© В. А. МАРКИН, 2012

УДК 616.98:578.828.6]-092:612.017.1.064]-022.3-07

В. А. Маркин

Оценка минимальных инфицирующих доз ВИЧ при распространении инфекции

Филиал ФГУ 48-й Центральный НИИ Министерства обороны Российской Федерации - Вирусологический центр, Сергиев Посад

При прогнозировании распространения ВИЧ-инфекции, в том числе при биотерроризме, существенное значение имеет определение минимальных инфицирующих доз для человека. исходными данными для теоретического определения ориентировочной величины заражающей дозы ВиЧ могут послужить сведения по эпидемиологии и патогенезу ВиЧ-инфекции, а также биологическим свойствам возбудителя. Наиболее распространенный путь передачи вируса - парентеральное инъекционное заражение. Вероятность передачи ВиЧ с кровью зависит от частоты трансфузий, стадии ВиЧ-инфекции у донора и объема введенной реципиенту крови. Проведен анализ данных литературы по эпидемиологии, патогенезу инфекции и свойствах возбудителя, о рисках заражения ВИЧ в разных группах, а также обобщены сведения по заражениям среди инъекционных наркоманов, что позволило ориентировочно оценить уровень чувствительности человека как биологического вида к данному вирусу.

Ключевые слова: ВИЧ, патогенез, инфицирующая доза, распространение, прогноз

Estimation of the minimum infective doses of HIV in the prevalence of its infection

Branch, Central Research Institute Forty-Eight, Ministry of Defense of the Russian Federation - Virology Center,

Sergiyev Posad, Moscow Region

Estimation of the minimum human infective doses of HIV is essential to the prediction of its infection prevalence, including in bioterrorism. Information on the epidemiology and pathogenesis of HIV infection and on the biological properties of the pathogen may serve as reference data for the theoretical determination of a rough infective dose of HIV. The most common route of virus infection is parenteral transmission. The likelihood of HIV transmission through blood depends on the frequency of transfusions, the stage of HIV infection in a donor and the amount of blood given to a recipient. The author has analyzed the data available in the literature on the epidemiology and pathogenesis of the infection, on the properties of the pathogen, and on the risks of HIV infection in different groups and summarized information on the infection among injecting drug users, which could roughly estimate the level of sensitivity in man as a biological species to this virus.

Key words: HIV, pathogenesis, infective doseprevalence, prognosis

ВИЧ-инфекция - необычное антропонозное социально значимое заболевание, угрожающее существованию человека как биологического вида. Вероятно, все человеческие расы генетически восприимчивы к этому возбудителю, т. е. можно утверждать, что вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) абсолютно патогенен для человека, а выявленный ген устойчивости CCR5 обеспечивает защиту около 1% людей . Достаточно отметить, что лишь в 2006 г. в Субсахарской зоне Африки от синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД - заключительная стадия ВИЧ-инфекции) погибло 2,1 млн человек, а всего в мире заразилось ВИЧ около 42 млн человек, из которых пандемия унесла жизни 24 млн . Ежегодно пандемия охватывает от 2,7 до 3 млн человек . Реальная пораженность ВИЧ-инфекцией составляет от 0,5 до 1% взрослого населения России; создавшаяся эпидситуация может быть квалифицирована как критическая, ведущая к значительным людским и экономическим потерям, что, несомненно, делает данное заболевание важнейшей мировой медицинской и социальной проблемой . Процесс глобализации резко усиливает распространение ВИЧ . До настоящего времени заболевание является неизлечимым, приводящим к гибели всех зараженных;

специфические средства профилактики отсутствуют, этиотропные препараты заболевание не излечивают, но продлевают жизнь больных.

Одним из мощнейших факторов распространения ВИЧ является употребление наркотиков - более 90% случаев с установленным механизмом заражения связаны с внутривенным введением психоактивных препаратов , при этом по потреблению наиболее массовых наркотиков -опия и кокаина - Россия занимает соответственно первое и второе места в мире . Реальна опасность распространения ВИЧ с контаминированными наркотиками, в том числе для преднамеренной интродукции возбудителя . Важно отметить, что некоторые наркотики усиливают репликацию ВИЧ и родственных вирусов .

При прогнозировании распространения ВИЧ-инфекции для градации степени опасности контаминированных возбудителем материалов (в том числе распространяемых подпольно наркотиков) важна вероятностная оценка минимальных инфицирующих доз для человека при разных способах заражения. По понятным причинам эти параметры не могут быть определены экспериментальным путем. В отношении подавляющей части вирусных заболеваний реальная величина средневзвешенных (нормированных)

Контактная информация:

Маркин Владимир Александрович, д-р мед. наук, ст. науч. сотр.; e-mail: [email protected]

инфицирующих доз для человека (ИД50Ч) до настоящего времени неизвестна и оценивается, как правило, не количественно, а описательно как «большие» или «малые» дозы.

В литературе известно несколько подходов к косвенной оценке минимальных и средневзвешенных инфицирующих человека доз особо опасных возбудителей вирусных инфекций . Среди них относительно наиболее точным является моделирование на животных нескольких видов (в том числе обезьянах) описанных внутрилабораторных случаев заражения людей. Другой подход - интерполяция на человека (как биологического вида) величин, доз, вызывающих инфекцию у лабораторных животных; при этом сложность интерпретации полученных данных заключается в неопределенности соотношения чувствительности к возбудителям у человека и животных разных видов. Известен подход, основанный на определении соотношения между иммунизирующими дозами живых вакцин и летальных доз вирулентных штаммов одноименных возбудителей для животных и иммунизирующими дозами вакцин для человека. Наконец, еще один из методов связан с количественной оценкой чувствительности к тем или иным вирусам культур клеток человека. Данный подход, на наш взгляд, наименее прогностичен, поскольку не учитывает ни барьерные функции тканей и органов, ни защитное действие иммунной системы организма, ни патогенез инфекции в целом. Необходимо отметить, что все указанные методы количественной оценки чувствительности человека к вирусам малоприемлемы в случае ВИЧ, поскольку отсутствуют соответствующие вакцины, неизвестны виды животных (за исключением шимпанзе), адекватно воспроизводящих инфекцию человека, существуют особенности патогенеза инфекции.

Цель настоящей работы - обобщение данных доступной литературы по патогенезу ВИЧ-инфекции и уровням риска заражения людей в разных эпидситуациях для вероятностной аналитической оценки минимальных инфицирующих доз возбудителя.

Исходными данными для теоретической оценки ориентировочной величины заражающей дозы ВИЧ, по-видимому, могут послужить сведения по устойчивости возбудителя, патогенезу и эпидемиологии заболевания, которые возможно выявить в доступной литературе.

Устойчивость вируса к повреждающим факторам внешней среды. Ретровирусы во внешней среде относительно устойчивы . ВИЧ быстро инактивируется многими химическими дезинфектантами, ионизирующим излучением, при термообработке, но 100% стерилизацию обеспечивает лишь автоклавирование с прогревом до 180°С в течение 1 ч. Губительны для ВИЧ ферменты слюны и пота. В то же время в некоторых субстратах, особенно в замороженных крови и ее препаратах, сперме, вирус сохраняет жизнеспособность в течение многих лет .

Результаты, полученные при оценке сохраняемости ВИЧ в водных растворах кустарно изготовленных намеренно контаминированных в лаборатории опиоидов или производных эфедрина (исходная концентрация возбудителя 107 ТЦИД50 в 1 мл), показывают, что при комнатной температуре возбудитель в опийсодержащем препарате «ханка» может сохранять инфекциозность не менее 14 сут, а в «винте» (получаемом из эфедрина) - до 30 мин . В водном растворе героина ВИЧ сохранял инфекциозность не менее 8 сут, что, по мнению авторов работы , вполне достаточно для транспортировки, расфасовки и подпольной реализации контаминированного наркотика в любой точке России.

Основные элементы этиопатогенеза. Главным естественным путем проникновения ВИЧ в организм человека является половой. Входными воротами для вируса при этом служат слизистые оболочки гениталий, прямой кишки или ротовой полости, где присутствуют основные

клетки-мишени - CD+-лимфоциты и макрофаги, в которых попавший в организм возбудитель размножается. Отсюда ВИЧ распространяется в основном лимфогенно до регионарных лимфатических узлов, в клетках которых он также может размножаться. Уровень накопления в лимфатических узлах может достигать до 106 (в среднем 103) копий РНК на 106 клеток . Далее, преодолев лимфатические узлы, ВИЧ кровотоком разносится в органы и ткани.

В отличие от естественных путей заражения ВИЧ при прямом попадании возбудителя в кровоток (с контамини-рованной кровью среди наркоманов или ятрогенно) вирус минует покровные барьерные системы организма и получает возможность прямого выхода на чувствительные к нему клетки.

До настоящего времени остается неизученным существенный, на наш взгляд, аспект заражения - в каком виде ВИЧ наиболее инфекциозен (как свободный вирион или в инфицированных клетках (сперматозоидах, лимфоцитах, макрофагах и т. д.), содержащих незрелые вирионы или даже провирус). Физическое состояние инфекта - зрелая частица ВИЧ или находящийся в геноме клетки-хозяина провирус - несомненно определяет величину минимальной заражающей дозы, поскольку интактные вирионы гораздо более уязвимы при воздействии ферментов и других барьерных гуморальных факторов макроорганизма, по сути инактивирующих часть попадающей в организм популяции возбудителя. С учетом особенностей механизма заражения ВИЧ представляется, что более опасно попадание в макроорганизм даже единичных жизнеспособных клеток, несущих в себе или провирус, или уже созревшие и готовые к выходу вирионы.

По некоторым данным, при половом и вертикальном пути распространения заражение чаще происходит непосредственно инфицированными клетками, в которых вирус недосягаем для антител . Имеются сведения, что в материнском молоке возбудитель находится в свободном виде .

После проникновения ВИЧ в клетку образуется двойная цепь ДНК, способная интегрироваться в геном инфицированной клетки с образованием провируса. В процессе обратной вирусной транскрипции происходит в 100 тыс. раз больше ошибок, чем при обычной вирусной репликации, т. е. она генерирует чрезвычайно высокую частоту изменчивости возбудителя, приводя к образованию большого количества геновариантов исходного штамма или квазивидов, в том числе рекомбинантных, чему способствует отсутствие закодированных в ВИЧ специальных механизмов коррекции генетических ошибок. В результате в организме возникает множество вариантов возбудителя. Количественно доминирующий вариант обладает преимуществом в репликации в соответствующей стадии патогенеза .

В процессе онтогенеза ВИЧ захватывает множество клеточных поверхностных протеинов, в том числе белки гистосовместимости первого и второго классов , что обеспечивает возбудителю антигенную мимикрию -маскировку вируса от атак иммунной системы хозяина, в частности уход от нейтрализации антителами.

В неактивированной клетке ВИЧ может находиться в стадии провируса неопределенно долго. Полный жизненный цикл вируса проходит за 1-2 сут; в период разгара инфекции в сутки в организме может образовываться до 109 вирусных частиц . При этом концентрация вирусных нуклеиновых кислот в плазме крови может достигать 103-105 копий РНК в 1 мл .

Таким образом, в макроорганизме ВИЧ может присутствовать в нескольких видах - как свободный вирион, так и внутри инфицированных CD4+-клеток - от провируса до готовых к выходу зрелых вирусных частиц.

У инфицированных людей в первые недели после за-

ражения при отсутствии антительного ответа можно выявить весьма незначительные количества внеклеточных вирионов в плазме крови; при этом не более 1% циркулирующих СD4+-лимфоцитов оказываются носителями провируса или экспрессируют тРНК . В дальнейшем, до периода клинических проявлений, количество пораженных лимфоцитов уменьшается до 0,001-0,0001% (1 на 10 000-100 000 клеток) . Однако уже через некоторое время концентрация в крови возбудителя в той или иной форме резко нарастает - до 103-104 ТЦИД50 в 1 мл и более .

В разные фазы инфекции концентрация вируса в крови может колебаться от единиц до 104 ТЦИД50 в 1 мл . В плане рассматриваемой задачи представляют интерес данные, приведенные в работе D. D. Ho и соавт. , полученные при оценке материалов от 54 серопозитивных лиц: 16 лиц с бессимптомной инфекцией, 20 -со СПИДом и 18 с пре-СПИДом. По экспериментально определенным данным, в плазме крови бессимптомного носителя концентрация внеклеточного ВИЧ составляет в среднем 30 ТЦИД50 в 1 мл, а в плазме больных - в 90 раз больше. Концентрация вируса в моноцитах у носителя составляет в среднем 20 ТЦИД50 106, а у больных - 2200-2700 ТЦИД50 106 на 1 клетку. При этом, по данным M. Harper и соавт. , все мононуклеары инфицированы, но в 99,6% из них находится латентный вирус, а в 0,4% - активный. У пациентов со СПИДом 1 из 40 СD4+-мононуклеаров и 10% других клеток с аналогичным рецептором содержат провирус или вирус . Соответственно у среднестатистического вирусоносителя, не имеющего проявлений СПИДа, инфицирован 1 из 50 000 мононуклеаров, а в более поздних стадиях заболевания (при появлении симптоматики) количество зараженных клеток резко возрастает и таковым оказывается уже 1 из 400 мононуклеаров. Исходя из того что у больных СПИДом 10% всех мононуклеаров представлены СD4+-лимфоцитами, можно предположить, что носителями ВИЧ будут соответственно 1 из 40 СD4+-лимфоцитов в крови больных.

По данным S. A. Jenison и соавт. , концентрация ВИЧ в крови инфицированных определяется относительно близкими к вышеуказанным величинами - в 1 мл крови больного СПИДом содержится от 10 до 1000 ТЦИД50 возбудителя. По данным R. W. Coombs и соавт. , в плазме крови бессимптомных носителей ВИЧ концентрация свободного возбудителя варьирует от 1 до 1043 (в среднем 1014) ТЦИД в 1 мл, у больных СПИДом - в среднем 1025 ТЦИД50 в 1 мл. В работе H. A. Perkins высказано мнение, что при ВИЧ-инфекции концентрация вируса в крови составляет от 1 до 102 ТЦИД50 в 1 мл.

При ВИЧ-инфекции почти во всех биологических жидкостях человеческого организма присутствуют вирусные частицы. По данным литературы, в поте, слюне, слезной жидкости, грудном молоке и вагинальном секрете концентрация вируса составляет около 1 ТЦИД50 в 1 мл, в семенной жидкости концентрация возбудителя достигает 10-50 ТЦИД50 в 1 мл . В работе сообщается, что в грудном молоке с помощью ПЦР РНК возбудителя выявляли у 39% зараженных матерей. Общепризнано, что слезы, слюна и пот являются весьма редкими субстратами передачи ВИЧ, а вагинальный секрет, семенная жидкость и особенно кровь - основные факторы передачи возбудителя, хотя в первых пяти из перечисленных секретов концентрация вируса низкая .

Различия в концентрации вирусных частиц в секретах, которые могут перейти от инфицированного человека к

здоровому при значимых для заражения контактах, предопределяют неодинаковое их эпидемическое значение как факторов передачи вируса, т. е. уровень риска заражения ими.

Таким образом, фундаментальными особенностями этиопатогенеза ВИЧ-инфекции являются: антигенная мимикрия, позволяющая возбудителю уходить от иммунного надзора макроорганизма, в том числе при преодолении барьеров; возможность проникновения возбудителя в организм внутри захвативших его СD4+-макрофагов, минуя барьеры слизистых оболочек; образование при онтогенезе большого количества квазивидов, формирующих в разных стадиях развития инфекции все новые и новые экологические ниши. В совокупности реализации всех этих и ряда других механизмов возбудителю удается переходить от одного макроорганизма к другому, видимо, при очень низких заражающих дозах и в течение чрезвычайно длительного времени, что весьма важно для распространения инфекции. В целом особенности этиопатогенеза ВИЧ-инфекции и ее неизменно летальный исход свидетельствуют об очень высокой вирулентности возбудителя для человека. Эпидемический потенциал возбудителя способен привести к тому, что развивающаяся ныне пандемия ВИЧ-инфекции может вызвать в отдаленном будущем крупномасштабные последствия катастрофического характера в отношении отдельных стран или народов.

Оценка заражающих человека доз ВИЧ. Вероятность инфицирования макроорганизма, или риск заражения, будет результирующей между исходным количеством возбудителя и элиминированными из процесса долями популяции, не прошедшими барьеры, не встретившими чувствительную клетку, не нашедшими на ней специфические рецепторы за время сохранения возбудителем своей жизнеспособности.

В экспериментальной медицине чувствительность животных как биологических видов к какому-либо возбудителю обычно выражают в виде доз, вызывающих поражение определенной доли популяции (ИД^, как правило, 50% животных из числа инфицированных (ИД50). Для прогностически значимой оценки вероятностной величины заражающей дозы для человека (Ч) при инъекционном введении ВИЧ (ИДЛИ) воспользуемся данными доступной литературы о величинах рисков заражения для инъекционных наркоманов и случайно инфицировавшегося медицинского персонала, выраженных в проценте или доле заразившихся после введения соответствующего количества инфекта.

В литературе вероятность естественного заражения ВИЧ рассматривают как высокую, умеренную или низкую в зависимости от контакта соответственно с контаминирован-ной кровью, спермой или другими жидкостями организма инфицированных людей.

Из всех возможных путей передачи вируса (половой, парентеральный и от матери - плоду или новорожденному) наибольшую опасность представляет инъекционное заражение ВИЧ, - т. е. парентеральный путь передачи. Парентерально вирус может передаваться среди наркоманов при использовании одного шприца для введения наркотиков внутривенно, в лечебных учреждениях - при гемотрансфузиях, случайных уколах медперсонала загрязненными свежей кровью использованными иглами, режущими инструментами и т. п. Вероятность заражения ВИЧ при этом зависит от дозы возбудителя, определяемой концентрацией вируса в крови (связано со стадией ВИЧ-инфекции у вирусоносителя), частоты введений и объема попавшего в организм вируссодержащего субстрата.

Заражение кровью. Оценим ориентировочное количество связанного с клетками возбудителя, которое может быть передано с кровью на загрязненной игле шприца. В 1 мл крови содержится 0,65 мл плазмы, а количество мононуклеаров в среднем составляет 2 106 клеток; с учетом это-

го, а также вышеизложенных сведений по этиопатогенезу кровь бессимптомного носителя может содержать около 60 ТЦИД в 1 мл, а больного пре-СПИДом или СПИДом -около 7000 ТЦИД в 1 мл. В лабораторных пробах, когда от пациента берут 1-10 мл крови, может содержаться от 7 103 до 7 104 ТЦИД50 возбудителя. В случае обмена шприцами между инфицированными наркоманами на игле, содержащей около 10-100 мкл крови , может содержаться соответственно от 0,6 до 6 ТЦИД50 вируса (в случае, если инфицированный человек - бессимптомный вирусоноситель). На использованной больным СПИДом игле количество возбудителя существенно больше и составляет от 70 до 700 ТЦИД50 вируса, значит и риск заражения выше. Парентеральный путь заражения ВИЧ наркоманов, вводящих наркотики в компании общими шприцами или иглами, приводит к относительно быстрому распространению инфекции. Это объясняется, как видно из изложенного выше, относительно высоким уровнем вирусемии у наркоманов в стадии разгара СПИДа и соответственно высокой контаминацией использованных ими игл от шприцев возбудителем в достаточно больших для заражения дозах, а также устойчивостью вируса в крови вне макроорганизма. Эта группа вирусоносителей представляет огромную эпидопасность для контактирующих с ними пока еще не инфицированных наркоманов.

Риск заразиться ВИЧ для наркоманов определяется прежде всего количеством партнеров, участвующих в групповом употреблении наркотиков, частотой инъекций и степенью инфицированности шприцев. Так, по данным опросов, частота заражения среди наркоманов, обычно не обменивающихся шприцами, составляет 30% среди обменивающихся редко - 56% и среди обменивающихся регулярно - 75% . Данные цифры, полученные при опросах наркоманов, указывают скорее не на реальные уровни риска, а лишь на тенденции и соответственно имеют малую прогностическую значимость для оценки заражающих доз.

Представляется, что в качестве достоверных исходных данных целесообразнее использовать зарубежные материалы расследований инфицирования медперсонала и описания случаев заражения при переливании крови. Случайное заражение медперсонала ВИЧ происходит в результате, как правило, единичного несчастного случая, связанного с инфицированным кровью больных инструментарием; все случайные повреждения кожных покровов медперсонала за рубежом регистрируют, что позволяет оценить долю заразившихся от общего количества пострадавших. По данным зарубежной литературы, доля заражения ВИЧ медперсонала при случайных уколах инфицированными иглами составляет от 0,3 до 0,5% . В исследовании 19 случаев заражения медперсонала было установлено, что количество крови на иглах могло составить в среднем 1 мкл . Отмечено, что укол иглой через силиконовую перчатку снижает первоначальный объем крови на игле на 50% . Исходя из данных этиопатогенеза о концентрации ВИЧ в крови бессимптомных носителей и больных СПИДом и учитывая возможный объем инокулюма, несложно определить, что медработники заразились дозой вируса порядка 0,001-0,01 ТЦИД50. С учетом доли заразившихся при однократных уколах (0,3-0,5%) можно предположить, что величина ИД0 5 для человека при инъекционном заражении будет составлять от 0,001 до 0,01 ТЦИД50 возбудителя.

Сведения о рисках заражения ВИЧ при гемотрансфузиях также могут быть использованы при ориентировочной оценке чувствительности человека к данному возбудителю. В США до обязательного обследования доноров на ВИЧ было выявлено свыше 10 тыс. случаев заражения вирусом после гемотрансфузии, что составляло 0,04% ре-

Эффект (заражения), N, %

Принцип графической оценки ориентировочной величины ИД50 с помощью S-образной кривой доза-эффект.

Известные величины заражающих доз (А) и соответствующих им уровней заражения (N) - точки А^ А2, N и N2 - определяют построение S-образной кривой в системе координат доза-эффект. Для определения дозы ИД50 от центральной точки прямолинейного участка кривой восстанавливают перпендикуляр на ось абсцисс.

ципиентов. В последующем в США частота заражений от переливаний крови снизилась вдвое (до 0,02%). К началу 90-х годов ХХ века количество реципиентов в мире, заразившихся при гемотрансфузиях, составляло 12 тыс. среди взрослых и втрое больше среди детей .

При длительном наблюдении за реципиентами, которым однократно случайно вводили кровь ВИЧ-серопозитивных бессимптомных доноров, было установлено, что 90% из них оказались заразившимися . Эти данные позволяют предположить, что при переливании одной дозы для гемотрансфузии (250 мл) контаминированной крови от бессимптомных доноров риск заражения составляет не менее 90%. С учетом сведений по этиопатогенезу можно подсчитать, что в 250 мл крови, взятой от бессимптомного носителя ВИЧ, содержится 1,5 104 ТЦИД50 вируса, а взятой от клинически манифестного пациента - 1,75 106 ТЦИД50. При расчете по данным R. W. Coombs и соавт. в гемотрансфузионной дозе крови от бессимптомных носителей ВИЧ будет содержаться 6,3 103 ТЦИД50 вируса. Соответственно можно предположить, что величина ИД90 при внутривенном заражении человека будет составлять в среднем 1 104 ТЦИД50 возбудителя. Данная величина является ориентировочной, поскольку неизвестны исходы при введении меньших объемов крови.

Полученные оценочные величины ИД05 и ИД90 ВИЧ при инъекционном заражении человека целесообразно использовать для расчета ориентировочной величины ИД50 графическим методом. Приняв за исходное, что величины заражающих доз ВИЧ и уровни инфицирования ими людей в совокупности соответствуют нормальному распределению, можно построить результирующую кривую в координатах «величина дозы - вероятность заражения» и определить оценочную величину ИД50 (принцип оценки представлен на рисунке). В результате такого графического определения было установлено, что величина ИД50 ВИЧ для человека при инъекционном заражении ориентировочно составляет 100-5000 (среднее значение по медиане 500) ТЦИД50 возбудителя.

Половое заражение. Для оценки величины заражающей дозы ВИЧ при половых путях передачи возбудителя сопоставим некоторые данные доступной литературы, учитывая при этом низкий уровень достоверности сведений, получаемых при опросах. Риск заражения ВИЧ при одном незащищенном половом контакте с инфицированным мужчиной составляет для женщин около или менее 0,2% (ИД0 2Ч). Исходя из того что в семенной жидкости концентрация возбудителя колеблется от 10 до 50 ТЦИД50 в 1 мл , а объем эякулята составляет примерно 5 мл, можно предположить, что величина ИД0 2Ч при половом способе

заражения ВИЧ женщин от мужчин не превышает 50-250 ТЦИД50. Несмотря на то что через 1-2 года совместной жизни все половые партнеры-женщины инфицируются , величину ИД100Ч при половом способе заражения ВИЧ женщин от мужчин оценить невозможно, поскольку разовые дозы возбудителя не кумулируются, а заражение происходит в силу стечения каких-либо неблагоприятных обстоятельств (появление микротравм, эрозий и т. д.).

Таким образом, анализ данных литературы о случаях заражения ВИЧ в разных группах риска впервые позволил ориентировочно оценить уровень чувствительности человека как биологического вида к вирусу. Вероятностные величины заражающих доз ВИЧ для человека (ИДЧИ) составляют: при внутривенном заражении ИДЧИ - в пределах 0,001-0,01 ТЦИД возбудителя; ИДЧИ - в пределах 100-5000 (среднее 500) ТЦИД50 возбудителя; ИД90ЧИ - приблизительно 10 000 ТЦИД50 возбудителя; при половом заражении женщин от мужчин ИД0 2Ч не превышает 50-250 ТЦИД50 возбудителя, что в целом свидетельствует о высокой чувствительности человека к вирусу иммунодефицита человека.

Впервые выявленные оценочные заражающие дозы и соответствующие им риски инфицирования человека при внутривенном введении ВИЧ весьма существенны для эпидемиологической оценки реальной опасности распространения инфекции среди наркоманов и при случайных ятрогенных заражениях. Для уточнения восприимчивости человека как биологического вида к ВИЧ, т. е. параметра ИД50ЧИ, целесообразны продолжение подобных теоретических исследований и поиск иных методологических подходов, что в совокупности позволит повысить достоверность данного критерия и его прогностическую значимость.

ЛИТЕРАТУРА

1. Брико Н. И., Покровский В. И. Глобализация и эпидемический процесс // Эпидем. и инфекц. бол. - 2010. - № 4. - С. 4-10.

2. ВИЧ-инфекция: клиника, диагностика и лечение / Покровский В. В., Ермак Т. Н., Беляева В. В. и др.; Под ред. В. В. Покровского. - М., 2003.

3. Львов Д. К. Значение вновь возвращающихся инфекций в биобезопасности // Вопр. вирусол. - 2002. - № 5. - С. 4-7.

4. Лысенко А. Я., Турьянов М. Х., Лавдовская М. В., Подольский В. М. ВИЧ-инфекция и СПИД-ассоциируемые заболевания. - М., 1996.

5. Нетесов С. В. Инфекции: новые угрозы в XXI веке // Молекул. мед. - 2004. - № 4. - С. 41-49.

6. Онищенко Г. Г. Пандемия ВИЧ-инфекции: экспертные оценки, принимаемые меры со стороны государства // Журн. микробиол. - 2006. - № 6. - С. 25-30.

7. Онищенко Г. Г. Выполнение решений «группы восьми» по борьбе с инфекционными болезнями, принятых на саммите в Санкт Петербурге // Иммунология. - 2010. - № 4. - С. 172-176.

8. Покровский В. В. Эпидемия ВИЧ-инфекции в России - куда идешь? // Эпид. и инфекц. бол. - 2004. - № 4. - С. 4-6.

9. Походяев В. А., ГончарН. И., Пшеничнов В. А. Экспериментальное изучение контактной передачи вируса Марбург // Вопр. ви-русол. - 1991. - № 6. - С. 506-508.

10. Селимова Л. М., Ханина Т. А., КазенноваЕ. В. и др. Влияние препарата, содержащего героин, на инфекционность вируса иммунодефицита человека тип 1 in vitro // Вопр. вирусол. - 2002. - №

11. Селимова Л. М., Ханина Т. А., Зверев С. Я. и др. Влияние наркотических веществ, приготавливаемых кустарным способом, на инфекционную активность ВИЧ-1 // Вопр. вирусол. - 2003. - №

12. Чермашенцев В. М., Жуков В. А., Марьясов А. Г. и др. Некоторые теоретические подходы к оценке эффективности антивирусных препаратов // Вестн. РАМН. - 1993. - № 9. - С. 3-7.

13. Busch M. P. Risk of HIV transmission by blood transfusion before the implementation of HIV-1 antibody screening // Transfusion. -1991. - Vol. 31. - P. 4-11.

14. Chiasson M. A. HIV transmission through artificial insemination // J. AIDS. - 1990. - Vol. 3, № 1. - P. 69-71.

15. Coombs R. W., Collier A. C., Allain J.-P. et al. Plasma viremia in

human immunodeficiency virus infection // N. Engl. J. Med. - 1989.

Vol. 321, № 24. - P. 1626-1631.

16. Current and future dimensions of the HIV. AIDS pandemic. - WHO, GPA, SFI, 1990. - Vol. 2, Rev. 1.

17. DaneganE. Transfusion of HIV-I by component type and duration of shell storage before transfusion // Transfusion. - 1990. - Vol. 30. - P. 851-855.

18. Fauci A. S. The HIV: Infectivity and mechanism of pathogenesis // Science. - 1988. - Vol. 237. - P. 617-622.

19. FeinbergM., Green W. Molecular insights into HIV-1 pathogenesis // Curr. Opin. Immunol. - 1992. - Vol. 4. - P. 466-474.

20. Fortin J.-F, Cantin R., Tremblay M. J. Presence des proteins de la cellule hote sur les particules virales: Influence sur le cycle de vie du VIH-1 // Med. Sci. - 2001. - Vol.17, № 2. - P. 186-192.

21. GavrilinM. A., MathesL. E., PodellM. Methamphetamine enhances cell-associated feline immunodeficiency virus replication in astrocytes // J. Neurovirol. - 2002. - Vol. 8. - P. 240-249.

22. Geissler E. Agreed measures and proposals to strengthen the convention // Strengthening the biological weapons, convention by confidence-building measures / Ed. E. Geissler. - Oxford, 1990. - P. 43-70.

23. Harper M. E., Marselle L. M., Gallo R. C. et al. Detection of lymphocytes expressing human T-lymphotropic virus type III in lymph nodes and peripheral blood from infected individuals by in situ hybridization // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1986. - Vol. 83. -P. 772-776.

24. Ho D. D., Moudgh T., Alam M. Quantitation of HIV-1 in the blood of infected persons // N. Engl. J. Med. - 1989. - Vol. 321. - P. 16211625.

25. Hu D. J., Dondero T. J., RayfildM. A. et al. The emerging genetic diversity of HIV // J. A. M. A. - 1996. - Vol. 275, № 3. - P. 210216.

26. Jenison S. A. et al. Quantitative analysis of hepatitis B virus DNA in saliva and semen of chronically infected homosexual men // J. Infect. Dis. - 1987. - Vol. 156. - P. 299-307.

27. KalishM. L., RobbinsK. E., PieniazekD. et al. Recombinant viruses and early global HIV-1 epidemic // Emerg. Infect. Dis. - 2004. - Vol. 10, № 7. - P. 1227-1234.

28. Lafeuillade A., Chollet L., Hittinger G. et al. Residual human immunodeficiency virus type 1 RNA in lymphoid tissue of patients with sustained plasma RNA of <200 copies/mL // J. Infect. Dis. -

1998. - Vol. 177. - P. 235-238.

29. LeBreton M., Yang O., Tamoufe U. et al. Exposure to wild primates among HIV-infected persons // Emerg. Infect. Dis. - 2007. - Vol. 13, № 10. - P. 1579-1582.

30. Lewis P., Nduati R., Kreiss J. K. et al. Cell-free human immunodeficiency virus type 1 in breast milk // J. Infect. Dis. - 1998.

Vol. 177, № 1. - P. 34-39.

31. McCutchan F E. Global epidemiology of HIV // J. Med. Virol. -2006. - Vol. 78 (suppl. 1). - P. S7-S12.

32. Padian N., Wiley J., Winkelstein W. Male-to-female transmission of HIV // J. A. M. A. - 1987. - Vol. 258. - P. 788-792.

33. Perkins H. A. Risk of AIDS for recipients of blood components from donors who subsequently developed AIDS // Blood. - 1987. - Vol. 70. - P. 1604-1610.

34. Piatac M. High levels of HIV-1 in plasma during all stages of infection determined by competitive PCR // Science. - 1993. - Vol. 259. - P. 1749-1754.

35. ReznickL., VerenK., SalahuddinS. Z. et al. Stability and inactivation of HTLV-III/LAV // J. A. M. A. - 1986. - Vol. 255. - P. 1887-1891.

36. RobbinsD. S. Production of cytotoxic factor for oligodendrocytes by stimulated astrocytes // J. Immunol. - 1989. - Vol. 139. - P. 25932597.

37. Robertson J. R. Epidemic of AIDS related virus infection among intravenous drug users. // Br. Med. J. - 1986. - Vol. 292. - P. 527529.

38. Schweitzer C., VellerF., SchmittM. P. et al. Morphine stimulates HIV replication in primary cultures of human Kupffer cells // Res. Virol. -1991. - Vol. 142. - P. 189-195.

39. Taeron C. Resistances: Faire face // J. Democr. Sanit. - 2002. - № 143. - P. 5-9.

40. Tao Binli, Fultz Patricia N. Pathogenicity and comparative evolution in vivo of the transitional quasispecies SIVsmmPBjS // Virology. -

1999. - Vol. 259, № 1. - P. 166-175.

41. Tremblay M. J. Un virus sournois qui ne cesse de se modifier // Sci. Vie. - 2002. - № 1023. - P. 114-117.

42. Virus taxonomy: The classification and nomenclature of viruses. The seventh report of the International Committee on Taxonomy of viruses / Eds M. H. V. Regenmortel et al. - San Diego, 2000.

Я наткнулся на термин «минимальная инфекционная доза» (например, ВИЧ), но не совсем понимаю, что это? Почему он не всегда равен 1 вирусной частице? Я ожидаю, что 1 счастливый вирус сможет заразить, как 1 счастливая искра может вызвать пожар.

На ум приходят следующие варианты:

• Несколько частиц одного и того же вируса должны действовать совместно, чтобы вызвать их размножение;
• Существует приблизительно 100% работоспособного, но ограниченного использования, который сбивает первые N вирусов;
• Вероятность заражения ниже, чем у некоторых%, не учитывается статистикой.

В целом, как вероятность заражения и степень тяжести коррелируют с количеством частиц? Это линейно (удвоить количество вирусов => двойная вероятность или заражение) или что-то более хитрое?

anongoodnurse

Вы только что ответили на свой вопрос. «Я ожидаю, что 1 счастливый вирус сможет заразить вас, как одна счастливая искра может вызвать пожар». Как часто искра - одиночная искра - зажигает огонь? Сколько раз будет ударить кремня, чтобы получить достаточно искр, чтобы он попадал в то место, которое необходимо для начала пожара? Остальная часть вашего ответа зависит от вируса и хоста.

Тогда следует сказать не «минимальная инфекционная доза», а «минимальная доза, вызывающая заражение с достоверностью N%» или «вероятность заражения одним вирусом».

Рони Сайба

Значение подразумевается в термине. Помните, что научный вывод основан на повторных наблюдениях. Наблюдения, близкие к среднему, с большей вероятностью будут иметь большее значение, чем редкие выбросы.

Ответы

Брайан Краузе

наименьшее количество инфекционного материала, который регулярно производит инфекцию

(акцент мой)

Слово «минимум» здесь не подразумевается как строгий минимум, оно подразумевается как статистическая граница, абсолютная вероятность которой зависит от типов проведенных испытаний и их присущих точности / неточности.

Причины, по которым этот «минимум» больше 1, могут включать:

Вероятность того, что данная частица действительно найдет подходящую клетку-хозяина, войдет в клетку и размножится; отказы могут произойти на многих этапах этой цепи

Скорость реакции / реакции иммунной системы. При низких уровнях воздействия иммунная система может обнаруживать и очищать инфекцию с большей скоростью, чем она может распространяться, так что инфекция остается бессимптомной. Некоторые вакцины используют ослабленные или низкие дозы патогенов специально для того, чтобы вызвать иммунный ответ. Смысл в том, что ослабленный патоген не будет распространяться достаточно быстро для преодоления иммунного ответа и не будет вызывать полное заболевание.

Клиренс инфекционного агента до того, как он достигнет симптоматического уровня. Это, вероятно, относится больше к бактериям, но я не понимаю, почему это не может также относиться к вирусам. Я думаю, что лучшим примером является воздействие бактерий, вызывающих желудочно-кишечные инфекции, таких как E.coli или Salmonella. Небольшое количество может расти и размножаться в кишечнике, но они растут медленно, если они не присутствуют в достаточно высокой концентрации, и они могут проходить через кишечник, прежде чем вызвать какие-либо заметные симптомы.

Минимальная инфекционная доза также может варьироваться от человека к человеку или из-за факторов окружающей среды (например, см. ).

Ward, RL, Akin, EW, & D"Alessio, DJ (1984). Минимальная инфекционная доза вирусов животных. Критические обзоры в области экологического контроля, 14 (4), 297-310.

Yezli, S. & Otter, JA (2011). Минимальная инфекционная доза основных респираторных и кишечных вирусов человека, передаваемых через пищу и окружающую среду. Пищевая и экологическая вирусология, 3 (1), 1-30.

Таким образом, если нет точного порога вероятности для слова «регулярно», это не является строгим определением. Это как 0,2% или 2% или 20% или 99,7%?

Брайан Краузе

@Vi. Точно, это не строгое определение. Отдельные работы, которые представляют минимальную инфекционную дозу, объясняют их методологию.

Учение об инфекции – это учение о свойствах микроорганизмов, позволяющих им существовать в макроорганизме и оказывать на него патогенное воздействие и о защитно-приспособительных реакциях макроорганизма, препятствующих этому воздействию.

Инфекция (от лат. inficio) – вношу что-либо вредное, заражаю и позднелатинского «infectio» - заражаю.

Инфекция – совокупность процессов возникающих при взаимодействии между микро- и макроорганизмом.

Инфекционный процесс – совокупность патологических, физиологических, репарационных и других реакций макроорганизма в ответ на внедрение патогенного микроорганизма.

Инфекционная болезнь – совокупность клинических и лабораторных симптомов возникающих в результате реакций на внедрение микроорганизма.

Довольно долго в микробиологии господствовала триада Генле-Коха и ведущая роль в возникновении инфекции отводилась микроорганизму. Соответственно триаде Генле-Коха, микроорганизм, чтобы считаться возбудителем данного инфекционного процесса:

должен всегда встречаться при данном инфекционном процессе и не встречаться у здоровых людей и у больных другими болезнями;

должен быть выделен от больного в чистой культуре;

чистая культура микроорганизма должна вызывать то же самое заболевание у экспериментальных животных.

Но со временем стало очевидно, что развитие инфекции зависит не только от свойств возбудителя, но и во многом определяется состоянием макроорганизма. Микроорганизм, вызывающий инфекцию, может присутствовать и в здоровом макроорганизме. Поэтому в настоящее время инфекционный процесс, его возникновение, развитие и исход рассматривается с точки зрения сложного процесса взаимодействия между микро- и макроорганизмом в определенных условиях внешней среды, в которых оно происходит.

Взаимодействие микро- и макроорганизма может строиться различным образом:

I . Нейтрализм – объекты не влияют друг на друга.

II . Симбиоз – объекты взаимодействуют в различной степени:

А) Комменсализм – выгоду извлекает только один партнер

Б) Мутуализм – взаимовыгодные отношения

Условно-патогеные микроорганизмы обнаруживаются как в окружающей среде, так и в составе нормальной микрофлоры – для здоровых индивидуумов они безвредны, но при массивном инфицировании и нарушении сопротивляемости макроорганизма могут вызывать инфекционный процесс.

Возникновение, течение и исход инфекционного процесса определяется тремя группами факторов:

количественные и качественные характеристики микроба - возбудителя инфекционного процесса;

состояние макроорганизма, степень его восприимчивости к микробу;

действие физических, химических, биологических факторов окружающей микроорганизм и макроорганизм среды.

Качественные и количественные характеристики микроорганизма – возбудителя инфекции.

Патогенный микроорганизм, чтобы вызвать инфекционный процесс должен обладать следующими свойствами:

1) патогенность (вирулентность);

2) нозологическая специфичность и органотропность;

нозологическая специфичность – каждый вид патогенных микробов способен вызывать характерный только для него инфекционный процесс, а так же симптомокомплекс патологических реакций, в какой бы восприимчивый макроорганизм он не попал. У условно-патогенных микробов такой специфичности нет.

органотропность – это поражение клеток, тканей и органов, наиболее подходящих по своим биохимическим свойствам для жизнедеятельности данных микробов.

3) инфицирующая доза – патогенный микроорганизм должен проникать в том количестве, которое способно вызвать инфекцию. Инфицирующая доза индивидуальна для каждого вида.

Оглавление темы "Инфекционный процесс. Классификация инфекций. Эпидемиология инфекционного процесса. Эпидемический процесс.":
1. Бактерионосительство. Способность к длительному выживанию в организме. Инфекционный процесс. Инфекция. Инфекционная болезнь.
2. Условия развития инфекции. Патогенность. Инфицирующая доза. Скорость размножения микроорганизмов. Входные ворота инфекции. Тропизм. Пантропизм.
3. Динамика инфекционного процесса. Бактериемия. Фунгемия. Вирусемия. Паразитемия. Сепсис. Септицемия. Септикопиемия. Токсинемия. Нейропробазия.
4. Особенности инфекционных болезней. Специфичность инфекции. Контагиозность. Индекс контагиозности инфекции. Цикличность. Стадии инфекционной болезни. Периоды инфекционной болезни.
5. Классификация (формы) инфекционных заболеваний. Экзогенные инфекции. Эндогенные инфекции. Регионарные и генерализованные инфекции. Моноинфекции. Микстинфекции.
6. Суперинфекции. Реинфекции. Рецидивы инфекции. Манифестные инфекции. Типичная инфекция. Атипичная инфекция. Хроническая инфекция. Медленные инфекции. Персистирующие инфекции.
7. Бессимптомные инфекции. Абортивная инфекция. Латентная (скрытая) инфекция. Инаппарантные инфекции. Дремлющие инфекции. Микробоносительство.

9. Классификация инфекционных болезней по Гробошевскому. Восприимчивость популяции. Профилактика инфекций. Группы мероприятий по предупреждению инфекционных заболеваний.
10. Интенсивность эпидемического процесса. Спорадическая заболеваемость. Эпидемия. Пандемия. Эндемичные инфекции. Эндемии.
11. Природно-очаговые инфекции. Паразитолог Е.Н. Павловский. Классификация природно-очаговых инфекций. Карантинные (конвенционные) инфекции. Особо опасные инфекции.

Условия развития инфекции. Патогенность. Инфицирующая доза. Скорость размножения микроорганизмов. Входные ворота инфекции. Тропизм. Пантропизм.

Патогенность - видовой признак. Таким образом, всегда возможны внутривидовые вариации. Это означает, что патогенность может быть по-разному выражена у различных штаммов. Вероятность развития инфекционной болезни в значительной степени определяют видовые свойства возбудителя, количество возбудителя, пути и место проникновения в организм, скорость размножения.

Инфицирующая доза

При попадании в организм незначительного числа патогенных микроорганизмов (что бывает наиболее часто) их обычно эффективно элиминируют защитные факторы организма. Для развития заболевания необходимо, чтобы патоген обладал достаточной вирулентностью, а его количество (инфицирующая доза) превышало некоторый порог, определяемый в каждом конкретном случае вирулентностью возбудителя и состоянием резистентности организма. В контексте патогенных свойств инфицирующую дозу можно рассматривать как определённое количество микроорганизмов, обеспечивающее возможность адгезии, колонизации и инвазии в ткани.

Скорость размножения

На вероятность развития инфекционного процесса и его тяжесть существенно влияет скорость размножения возбудителя . Например, чумная палочка настолько быстро размножается в организме, что иммунная система практически не успевает ответить на её проникновение формированием защитных реакций.

Входные ворота инфекции. Тропизм. Пантропизм.

Не менее значимо проникновение возбудителя . Многих возбудителей отличает тропизм [от греч. trope, направление] к определённым тканям. Например, гонококк вызывает типичные поражения после попадания на слизистые оболочки половых органов или глаз, а дизентерийная амёба - на слизистую оболочку кишечника. С другой стороны, туберкулёзная или чумная палочки способны, вызвать заболевание вне зависимости от пути проникновения, приводя к развитию полиморфных поражений, варьирующих в зависимости от места проникновения. Для таких патогенов характерен пантропизм . Проникнув в организм, возбудитель начинает размножаться в месте внедрения, формируя первичный очаг поражения (первичный аффект), либо распространяется (диссеминирует) в другие органы и ткани.

Вероятность развития инфекционного заболевания в значительной степени определяют:

Ø Видовые свойства возбудителя .

Ø Количество возбудителя – при попадании в организм незначительного числа патогенных микроорганизмов их обычно эффективно элиминируют защитные силы организма, для развития заболевания необходима инфицирующая доза возбудителя.

Инфицирующая доза возбудителя (Di ) – это минимальное количество микробных клеток, способных вызвать инфекционный процесс.

Ø Не менее значимы пути и место проникновения возбудителя в организм .

Входные ворота инфекции – ткани, лишенные физиологической защиты против конкретного вида микроорганизма, служат местом его проникновения в макроорганизм.

Например, слизистая оболочка трахеи и бронхов являются входными воротами пневмококков, вирусов гриппа, кори и др; слизистая оболочка кишечного тракта – для шигелл, сальмонелл, холерного вибриона; цилиндрический эпителий мочеполового тракта – для гонококков, уретральных микоплазм, хламидий. Ряд возбудителей проникает в организм несколькими путями (стафилококки, протеи, чума и др.) – для них характерен пантропизм .

Ø На развитие инфекционного процесса и его тяжесть существенно влияет и скорость размножения возбудителя .

Роль макроорганизма в развитии инфекционного процесса

Возникновение инфекционного заболевания и особенности его клинического проявления зависят от общей физиологической реактивности организма (т. е. его способности вступать во взаимодействие с микроорганизмом и реагировать на него как на фактор, нарушающий нормальные физиологические функции), которая обусловлена:

Ø Состоянием нервной, эндокринной, иммунной и других систем организма.

Ø Полом и возрастом .

Например, во время менструации, беременности и родов женский организм становиться более чувствительным, в частности к стафилококковым и стрептококковым заболеваниям. Устойчивость ко многим инфекционным заболеваниям детей в возрасте до 6 месяцев связана с наличием материнского иммунитета. Лица преклонного возраста больше подвержены инфекционным заболеваниям вследствие инволюции органов иммунной системы.

Ø Наличие соматических заболеваний (болезни сердечно-сосудистой системы, почек, хронические отравления алкоголем, никотином и др.).

Ø Характером питания. Известно, что при недостаточном, неполноценном и нерациональном питании люди чаще подвержены инфекционным заболеваниям.

Ø Физическим и умственным переутомлением , которые связаны с неравномерным распределением рабочего времени и нарушением режима жизни.

Роль факторов внешней среды в развитии инфекционного процесса

Окружающая среда как третий компонент инфекционного процесса влияет на его возникновение и характер течения, оказывая воздействие как на микро-, так и на макроорганизм.

Ø Климатические условия . В различных климатических зонах юга и севера наблюдается разный уровень заболеваемости кишечными инфекциями, дифтерией, скарлатиной, респираторными вирусными инфекциями.

Ø Температура – охлаждение, перегрев снижает резистентность макроорганизма к инфекции.

Ø Солнечный свет благоприятно влияет на организм и в значительной степени повышает резистентность к инфекционным заболеваниям. Однако в ряде случаев длительное и интенсивное облучение сопровождается понижением устойчивости человеческого организма к ряду патогенных микроорганизмов.

Ø Ионизирующая радиация. Повышенные дозы радиации ослабляют защитно-барьерные функции организма и значительно повышают восприимчивость к различным инфекциям.

Ø Экологическая обстановка – загрязнение воды, воздуха, почвы, особенно в крупных городах, приводит к увеличению частоты инфекционных заболеваний.

Ø Санитарно-гигиенические условия труда и быта.

Ø Чрезвычайно важны и социальные факторы внешней среды: стрессовые ситуации в связи с социально-экономическими и военными конфликтами, состояние здравоохранения, доступность квалифицированной медицинской помощи.

2. Механизмы, пути и факторы передачи инфекции

Механизм передачи возбудителя – это эволюционно сложившийся способ перемещения возбудителя от источника инфекции к восприимчивому организму человека или животного.

Механизм передачи возбудителя реализуется через 3 стадии:

Ø Выделение из зараженного организма;

Ø Циркуляция во внешней среде;

Ø Внедрение в очередной восприимчивый организм.

Факторы передачи – элементы внешней среды, обеспечивающие перенос возбудителя от одного организма к другому.

Пути передачи – это способ проникновения возбудителя в восприимчивый макоорганизм.

Таблица 3.1.

Механизмы	Пути	Факторы	Примеры
Фекально-оральный	контактно-бытовой	пищевые продукты грязные руки, предметы домашнего обихода, игрушки	Брюшной тиф, паратифы Дизентерия
Аэрогенный	воздушно-капельный воздушно-пылевой	воздух со взвешенными каплями жидкости воздух с частицами пыли	Менингит, корь, грипп, ветряная оспа Туберкулез
Трансмиссивный	трансмиссивный (через укус) контаминационный (при втирании)	вши, комары, блохи, клещи и др.	Чума, клещевой энцефалит Сыпной тиф,
Контактный	прямой контакт непрямой (контактный, трансфузионный, артифициальный)	непосредственный контакт предметы больного, кровь, медицинские инструменты	Гонорея, сифилис, ВИЧ-инфекция и другие ЗППП. Столбняк, гепатиты, ВИЧ-инфекция
Вертикальный	трансплацентарный	через плаценту	Краснуха, врожденный сифилис, ВИЧ-инфекция

3. Формы инфекции и их характеристика

Таблица 3.2.

Признак	Наименование форм инфекций
По виду возбудителя	бактериальная вирусная грибковая протозойная
По происхождению	экзогенная эндогенная (аутоинфекция – как разновидность)
По локализации возбудителя	местная (очаговая) общая (генерализованная): бактериемия, вирусемия, сепсис, септицемия, септикопиемия, токсико-септический шок
По длительности пребывания в организме	хроническая носительство
По числу видов возбудителей	моноинфекция смешанная (микст) инфекция
По наличию симптомов	бессимптомная манифестная персистирующая
По механизму передачи	кишечные инфекции инфекции дыхательных путей кровяные инфекции заболевания, передающиеся половым путем раневая инфекция
По источнику инфекции	антропонозы антропозоонозы сапронозы
По степени распространенности	спородическая заболеваемость эпидемическая вспышка эпидемия пандемия эндемические заболевания экзотическая заболеваемость
Повторные заболевания	вторичная инфекция реинфекция суперинфекция

Экзогенная инфекция – инфекция, возникающая в результате заражения человека патогенными микроорганизмами, поступающими из окружающей среды с пищей, водой, воздухом, почвой, выделениями больного.

Эндогенная инфекция – инфекция, вызываемая представителями нормальной микрофлоры – условно-патогенными микроорганизмами самого индивидуума.

Аутоинфекция – разновидность эндогенной инфекции, которая возникает в результате самозаражения путем переноса возбудителя из одного биотопа в другой.

Местная (очаговая) инфекция –микроорганизмы локализуются в местном очаге. Генерализованная инфекция – инфекция, при которой возбудитель распространяется по организму лимфогенным или гематогенным путем.

Бактериемия/вирусемия – распространение возбудителя гематогенным путем, при этом кровь является механическим переносчиком возбудителя, т. к. микроорганизмы в ней не размножаются.

Сепсис – генерализованная форма инфекции, характеризующаяся размножением возбудителя в крови. Выделяют 2 формы сепсиса:

Септицемия (первичный сепсис) – возбудитель сразу из входных ворот попадает в кровь и размножается в ней.

Септикопиемия (вторичный метастатический сепсис) развивается в результате генерализации локального инфекционного процесса и характеризуется возникновением вторичных гнойных очагов во внутренних органах.

Токсико-септический шок (бактериальный) – возникает при массивном поступлении бактерий и их токсинов в кровь.

Моноинфекция вызывается одним видом возбудителя, смешанная – двумя или несколькими.

Острая инфекция протекает в короткие сроки.

Хроническая инфекция характеризуется длительным пребыванием микроорганизмов в организме.

Микробоносительство – своеобразная форма инфекционного процесса, при котором макроорганизм не способен полностью элиминировать микроорганизмы, а микроорганизмы не в состоянии больше поддерживать активность инфекционного заболевания. В зависимости от длительности реконвалесцентное носительство разделяют на: о строе (до 3 месяцев после клинического выздоровления) и хроническое (свыше 3 месяцев).

Бессимптомная инфекция (инаппарантная) характеризуется отсутствием клинических проявлений болезни.

Манифестная инфекция характеризуется наличием характерного симптомокомплекса.

Персистирующая инфекция характеризуется чередованием бессимптомных периодов (ремиссии) с периодами клинических проявлений (обострений, рецидивов).

Раневая инфекция (инфекция наружных покровов) – возбудитель попадает в организм человека или животного через порезы, ссадины и другие травматические повреждения целостности кожных покровов (столбняк, газовая гангрена).

Антропонозы – болезни, при которых только человек является источником инфекции (дифтерия, коклюш, лепра).

Зоонозы – болезни, при которых источником инфекции являются животные (бешенство , туляремия, бруцеллез).

Антропозоонозы – источником инфекции могут быть как животные, так и человек.

Сапронозы – инфекционные болезни, возбудители которых являются свободно-живущими в окружающей среде организмами (легионеллез).

Спородическая заболеваемость – единичные, не связанные между собой заболевания.

Эпидемическая вспышка – групповые заболевания, связанные одним источником инфекции и не выходящие за пределы семьи, коллектива , населенных пунктов.

Эпидемия – широкое распространение инфекционной болезни, охватывающее население региона, страны или нескольких стран.

Пандемия – распространяется во многих странах или даже во всех частях света.

Эндемия – постоянно регистрируемая на определенной территории заболеваемость, обусловленная социальными и природными условиями.

Экзотическая заболеваемость – заболеваемость, несвойственная данной местности, развивается в результате заноса или завоза возбудителя с других территорий.

Вторичная инфекция – к первоначальной болезни присоединяется другая, вызванная новым возбудителем.

Реинфекция – заболевание, возникающее после перенесенной инфекции в случае повторного заражения тем же возбудителем.

Суперинфекция – инфицирование макроорганизма тем же возбудителем еще до выздоровления.

Рецидив – возврат клинических проявлений болезни без повторного заражения за счет оставшихся в организме возбудителей.

4. Периоды инфекционного заболевания

Каждая манифестная инфекция характеризуется определенным симптомокомплексом и циклическим течением болезни, т. е. последовательной сменой отдельных ее периодов, отличающихся продолжительностью, клиническими симптомами, микробиологическими, иммунологическими и эпидемиологическими особенностями.

I . Инкубационный период (скрытый) – промежуток времени проникновения возбудителя в организм и появлением первых клинических симптомов заболевания.

Длительность инкубационного периода различна при разных инфекциях (от нескольких часов до нескольких лет) и даже у отдельных больных, страдающих одним и тем же заболеванием. Она зависит от вирулентности возбудителя и его инфицирующей дозы, локализации входных ворот, состояния организма человека перед заболеванием, его иммунного статуса. Больной не представляет опасности для окружающих, поскольку возбудитель обычно не выделяется из организма человека в окружающую среду.

II . Продромальный (начальный) период – появление неспецифических симптомов заболевания. В данный период возбудитель интенсивно размножается и колонизирует ткань в месте его локализации, а также начинает продуцировать соответствующие ферменты и токсины. Клинические признаки заболевания в этот период не имеют четких специфических проявлений и зачастую одинаковы при разных заболеваниях: повышение температуры тела, головная боль, миалгии и артралгии, недомогание, разбитость, снижение аппетита и т. д. Обычно продолжается от нескольких часов до нескольких дней. При многих инфекционных заболеваниях возбудители в период продромы не выделяются во внешнюю среду (исключение, корь, коклюш и др.).

III. Разгар болезни – появление и нарастанием наиболее характерных, специфичных для конкретного инфекционного заболевания клинических и лабораторных признаков. В начале данного периода обнаруживаются специфические антитела в сыворотке крови больного, титр которых в дальнейшем увеличивается . Возбудитель продолжает интенсивно размножаться в организме, накапливаются значительные количества токсинов и ферментов. Вместе с тем, происходит выделение возбудителя из организма больного , вследствие чего он представляет опасность для окружающих.

IV . Исход заболевания:

Ø выздоровление (реконвалесценция);

Ø микробоносительство;

Ø переход в хроническую форму;

Ø летальный.

Реконвалесценция развивается после угасания основных клинических симптомов. При полном выздоровлении восстанавливаются все функции , нарушенные вследствие инфекционного заболевания. Титр антител достигает максимума . При многих заболеваниях в период реконвалесценции возбудитель выделяется из организма человека в большом количестве.

5. Патогенность, вирулентность, факторы патогенности

Патогенность (от греч. patos – страдание, genos – происхождение) – потенциальная способность микроорганизмов вызывать инфекционный процесс (генетически детерминированный, видовой признак, являющийся качественной характеристикой).

Вирулентность (от лат. virulentus – ядовитый, заразный) – фенотипическое выражение патогенности, т. е. каким образом реализуется патогенность в зависимости от условий (количественная характеристика).

Единицы измерения вирулентности:

D lm ( Dosis letalis minima) – наименьшее количество микроорганизмов, вызывающих не менее 95% гибели лабораторных животных.

Dl50 – летальная доза, вызывающая гибель 50% животных (наиболее объективный критерий).

Dc ( Dosis cerata letalis ) – смертельная доза 100% гибели животных.

Di – инфицирующая доза возбудителя.

Таблица 3.3.

Факторы патогенности микроорганизмов

Структурные и химические компоненты клетки	Ферменты	Токсины
Пили I, II типа Антигены, белки клеточной стенки	Плазмокоагулаза Фибринолизин Гиалуронидаза Лецитиназа Нейраминидаза и др.	Экзотоксины Эндотоксины

Структурные и химические компоненты клетки:

Ø Капсула защищает от фагоцитоза.

Ø Пили I типа принимают участие в адгезии, пили II типа (конъюгативные) участвуют в передаче генетического материала, в частности в передаче R-плазмиды, отвечающей за множественную лекарственную устойчивость.

Ø Жгутики способствуют быстрому перемещению возбудителя в организме.

Ø Антигены и белки клеточной стенки обладают антифагоцитарным действием.

Ферменты патогенности:

Ø Плазмокоагулаза – способствует выпадению нитей фибрина из плазмы и на поверхности микроорганизма образуется фибриновая пленка, защищающая от фагоцитоза (например, St. aureus).

Ø Фибринолизин – превращает плазминоген крови в фермент, растворяющий сгустки фибрина, что способствует распространению возбудителя из местного ограниченного очага.

Ø Гилуронидаза – расщепляет гиалуроновую кислоту, входящую в состав межклеточного вещества и тем самым повышается проницаемость слизистых оболочек и соединительной ткани.

Ø Лецитиназа – разрушает лецитин, содержащийся в оболочках клеток человека.

Ø Нейраминидаза – расщепляет сиаловую (нейраминовую) кислоту, повышая проницаемость различных тканей.

Ø Коллагеназа – разрушает коллагеновые структуры мышечной ткани, вызывая ее расплавление.

Ø Протеаза – разрушает белки.

Ø Уреаза – гидролизует мочевину с образованием аммиака и СО2 и др.

Токсины :

Бактериальные токсины делятся на экзо - и эндотоксины.

Таблица 3.4.

Сравнительная характеристика экзо - и эндотоксинов

Свойства	Экзотоксины	Эндотоксины
Основные особенности	Выделяются во внешнюю среду	Прочно связаны со структурами бактериальной клетки
Продуцент	Преимущественно Гр (+) бактерии	Гр (−) бактерии
Химическая структура		Липополисахариды клеточной стенки
Чувствительность к температуре	Термолабильны	Термостабильны
Токсичность		Умеренная
Антигенность		Умеренная
Органотропность		Отсутствует
Действие на организм	Специфическое, избирательное	Неспецифическое: повышение температуры, интоксикация, сосудистые нарушения
Возможность получения анатоксина	Легко получить при обработке формалином 0,3-0,4%, при 37-400С в течении 30-40 дней (Рамон,1923)	Большинство не переводится в анатоксины

Классификация экзотоксинов по механизму действия:

Цитотоксины блокируют синтез белка на рибосомах (например, дерматонекротоксин дифтерийной палочки).

Мембранотоксины повышают проницаемость мембраны эритроцитов (гемолизины) и лейкоцитов (лейкоцидины), вызывая гемолиз первых и разрушение вторых (например, α-токсин золотистого стафилококка, О-стрептолизин Str. рyogenes).

Функциональные блокаторы активируют клеточную аденилатциклазу, что приводит к повышению проницаемости стенки тонкой кишки и увеличению выхода жидкости в ее просвет – диарее (холероген холерного вибриона, энтеротоксин E. coli). Функциональные блокаторы (нейротоксины) возбудителей столбняка и ботулизма блокируют передачу нервного импульса.

Эксфолиатины и эритрогенины влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточным веществом (например, продуцируются St. aureus и Str. рyogenes).

Перечисленные факторы патогенности обуславливают:

Ø Адгезию – процесс прикрепления на клетках хозяина.

Ø Колонизацию – процесс размножения микроорганизмов в месте адгезии, обеспечивает накопление микроорганизмов до такой критической концентрации, которая способна вызвать патологическое действие.

Ø Пенетрацию – проникновение внутрь эпителиальных и других клеток, при этом клетки разрушаются, что сопровождается нарушением целостности эпителиального покрова соответствующего органа и возникновением патологического процесса.

Ø Инвазию – способность проникать через слизистые и соединительнотканные барьеры в подлежащие ткани.

Ø Агрессию – способность противостоять защитным силам макроорганизма и оказывать патогенное токсическое действие.

6. Инфекционные свойства вирусов.

У вирусов на применяют понятия патогенность и вирулентность, а вместо этих понятий используют термин инфекционность .

Инфекционность вирусов обусловлена:

Ø ДНК или РНК вируса.

Ø Белками капсида, которые могут обладать токсичностью;

Ø Способностью образовывать внутриклеточные включения (например, тельца Бабеша-Негри при бешенстве – в цитоплазме клеток ЦНС, тельца Гварниери при оспе – в цитоплазме эпителиальных клеток);

Ø Антигенами суперкапсида: гемагглютинином, нейраминидазой, F-белком слияния.

Особенности вирусных инфекций

Ø Способность вирусов (большинство ДНК-содержащие) встраивать свою нуклеиновую кислоту в хромосому клетки хозяина при отсутствии стадии репродукции, сборки и выхода вируса из клетки, вызывая интегративную инфекцию (вирогению).

Ø Наличие стадии вирусемии , во время которой вирус циркулирует в крови. Исключение – вирусы, распространяющиеся нейрогенным путем (вирусы бешенства, простого герпеса и др.)

Ø Поражение вирусами лимфоцитов (вирусы гриппа, герпеса, полиомиелита и др.), что приводит к возникновению иммунодефицитных и других иммунопатологических состояний.

Ø Образование внутриядерных или внутрицитоплазматических включений , представляющих собой внутриклеточные скопления вируса (имеют диагностическое значение).

Таблица 3.5.

Формы вирусных инфекций