособном состоянии долгое время. Многие патогенные микроорганизмы устойчивы к действию низких температур и могут выживать даже в замороженных продуктах и из них попадать к потребителям. Кроме прямого попадания возбудителей, продукты питания могут быть изначально контаминированы патогенными микроорганизмами, когда их готовят из мяса больных животных или бактерионосителей.