Проблема инфекций и человек

Обновлено: 17.04.2024

Актуальные проблемы инфекционных заболеваний (для предпринимательского сообщества)

По данным ВОЗ инфекционные заболевания в XXI веке вновь будут стремиться к доминирующему положению в структуре общей патологии, а также являться одной из основных причин смерти населения во всем мире. Инфекционные болезни уносят более 13 млн. жизней ежегодно, каждый час от них умирают 1500 человек, более половины из них – дети моложе 5 лет. Причиной большинства смертей от инфекционных болезней являются пневмонии, туберкулез, кишечные инфекции, ВИЧ, вирусные гепатиты.

Достижения в области инфекционной патологии:

1. Ликвидирована натуральная оспа.

2. Обузданы эпидемии чумы, холеры, брюшного и сыпного тифа.

3. Существенно снизилась заболеваемость полиомиелитом, коклюшем, эпидемическим паротитом, дифтерий.

Существуют 3 группы инфекций, с которыми придется столкнуться человеку

Во-вторых, это новые, а точнее, впервые выявленные инфекции, ставшие известными в конце XX века. Среди них – ВИЧ инфекция, болезнь Лайма, эрлихиоз, иерсиниоз, легионеллез, вирусные лихорадки Ласа, Эбола, Марбург, энтеротоксигенные и энтерогеморрагические эшерихиозы, Т-клеточный лейкоз, кампилобактериоз, ряд вирусных кишечных болезней, гепатиты Е, С, D, F,G, и др.

Третью группу составляют инфекции, которые в настоящее время еще не известны, но непременно будут диагностироваться в XXI веке. Эта группа инфекций будет пополняться за счет, в том числе, и многих болезней, ставших ранее неинфекционными.

Основные задачи профилактики инфекционных заболеваний в сфере предпринимательства:

- профилактика, выявление и предупреждение распространения инфекционных заболеваний, управляемых средствами вакцинопрофилактики;

- недопущение завоза и распространения на территории страны опасных инфекционных болезней;

- обеспечение радиационной, химической и биологической безопасности населения;

- обеспечения безопасной среды обитания человека;

- обеспечение качественной и безопасной пищевой продукцией;

- обеспечение защиты прав потребителей в наиболее проблемных сферах деятельности (финансовые услуги, туристические услуги, электронная коммерция, услуги в сфере ЖКХ);

- формирование здорового образа жизни граждан Российской Федерации, включая популяризацию культуры здорового питания, профилактику алкоголизма и наркомании, противодействие потреблению табака;

Обзор

Автор

Редакторы

Обратите внимание!

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Эволюция и происхождение вирусов

В 2007 году сотрудники биологического факультета МГУ Л. Нефедова и А. Ким описали, как мог появиться один из видов вирусов — ретровирусы. Они провели сравнительный анализ геномов дрозофилы D. melanogaster и ее эндосимбионта (микроорганизма, живущего внутри дрозофилы) — бактерии Wolbachia pipientis. Полученные данные показали, что эндогенные ретровирусы группы gypsy могли произойти от мобильных элементов генома — ретротранспозонов. Причиной этому стало появление у ретротранспозонов одного нового гена — env, — который и превратил их в вирусы. Этот ген позволяет вирусам передаваться горизонтально, от клетки к клетке и от носителя к носителю, чего ретротранспозоны делать не могли. Именно так, как показал анализ, ретровирус gypsy передался из генома дрозофилы ее симбионту — вольбахии [7]. Это открытие упомянуто здесь не случайно. Оно нам понадобится для того, чтобы понять, чем вызваны трудности борьбы с вирусами.

Из давних письменных источников, оставленных историком Фукидидом и знахарем Галеном, нам известно о первых вирусных эпидемиях, возникших в Древней Греции в 430 году до н.э. и в Риме в 166 году. Часть вирусологов предполагает, что в Риме могла произойти первая зафиксированная в источниках эпидемия оспы. Тогда от неизвестного смертоносного вируса по всей Римской империи погибло несколько миллионов человек [8]. И с того времени европейский континент уже регулярно подвергался опустошающим нашествиям всевозможных эпидемий — в первую очередь, чумы, холеры и натуральной оспы. Эпидемии внезапно приходили одна за другой вместе с перемещавшимися на дальние расстояния людьми и опустошали целые города. И так же внезапно прекращались, ничем не проявляя себя сотни лет.

Вирус натуральной оспы стал первым инфекционным носителем, который представлял действительную угрозу для человечества и от которого погибало большое количество людей. Свирепствовавшая в средние века оспа буквально выкашивала целые города, оставляя после себя огромные кладбища погибших. В 2007 году в журнале Национальной академии наук США (PNAS) вышла работа группы американских ученых — И. Дэймона и его коллег, — которым на основе геномного анализа удалось установить предположительное время возникновения вируса натуральной оспы: более 16 тысяч лет назад. Интересно, что в этой же статье ученые недоумевают по поводу своего открытия: как так случилось, что, несмотря на древний возраст вируса, эпидемии оспы не упоминаются в Библии, а также в книгах древних римлян и греков [9]?

Строение вирусов и иммунный ответ организма

Рисунок 1. Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский (1864–1920) (слева) и английский врач Эдвард Дженнер (справа).

Почти все известные науке вирусы имеют свою специфическую мишень в живом организме — определенный рецептор на поверхности клетки, к которому и прикрепляется вирус. Этот вирусный механизм и предопределяет, какие именно клетки пострадают от инфекции. К примеру, вирус полиомиелита может прикрепляться лишь к нейронам и потому поражает именно их, в то время как вирусы гепатита поражают только клетки печени. Некоторые вирусы — например, вирус гриппа А-типа и риновирус — прикрепляются к рецепторам гликофорин А и ICAM-1, которые характерны для нескольких видов клеток. Вирус иммунодефицита избирает в качестве мишеней целый ряд клеток: в первую очередь, клетки иммунной системы (Т-хелперы, макрофаги), а также эозинофилы, тимоциты, дендритные клетки, астроциты и другие, несущие на своей мембране специфический рецептор СD-4 и CXCR4-корецептор [13–15].

Одновременно с этим в организме реализуется еще один, молекулярный, защитный механизм: пораженные вирусом клетки начинают производить специальные белки — интерфероны, — о которых многие слышали в связи с гриппозной инфекцией. Существует три основных вида интерферонов. Синтез интерферона-альфа (ИФ-α) стимулируют лейкоциты. Он участвует в борьбе с вирусами и обладает противоопухолевым действием. Интерферон-бета (ИФ-β) производят клетки соединительной ткани, фибробласты. Он обладает таким же действием, как и ИФ-α, только с уклоном в противоопухолевый эффект. Интерферон-гамма (ИФ-γ) синтезируют Т-клетки (Т-хелперы и (СD8+) Т-лимфоциты), что придает ему свойства иммуномодулятора, усиливающего или ослабляющего иммунитет. Как именно интерфероны борются с вирусами? Они могут, в частности, блокировать работу чужеродных нуклеиновых кислот, не давая вирусу возможности реплицироваться (размножаться).

Причины поражений в борьбе с ВИЧ

Тем не менее нельзя сказать, что ничего не делается в борьбе с ВИЧ и нет никаких подвижек в этом вопросе. Сегодня уже определены перспективные направления в исследованиях, главные из которых: использование антисмысловых молекул (антисмысловых РНК), РНК-интерференция, аптамерная и химерная технологии [12]. Но пока эти антивирусные методы — дело научных институтов, а не широкой клинической практики*. И потому более миллиона человек, по официальным данным ВОЗ, погибают ежегодно от причин, связанных с ВИЧ и СПИДом.

Подобный вирусный механизм характерен не только для ВИЧ. Он описан и при инфицировании некоторыми другими опасными вирусами: такими, как вирусы Денге и Эбола. Но при ВИЧ антителозависимое усиление инфекции сопровождается еще несколькими факторами, делая его опасным и почти неуязвимым. Так, в 1991 году американские клеточные биологи из Мэриленда (Дж. Гудсмит с коллегами), изучая иммунный ответ на ВИЧ-вакцину, обнаружили так называемый феномен антигенного импринтинга [23]. Он был описан еще в далеком 1953 году при изучении вируса гриппа. Оказалось, что иммунная система запоминает самый первый вариант вируса ВИЧ и вырабатывает к нему специфические антитела. Когда вирус видоизменяется в результате точечных мутаций, а это происходит часто и быстро, иммунная система почему-то не реагирует на эти изменения, продолжая производить антитела к самому первому варианту вируса. Именно этот феномен, как считает ряд ученых, стоит препятствием перед созданием эффективной вакцины против ВИЧ.

Открытие биологов из МГУ — Нефёдовой и Кима, — о котором упоминалось в самом начале, также говорит в пользу этой, эволюционной, версии.

Сегодня не только ВИЧ представляет опасность для человечества, хотя он, конечно, самый главный наш вирусный враг. Так сложилось, что СМИ уделяют внимание, в основном, молниеносным инфекциям, вроде атипичной пневмонии или МЕRS, которыми быстро заражается сравнительно большое количество людей (и немало гибнет). Из-за этого в тени остаются медленно текущие инфекции, которые сегодня гораздо опаснее и коварнее коронавирусов* и даже вируса Эбола. К примеру, мало кто знает о мировой эпидемии гепатита С, вирус которого был открыт в 1989 году**. А ведь по всему миру сейчас насчитывается 150 млн человек — носителей вируса гепатита С! И, по данным ВОЗ, каждый год от этой инфекции умирает 350-500 тысяч человек [33]. Для сравнения — от лихорадки Эбола в 2014-2015 гг. (на состояние по июнь 2015 г.) погибли 11 184 человека [34].

* — Коронавирусы — РНК-содержащие вирусы, поверхность которых покрыта булавовидными отростками, придающими им форму короны. Коронавирусы поражают альвеолярный эпителий (выстилку легочных альвеол), повышая проницаемость клеток, что приводит к нарушению водно-электролитного баланса и развитию пневмонии.

Рисунок 8. Электронная микрофотография воссозданного вируса H1N1, вызвавшего эпидемию в 1918 г. Рисунок с сайта phil.cdc.gov.

Почему же вдруг сложилась такая ситуация, что буквально каждый год появляются новые, всё более опасные формы вирусов? По мнению ученых, главные причины — это сомкнутость популяции, когда происходит тесный контакт людей при их большом количестве, и снижение иммунитета вследствие загрязнения среды обитания и стрессов. Научный и технический прогресс создал такие возможности и средства передвижения, что носитель опасной инфекции уже через несколько суток может добраться с одного континента на другой, преодолев тысячи километров.

Актуальные проблемы инфекционных заболеваний (для предпринимательского сообщества)

Достижения в области инфекционной патологии:

1. Ликвидирована натуральная оспа.

2. Обузданы эпидемии чумы, холеры, брюшного и сыпного тифа.

3. Существенно снизилась заболеваемость полиомиелитом, коклюшем, эпидемическим паротитом, дифтерий.

Существуют 3 группы инфекций, с которыми придется столкнуться человеку

Основные задачи профилактики инфекционных заболеваний в сфере предпринимательства:

- недопущение завоза и распространения на территории страны опасных инфекционных болезней;

- обеспечение радиационной, химической и биологической безопасности населения;

- обеспечения безопасной среды обитания человека;

- обеспечение качественной и безопасной пищевой продукцией;

Причины появления новых инфекционных заболеваний. Механизмы

Эндемическими называют инфекции, свойственные определенной территории (местности). При этом количество заражённых людей может варьировать. Иногда возникают эпидемии — массовое и прогрессирующее распространение инфекционных заболеваний в пределах определённой территории, значительно превышающее обычно регистрируемый уровень заболеваемости на этой территории за аналогичный период времени.

Скорость распространения инфекции зависит от способа её передачи. Например, передача возбудителей воздушно-капельным путём происходит быстрее, нежели половым. Контагиозность возбудителя обусловлена скоростью его распространения. Например, контагиозность кори выше, чем эпидемического паротита.

Количественным показателем заразности той или иной инфекции служит индекс контагиозности — выраженная в процентах доля лиц, заболевающих инфекционной болезнью в клинически выраженной форме, из числа восприимчивых к ней в пределах эпидемического очага. При уменьшении числа лиц, подверженных заболеванию, вследствие увеличения смертности, формирования иммунитета у населения число новых случаев заражения также начинает снижаться.

Для прогнозирования исхода эпидемии, а также для разработки методов профилактики и борьбы с заболеванием применяют математическое моделирование.

Установлено, что врачи-инфекционисты в большей степени подвержены риску заражения неизвестными заболеваниями, так как новые инфекции не всегда можно вовремя обнаружить и диагностировать. В основе их возникновения лежат три основных механизма:
• появление новых возбудителей;
• заселение микроорганизмами новых территорий;
• возникновение новой симптоматики.

Появление новых возбудителей инфекционных заболеваний

Со временем число инфицированных постепенно возрастало, и вирус смог распространиться по всему миру (см. рис. в гл. 44). Другой пример — ранее неизвестный коронавирус, также полученный человеком от животных в Южном Китае и вызывающий тяжёлый острый респираторный синдром.

Медицинское вмешательство или изменение условий окружающей среды может создать благоприятные условия для межвидовой передачи возбудителей. Например, существует предположение, что снижение иммунитета при ксенотрансплантации способствует заражению человека вирусами животных и передаче их другим людям, а вырубка дождевых лесов Южной Америки привела к заражению человека Trypanosoma cruzi.

Заселение новых территорий как причина новых инфекционных заболеваний

Климатические и демографические изменения позволяют микроорганизмам заселять новые территории. Например, вирус лихорадки Западного Нила в настоящее время активно распространяется по территории США. Климатические изменения, в частности глобальное потепление, способствуют распространению микроорганизмов, которым необходима высокая температура среды обитания.

Возникновение инфекций, ранее редко встречающихся

Изменения в программах вакцинации населения могут позволить ранее контролируемым инфекциям вновь возникнуть и поразить разные возрастные категории (например, коклюш и корь в Великобритании).

Изменение сельского хозяйства и пищевой промышленности как причина новых инфекционных заболеваний

Поражение микроорганизмами домашнего скота и птицы (например, штаммами Salmonella enteritidis) приводит к заражению продуктов питания и распространению инфекции. В развитых индустриальных странах широкое употребление в пишу продуктов, приготовленных из полуфабрикатов, привело к повышению риска заражения листериозом, в связи с чем были пересмотрены условия хранения пищевой продукции.

Изменение возбудителей инфекционных заболеваний

Некоторые возбудители, заселяя новые территории обитания, вызывают вспышки заболеваний, вытесняя другие, порой родственные микроорганизмы. Этот факт можно объяснить более слабой вирулентностью или контагиозностью последних. Так, Clostridium difficile (тип 027), продуцирующий сильнейший токсин, вызвал вспышку заболевания в Канаде, США и Великобритании, a Acinetobacter baumanni стал причиной множества внутрибольничных инфекций в Лондоне.

Распространение устойчивого к метициллину золотистого стафилококка типов 15 и 16 в большинстве стран привело к преобладанию этих штаммов над всеми остальными.

Биотерроризм как причина новых инфекционных заболеваний

В последнее время политическая нестабильность в мире всё чаще сочетается с возрастающей террористической опасностью. Это привело к повышению вероятности использования возбудителей различных инфекционных заболеваний в качестве биологического оружия. Акт биотерроризма с использованием спор сибирской язвы в США унёс жизни четырёх человек и продемонстрировал потребность в создании эффективных антитеррористических механизмов.

Возможно использование в качестве биологического оружия возбудителей натуральной оспы, туляремии, чумы, геморрагической лихорадки и др. Именно поэтому специалисты в области здравоохранения должны обладать своевременной и полной информацией о необычных инфекционных заболеваниях и их симптомах, а также для своевременной идентификации новых возбудителей работать во взаимодействии со всеми специализированными учреждениями.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Инфекционные болезни ("infectio" - заражение) - это группа заболеваний, которые вызываются проникновением в организм болезнетворных (патогенных) микроорганизмов. Чтобы патогенный микроб, попавший в организм, мог вызвать инфекционные болезни, он должен быть способен преодолевать сопротивляемость человеческого организма и оказывать на него токсическое действие. Эти качества специалисты называют вирулентностью (ядовитостью). Некоторые патогенные микроорганизмы высвобождают токсины (эндотоксины), в процессе саморазрушения (брюшной тиф, холера). Другие возбудители инфекционных заболеваний выделяют токсины (экзотоксины) в процессе своей жизнедеятельности (дифтерия, столбняк).

На сегодняшний день число известных науке инфекционных заболеваний превышает 1200, и эта цифра постоянно увеличивается. Человек на протяжении всей своей жизни контактирует с несчетным количеством микроорганизмов. Тем не менее, лишь 1/30000 часть микробов является возбудителями инфекционных заболеваний. Это грибки, бактерии, риккетсии и вирусы, обладающие патогенными свойствами. Интенсивность распространения инфекционных болезней зависит, в основном, от социально-бытовых факторов: условий труда, питания, жилищных условий, культурного и экономического уровня населения.

Процесс протекания инфекционных заболеваний

Инфекционные заболевания отличаются от неинфекционных тем, что болезнетворный агент и организм при инфекционных болезнях обладают определённой биологической активностью. Патогенный микроорганизм является мощным раздражителем, в результате воздействия которого на организм возникает сложный процесс. С самого начала этого процесса в нем выделяется два основных звена - физиологическое состояние организма и возбудитель инфекционного заболевания. Соотношения между этими звеньями в каждом конкретном случае могут быть различными в зависимости от этапа, фазы, периода развития инфекционного процесса. Необходимо учитывать, что не только больные, но и выздоравливающие после инфекционных болезней люди могут служить источниками возбудителей (при кишечных инфекциях, дифтерии и некоторых других). Некоторые люди могут являться носителями инфекции, не заболевая сами.

В развитии патологического процесса выделяют несколько основных стадий:

момент заражения - происходит проникновение болезнетворных микробов в организм;
инкубационный (скрытый, латентный) период - длится с момента инфицирования до проявления первых симптомов заболевания;
продромальный период (предвестник заболевания) - сопровождается небольшим повышением температуры, головной болью, чувством разбитости, общим недомоганием;
период нарастания заболевания - происходит последовательное появление признаков, характерных для определенной болезни;
разгар болезни - время ярко выраженного проявления всех специфических для заболевания симптомов;
период угасания заболевания - сопровождается исчезновением клинических признаков заболевания с быстрым (кризис) или медленным (лизис) падением температуры;
период выздоровления - продолжительность зависит от общего состояния организма, условий, в которых находится пациент, тяжести перенесенного заболевания.

Для многих инфекционных болезней человека (оспа, тиф, грипп, скарлатина, дифтерия и др.) характерно развитие осложнений в период болезни. После перенесенной инфекционной болезни человек на некоторое время или навсегда становится невосприимчивым к воздействию ее возбудителей (приобретает иммунитет).

Классификация инфекционных болезней

Инфекционные заболевания человека, в зависимости от определенного механизма передачи и места преимущественной локализации процесса делятся на следующие группы:

кишечные - сальмонеллез, холера, дизентерия, паратифы А и В, пищевые токсикоинфекции, эшерихиоз, брюшной тиф;
инфекции дыхательных путей - ветряная оспа, ОРВИ, корь, грипп, микоплазменная респираторная инфекция;
трансмиссовые, или кровяные, инфекции - малярия, чума, возвратный и сыпной тиф, ВИЧ-инфекция;
инфекционные заболевания наружных покровов - столбняк, сибирская язва;
инфекции с множественными путями передачи - инфекционный мононуклеоз, энтеровирусные инфекции.

По природе возбудителей инфекционные заболевания подразделяются на:

вирусные - корь, грипп, парагрипп, ВИЧ-инфекция, вирусные гепатиты, менингит, цитомегаловирусная инфекция;
прионные - фатальная семейная бессонница, куру, болезнь Крейтцфельда-Якоба;
протозойные - критоспоридиоз, амебиаз, изоспориаз, бабезиоз, токсоплазмоз, бластоцистоз, малярия, балантидиаз;
бактериальные - холера, чума, дизентерия, стафилококковая и стрептококковая инфекции, сальмонеллез, менингит;
микозы (грибковые инфекции) - эпидермофития, аспергиллёз, кандидоз, мукормикоз, криптококкоз, хромомикоз.

Инфекционные заболевания подразделяются также на зоонозные и антропонозные. К зоонозам относятся болезни животных, возбудители которых могут попадать в организм человека и заражать его (бешенство, сибирская язва, туляремия, ящур, бруцеллез, лептоспироз, листериоз). Антропонозы являются исключительно человеческими болезнями и передаются между людьми (корь, тиф, холера, дизентерия, натуральная оспа, брюшной тиф, дифтерия). Вызываемые паразитами (возбудителями животного происхождения - насекомыми, простейшими, клещами) заболевания называют паразитарными, или инвазионными.

Среди всех инфекционных болезней выделяют ряд особо опасных инфекций, называемых карантинными. Они характеризуются склонностью к быстрому распространению, высокой степенью заразности, тяжелым эпидемическим течением и большим риском быстрого летального исхода. Всемирной организацией здравоохранения к этой группе отнесены натуральная оспа (считается искорененной в мире с 1980 года), чума, желтая лихорадка (и сходные с ней по эпидемиологии лихорадки Марбург и Эбола), холера. В России особо опасными инфекционными заболеваниями считаются также сибирская язва и туляремия.

Способы инфицирования, лечения и профилактики инфекционных заболеваний

Лечение инфекционных заболеваний обычно проводится в специализированных отделениях стационаров, в легких случаях возможно лечение в домашних условиях. Строгое соблюдение противоэпидемического режима является обязательным условием. Современная медицина создала и успешно использует большое число эффективных лекарственных средств. Это антибиотики, вакцины (применяются для профилактики инфекционных заболеваний), иммуноглобулины различного рода, бактериофаги и т.д.

Профилактика инфекционных болезней не менее важна, чем лечение инфекционных заболеваний. Большое значение придается воспитанию чистоплотности у людей. Обыкновенное мытье рук после посещения уборной, выполнения грязной работы, перед едой уже может уберечь от многих кишечных инфекций. Кроме того, источником инфекции могут быть не только места общего пользования, но и деньги, поручни в транспорте, поверхность прилавков и многое другое. Купленные фрукты и овощи могут быть источником гельминтов и других опасных микробов, поэтому их обязательно нужно тщательно вымывать перед употреблением. Инфекционными носителями являются тараканы и грызуны, для борьбы с которыми промышленность производит разнообразные средства, которыми необходимо обрабатывать места их скопления и распространения. Нельзя сбрасывать со счетов комаров и клещей. Эти насекомые особенно опасны, так как переносят не только энцефалит и малярию, но и СПИД вместе с кровью инфицированного человека. Для защиты от клещей и комаров существует множество кремов и аэрозолей для нанесения на одежду, а также фумигаторов и отпугивателей.

Читайте также: