Микробушки. Взгляд в бесконечность, полную жизни
- -
- 100%
- +
Для понимания этого определения нужно чётко представлять, что инфекционный процесс является взаимодействием двух конкретных организмов — возбудителя и восприимчивого организма-хозяина. И характер его течения будет определяться особенностями каждого из них в данном конкретном случае заболевания.
Попросту говоря, если два человека заразились даже одной и той же ОРВИ, всё равно один может переболеть легче, другой тяжелее. А при повторном заражении (такое часто возможно, поскольку корона— или аденовирусы имеют множество серотипов, а иммунитет вырабатывается только на тот, которым человек переболел) всё может протекать уже наоборот.
Понятие инфекции не привязано только к человеку, животным или вообще какому-либо царству живой природы. Есть свои инфекции у растений и грибов. Болеют бактерии, поражаемые вирусами-бактериофагами. И даже некоторые вирусы могут паразитировать на других вирусах!
Здесь же нужно упомянуть такие термины, как инвазия — состояние, вызываемое простейшими и гельминтами (червями), и паразитоз — заболевание, вызываемое многоклеточными паразитарными организмами (то есть теми же гельминтами, плюс членистоногими — клещами, оводами и т. п.). Пока мы не будем на них останавливаться, чтобы окончательно не запутаться.
Но ведь далеко не все окружающие нас микробы являются возбудителями инфекции! Конечно, не зря ведь мы обсуждали, что паразитизм — лишь одна из стратегий взаимососуществования видов живых существ. Но почему одни микробы «плохие», а другие — нет?
Способность микроорганизма заражать те или иные биологические виды «зашита» в его геноме и как-то кардинально измениться может только под действием существенных мутаций. Поэтому говорят о таком свойстве микроорганизма, как патогенность — генетически детерминированная потенциальная способность микроорганизма (возбудителя) вызывать инфекционный процесс у одного или нескольких видов восприимчивых организмов.
Микроорганизм, вызывающий заболевание у одного вида живых существ, может быть непатогенным для другого. Иногда, правда, микроорганизмы в результате мутаций преодолевают межвидовые барьеры: по одной из версий, именно так произошло с возбудителем COVID-19, который «перепрыгнул» на людей с летучей мыши. Такой же процесс неоднократно претерпевали вирусы гриппа с их «птичьим» и «свиным» вариантами.
К счастью, микробные патогены не способны преодолевать барьеры между царствами природы — поэтому, например, болезни растений не передаются человеку или животным (хотя токсины ряда грибков, поражающих зерновые и плодовые культуры, ядовиты для человека, но это не является проявлением паразитизма по отношению к нему). Хотя у животных и людей достаточно много общих патогенов, но даже родственные возбудители зачастую «нацелены» только на кого-то одного. Например, ВИЧ не передаётся от человека к животным, хотя у приматов существуют сходные ретровирусы, тоже вызывающие иммунодефицит. Чуму собак вызывает парамиксовирус, напоминающий возбудитель кори, но люди не болеют чумкой, а собаки — корью.
Правда, по мере прочтения этой книги вы узнаете, что в живой природе, а значит, и в микробиологии не существует ничего абсолютного. А в конце книги вы даже найдёте по меньшей мере один экзотический фитопатоген, который от растений сумел перейти на человека.
Хотя бывают у нас с братьями меньшими и общие заболевания: например, бешенство, ГЛПС (геморрагическая лихорадка с почечным синдромом, она же «мышиная лихорадка»), бруцеллёз и другие — их называют зоонозными (от слова «зоо», животное) в противовес чисто человеческим антропонозным. Для человека зоонозная инфекция — это как бы «ошибка» возбудителя, потому для многих таких инфекций заразившийся от животного человек становится «биологическим тупиком», то есть не может заразить других людей.
Таким образом, патогенность — это качественная характеристика. Она либо есть, либо её нет. И произвольно микроорганизм изменить её не может. Почему же тогда одних инфекций мы боимся больше, чем других, и даже применительно к какому-нибудь гриппу беспокоимся, окажется ли очередной сезонный штамм более опасным, чем предыдущие? Но ведь раз есть качественная характеристика (патогенность), то, может быть, её можно как-то выразить и количественно? Да, действительно, такая характеристика есть — вирулентность. Её определение так и звучит — количественная мера патогенности возбудителя. Соответственно, штаммы микроорганизма могут быть высоковирулентными, умеренновирулентными и слабовирулентными. А могут быть и авирулентными — то есть неспособными по какой-то причине проявить свои патогенные свойства. Для некоторых микроорганизмов учёным удаётся управлять вирулентностью, получая слабовирулентные и даже авирулентные (совершенно не могущие вызвать заболевание) штаммы — например, для производства вакцин. Такие препараты содержат живой возбудитель, однако вероятность того, что он вызовет инфекционный процесс у привитого, исчезающе мала.
По этой причине не может существовать «высокопатогенного гриппа», его правильно называть высоковирулентным — просто эта ошибка журналистов настолько «завирусилась», что пришлось её оставить в разговорном обиходе.
Помимо характеристик возбудителя, говорят о характеристиках инфекционного процесса (хотя они тоже связаны со свойствами микроорганизма):
специфичность;
контагиозность;
цикличность течения.
Специфичность — способность каждого определённого возбудителя вызывать специфическое заболевание в определённом органе или ткани. Это свойство легко понять, если вы вспомните, что, например, грипп в основном поражает дыхательную систему, многочисленные кишечные инфекции потому так и называются, что страдает от них ЖКТ, а стригущий лишай (микроспория) возникает на коже (волосы тоже считаются придатком кожи). То есть, как правило, возбудитель «заточен» под какой-то определённый орган или систему органов.
Хотя специфичность инфекционного процесса может проявляться в разной степени и зависеть от некоторых обстоятельств, например, от условий заражения. Тот же вирус гриппа имеет тропность (сродство) в основном к эпителию дыхательных путей, но в несколько меньшей степени — к эндотелию кровеносных сосудов (эпителию их внутренней выстилки). А повреждение последнего вирусом является одной из причин геморрагического синдрома (повышенной кровоточивости) при гриппе. При чуме же форма заболевания зависит от того, как чумная бактерия попала в организм: в результате вдыхания разовьётся первично-лёгочная форма болезни (одна из самых смертоносных), при заражении через укус инфицированной блохи — бубонная.
Контагиозность — способность возбудителя передаваться от заражённого организма-хозяина к незаражённому. Несмотря на то, что инфекция ассоциируется с заразностью (и даже название происходит от латинского эквивалента этого слова), инфекционные болезни передаются от больного организма к здоровому не в ста процентах случаев, а с некоторой вероятностью — поэтому и говорят о высококонтагиозных и малоконтагиозных инфекциях.
Например, при кори достаточно заразиться одному ребёнку, чтобы заболел весь подъезд многоквартирного дома — контагиозность вируса настолько высока, что он доберётся до всех непривитых малышей и взрослых по системе общей вентиляции. Очень заразен и гепатит В — достаточно невидимых следов инфицированной крови на поверхности или предмете, которых коснулся человек с такими же незаметными микроповреждениями на коже, чтобы произошло заражение. К счастью, благодаря вакцинации эпидемия острого гепатита В, бушевавшая в России в 90-е годы XX века, сошла до почти нулевого уровня. А вот уже похожим на него гепатитом С (похожим по проявлениям — генетически это другое семейство вирусов), так легко не заразиться — здесь нужен массивный контакт «кровь в кровь»: переливание некарантинизированной крови, инъекции нестерильными шприцами (поэтому раньше гепатиты В, С и ВИЧ-инфекция были особенно распространены среди наркоманов — у этих инфекций общие пути передачи) или другие манипуляции нестерильными инструментами на теле (непрофессиональный пирсинг, татуаж и прочее).
Наконец, инфекционный процесс характеризуется цикличностью — последовательной сменой периодов:
инкубационный (латентный, скрытый);
продромальный (период «предвестников»);
период выраженных клинических проявлений («разгар»);
период реконвалесценции (выздоровления).
Запомнить последовательность легко. Инкубационный период отсчитывается с момента проникновения возбудителя в организм и до появления первых симптомов. То есть внешне он не проявляется и потому крайне сложен для распознавания. В ряде случаев иммунитет подавляет инфекцию уже на этой стадии, и клинически выраженное заболевание не разовьётся. Такая форма называется абортивной инфекцией.
В продромальный период отмечается уже появление симптомов, однако по ним довольно трудно определить (диагностировать) болезнь, потому что обычно они неспецифичны для конкретного заболевания: повышение температуры, миалгия и артралгия (боль, ломота в мышцах и суставах соответственно), быстрая утомляемость и астения (слабость, упадок сил). «Продрома» (как её называют инфекционисты на профессиональном сленге) может быть очень короткой, а может растянуться почти на весь процесс, когда толком и симптомов выраженных нет. Говорят: «переболел на ногах». Это так называемая стёртая форма инфекции.
Наконец, в период разгара заболевания выраженность симптомов достигает максимума, а кроме того, появляются специфические, характерные только для данного заболевания — патогномоничные симптомы. Например, корь можно распознать по появлению пятен Бельского (также пятна Бельского — Филатова — Коплика) в виде мелких белых точек на слизистой ротовой полости и мягкого нёба. К большому сожалению клиницистов, патогномоничные симптомы есть не у всех болезней и инфекций.
Период разгара заболевания заканчивается исходом. Самый благоприятный для больного случай — это полное выздоровление. Но даже оно происходит не мгновенно, организм будет восстанавливаться в течение некоторого времени (периода реконвалесценции). Однако выздоровление не всегда бывает полным: могут сохраняться остаточные явления, развиться осложнения. Или перенесённая инфекция может запустить какой-то новый патологический процесс (например, аутоиммунное заболевание) — пусть это будет предостережением для тех, кто пренебрегает профилактикой инфекций, считая, что «лучше переболеть».
К сожалению, иногда исход может быть трагическим — когда болезнь заканчивается смертью заболевшего. И есть инфекции, которые при позднем начале лечения и/или неправильной тактике заканчиваются летальным исходом в ста процентах случаев — например, бешенство. Неизлечимы в настоящее время прионные болезни (мы говорили о прионах как экзотических возбудителях инфекции в первой главе книги). Формально неизлечима и ВИЧ-инфекция, однако приём антиретровирусных препаратов позволяет снизить количество вируса в организме инфицированного почти до нуля и жить как обычному человеку.
А недавно появились данные о потенциальной возможности генетической терапии ВИЧ-инфекции — замена определённого гена, кодирующего рецептор на поверхности клеток иммунной системы, делает их невосприимчивыми к заражению ВИЧ. Но это уже дело завтрашнего дня.
Однако не всегда исход инфекции конечен (выздоровление или смерть). Бывают хронические инфекции, когда возбудитель на определённый период времени снижает активность в организме, например, подавлен иммунитетом, но до конца не удаляется из него (не элиминируется). На подавление активности возбудителя и восстановление причинённых им повреждений организм будет вынужден затрачивать силы и ресурсы, отрывая их от других процессов. Как следствие, замедляется рост, ухудшается обновление тканей, нарушается нормальное функционирование организма в целом. Но всё же какое-то время это не очень заметно, болезни как будто нет (состояние компенсации патологического процесса). Однако затем резервы организма иссякают, инфекция берёт верх, и симптомы заболевания возвращаются. Происходит декомпенсация, что проявляется обострением хронического инфекционного процесса. В этом случае каждый цикл обострения будет проходить те же периоды, что описаны выше для острой инфекции, только реконвалесценция предыдущего цикла и латентный период нового объединяются в период ремиссии.
2.3. Эпидемический процесс
Что ж, мы рассмотрели процесс взаимодействия возбудителя инфекционного заболевания с восприимчивым организмом. Но очень редко когда в реальности происходит контакт инфекции с одним-единственным человеком — не в пустыне живём. Гораздо чаще с возбудителем контактирует группа лиц, причём некоторые из них могли ранее уже перенести эту инфекцию, другие — быть привиты от неё, а некоторые никогда ни с чем подобным не встречались. А если возбудитель распространяется живыми переносчиками (клещами, например, как вирусный энцефалит или крымская геморрагическая лихорадка) или имеет природный резервуар (бешенство и др.), то речь будет идти о взаимодействии популяции этих переносчиков с неоднородной популяцией восприимчивых к данной инфекции людей (и/или животных, которые, в свою очередь, могут стать популяцией резервуаров). Поэтому теперь попробуем взглянуть на инфекции с других — эпидемиологических — позиций.
Эпидемиология — это медицинская наука, изучающая причины возникновения и особенности распространения инфекционных и массовых неинфекционных заболеваний в обществе с целью применения полученных знаний для решения проблем здравоохранения. За этим витиеватым определением скрывается обширный комплекс специальных знаний, направленных, по большому счёту, на профилактику массовых заболеваний. Прежде всего, конечно, инфекционных, хотя примерно со второй половины XX века активно развивается эпидемиология неинфекционных заболеваний: гипертонической болезни, ишемической болезни сердца и других. Но мы договоримся, что в дальнейшем будем подразумевать именно эпидемиологию инфекций.
Эпидемиологию почему-то принято считать теоретической наукой. Однако в реальности эпидемиологические знания проникают и помогают в развитии вполне конкретных клинических дисциплин и практических аспектов медицинской деятельности. Можно не упоминать каждый раз эпидемиологию, но никуда не скроешь, что на её базе построены весь санитарно-эпидемиологический режим медицинского учреждения, гигиена рук медработников, вопросы дезинфекции и стерилизации мединструментов, профилактика хирургических осложнений, проблемы предупреждения заносов инфекции в стационар, вакцинопрофилактика и многое-многое другое.
Так что польза эпидемиологии ясна, но хотелось бы понять, как она работает и в чём её отличие от изучения собственно инфекционных болезней.
Прежде всего, отличие состоит в задачах, решение которых мы хотим получить в случае каждой из дисциплин. Так, учение об инфекционных болезнях рассматривает конкретные заболевания (инфекции) человека с точки зрения патогенеза, особенностей клинического проявления, методов диагностики с целью их своевременного выявления у больного и проведения лечения.
В то же время эпидемиология изучает инфекционные заболевания с момента воздействия возбудителя на макроорганизм с целью предотвращения их взаимодействия. То есть очень упрощённо задача инфекциониста — выявить и вылечить, а задача эпидемиолога — не дать никому заболеть (чтобы лишить инфекциониста работы — шутка). Теперь о том, как этого добиться.
Мы уже сказали, что каждый случай возникновения инфекционного процесса уникален из-за отличий характеристик его участников. А потому для лечения лучше всего подходит правило «лечить не болезнь, а больного», то есть требуется учёт индивидуальных особенностей. Эпидемиологу этот подход поможет разве что в случае расследования обстоятельств заражения определённого больного. Но для того, чтобы предотвратить последующие случаи в масштабах города и шире, нужно выявить общие закономерности. Проще всего это описать в рамках «3D-модели», но не кинотеатра, конечно, а в трёх координатах: «люди — время — территория». Нужно в целом понять: КТО больше болеет — мужчины или женщины, дети или взрослые, а может, лица определённых профессий, КОГДА болеют — есть ли сезонность вообще, она весенне-летняя или это больше холодный период года, ГДЕ болеют — какие климатические, географические, природные факторы влияют на заражение. Затем требуется установить, какие связи существуют между этими «координатами», и наконец, какие особенности возбудителя обуславливают приоритет именно этих связей.
Если инфектология оперирует понятием инфекционного процесса, то объект изучения эпидемиологии — эпидемический процесс — это процесс взаимодействия популяций возбудителя и организма-хозяина при помощи устойчиво сложившихся механизмов и факторов передачи, проявляющийся при определённых социальных и природных условиях единичными или множественными заболеваниями (или бессимптомными формами инфекции). Рассматривая взаимодействие на популяционном уровне, мы жертвуем частными особенностями возбудителя и восприимчивого организма, чтобы выявить общие закономерности этого их взаимодействия.
В зависимости от числа заболевших в единицу времени относительно всей популяции (населения) говорят либо о спорадической заболеваемости (единичные, иногда даже не связанные случаи), вспышке (связанные друг с другом случаи в ограниченных пределах времени и/или пространства — например, одна семья или подъезд многоквартирного дома, группа детского сада, больничное отделение, район города и т. п.) или эпидемии.
Критерий, когда уровень заболеваемости засчитывается как эпидемический, устанавливается специальным математическим расчётом отдельно для каждой инфекции на каждой территории, исходя из привычной заболеваемости на ней в предыдущие годы. Потому что, например, 50 случаев туберкулёза в год на российский город со стотысячным населением — это много, такая ситуация требует проведения противоэпидемических мер, а 50 случаев ОРВИ в тех же условиях — нереально малая величина. При этом в некоторых странах Африки заболеваемость туберкулёзом привычно достигает 500–600 на 100 тыс. населения. Эпидемия, захватывающая большие массы людей и распространяющаяся на несколько континентов, называется пандемией. Причём массовой заболеваемости подвержены не только люди, но и животные (тогда это называется эпизоотия), и растения (эпифитотия).
Для реализации эпидемического процесса нужны три обязательных звена или фактора эпидпроцесса (не путайте их с факторами передачи инфекции, которые встретите в тексте позже), также называемые «триадой Л. В. Громашевского»3:
источник возбудителя;
механизм передачи;
восприимчивый организм.
Эти звенья являются движущими силами эпидпроцесса. Потому с установления каждого из звеньев начинается эпидемиологическое расследование любой вспышки инфекции.
Источник инфекции (источник возбудителя) — это больной или бессимптомный носитель, способный передать возбудитель восприимчивым организмам в своём окружении.
Механизм передачи — эволюционно сложившийся способ перемещения возбудителя из заражённого организма в незаражённый. Для каждой конкретной инфекции он определяется основной локализацией её возбудителя в заражённом организме. Как правило, выделяют 4 таких локуса: желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), кровь, дыхательные пути, внешние покровы (кожа, слизистые, волосы). Исходя из этого и складывается эпидемиологическая классификация инфекций:
кишечные инфекции;
респираторные (или инфекции органов дыхания — от лат. «спиро», дышу);
трансмиссивные (от «трансмиссия» — перенос);
кожные и кровяно-контактные.
Каждой из них поставлен в соответствие свой механизм передачи (см. таблицу):
Если аэрогенный (воздушный) и фекально-оральный механизмы передачи интуитивно понятны, то два других требуют пояснения. Так, трансмиссивные инфекции требуют для передачи специфического переносчика («трансмиссия» — это и есть в переводе «перенос, передача»). Причём возбудитель не просто механически «путешествует», скажем, на поверхности тела переносчика (как бактерии дизентерии на лапках мух и комаров — это как раз фекально-оральный механизм), но проходит в его организме часть своего жизненного цикла. Поэтому для каждой такой инфекции подходит только один вид переносчика или узкая группа видов, что заставляет говорить именно о специфическом переносчике.
Примеры трансмиссивных инфекций: малярия (переносчики — комары рода анофелес), жёлтая лихорадка (переносят москиты), а из более актуальных для нас — клещевые инфекции: клещевой вирусный энцефалит (КВЭ), иксодовый клещевой боррелиоз (ИКБ) и другие.
Здесь же стоит отметить, что в силу определённых причин инфекции иногда могут передаваться более чем одним механизмом. Тогда их относят в ту или иную группу по ведущему механизму передачи.
Выше мы уже упоминали чуму: обычно вспышки начинаются от контакта с заражёнными грызунами, с которых на людей переходят блохи, передающие чумные бактерии в результате укуса (если уж с неаппетитными подробностями, то они попросту отрыгивают их в ранку). Результатом такой трансмиссивной передачи обычно бывает бубонная форма чумы. Но если чумной бубон (воспалённый лимфоузел) вскрывается не наружу через свищ, а происходит прорыв бактерий в кровоток, то развивается вторично-септическая форма с разносом возбудителя во все органы, включая лёгкие. И больной становится источником, заражая других уже через аэрогенный механизм лёгочной формой болезни.
Несколько сложнее обстоит дело с 4-й группой инфекций. Если в плане чесотки или стригущего лишая нам понятно, почему они отнесены сюда, то, например, классификация сифилиса, ВИЧ-инфекции и гепатита В вызывает вопросы. Ведь они же не вызывают кожных проявлений! Они вообще, как и трансмиссивные, в основном в крови циркулируют.
Но, если разобраться, противоречий здесь нет. Во-первых, общая площадь кожи человека составляет порядка двух квадратных метров, а со слизистыми — ещё больше, и они при этом активно кровоснабжаются. Во-вторых, нет никакого эволюционно сложившегося способа, при котором люди бы обменивались друг с другом кровью (всякие «скрепления клятв» и братания — весьма редкие культурные традиции), а хирургические операции и инъекции, даже если отсчитывать их со времён Древней Индии и Китая, всё равно слишком недавнее новшество, чтобы эволюция как-то учла его. Вот и получается, что обитающим в крови микробам нужно либо искать переносчика, становясь трансмиссивной инфекцией, либо как-то пробиваться наружу в месте наиболее вероятного контакта крови с окружающей средой, то есть через кожу и слизистые.
К чистым трансмиссивным инфекциям их тоже нельзя отнести, потому что даже если кровососущие насекомые напиваются крови, например, ВИЧ-инфицированного или больного гепатитом В, то они не могут заразить другого укушенного. Во-первых, комары пьют кровь, а не впрыскивают её, а того, что осталось на хоботке, просто слишком мало для заражения. Во-вторых, в кишечнике комара под действием пищеварительных ферментов и ультрафиолета солнечного света указанные вирусы быстро инактивируются. Иначе говоря, они эволюционно не приспособлены к передаче через подобный механизм, а значит, никак не могут быть отнесены к трансмиссивным. Вот и приходится им «присоседиться» к чисто кожным инфекциям, объединяясь с ними в одну группу.
В настоящее время ряд авторов предлагает другие варианты классификации инфекционных заболеваний, относя ВИЧ-инфекцию, вирусные гепатиты В и С к группе кровяных инфекций, а сифилис и гонорею — к инфекциям наружных покровов (прим. редактора).
От механизма передачи возбудителя следует отличать путь его передачи. Это не одно и то же. Путь передачи возбудителя — совокупность факторов передачи, обеспечивающих проникновение возбудителя в восприимчивый организм в конкретных условиях места и времени. У каждого механизма передачи свои определённые пути.
Респираторный может реализовываться как воздушно-капельным путём (грипп и все ОРВИ), так и воздушно-пылевым. Это процесс, когда в воздух попадают не капельки слизи из дыхательных путей больного, а пылевые частицы с приставшим к ним возбудителем. Так распространяется ГЛПС (геморрагическая лихорадка с почечным синдромом), или в просторечии «мышиная лихорадка», потому что источником её являются мышевидные грызуны, выделяющие вирус с мочой и экскрементами. Поэтому уборку в сельскохозяйственных постройках, подвалах и других местах, где есть такие «приживальцы», нужно проводить, защитив рот и нос маской или респиратором, а после тщательно вымыть руки и принять душ. А ещё лучше заранее озаботиться ловушками и «биологическим оружием» в лице кота (хотя у него скорее — хитрая морда).