Вирулентность

Вируле́нтность (от  — «ядовитый») — степень способности данного инфекционного агента (штамма микроорганизма или вируса) вызывать заболевание или гибель организма. Вирулентность является мерой патогенности.

Показателями вирулентности являются условные величины — минимальная летальная, 50%-я летальная, 50%-я инфицирующая доза (50 % — вероятность соответствующего события в зависимости от величины дозы).

Вирулентность зависит от свойств самого инфекционного агента, а также от чувствительности (восприимчивости) организма-хозяина. Вирулентность измеряется в количестве единиц (клеток или вирусных частиц) инфекционного агента, необходимых для заражения организма. Вирулентность может значительно колебаться для представителей одного вида микроорганизма. При поддержании инфекционного агента в лабораторных условиях его вирулентность часто ослабляется, что используется при производстве вакцин. Изменения вирулентности, как в сторону усиления, так и ослабления можно также добиться в результате мутагенного воздействия на инфекционный агент.

Способность микроорганизмов, в частности, бактерий, заражать организм-хозяин описывается в количестве бактерий, которое достаточно для заражения, пути проникновения в организм, эффективности защитных механизмов заражаемого организма, а также факторов вирулентности. Факторы вирулентности бактерий — обычно белки или другие молекулы, синтезируемые ферментами клетки. Эти белки и ферменты кодируются как хромосомальной ДНК микроорганизма, так и ДНК, содержащихся в клетке ДНК бактериофагов и плазмид.

Вирулентность патогенного микроба может быть искусственно повышена или понижена до полной её потери различными приёмами. Изменение вирулентности возможно также в естественных условиях.

Факторы, определяющие вирулентность

Прикрепление к клеткам (адгезия) 
Многие бактерии для заражения определённых клеток организма, например, эпителия кишечника должны к ним прикрепиться. Обнаружено, что большое количество молекул клеток хозяина, в частности, и рецепторы бактерий (белки наружной бактериальной мембраны) принимают участие в этом процессе.

Колонизация 
Представляет собой процесс размножения микробов в месте адгезии. Колонизация обеспечивает накопление микроорганизмов до такой критической концентрации, которая способна вызвать патологическое действие.

Факторы, обеспечивающие колонизацию:
 Продукция IgA-протеаз
 Нейтрализация лизоцима
 Инактивация оксидантов
 Продукция сидерофоров
 Конкуренция с лактоферрином за ионы железа

Инвазивность 
Некоторые вирулентные бактерии продуцируют белки, которые разрушают клеточные мембраны или стимулируют фагоцитоз клеток хозяина. Эти факторы вирулентности позволяют бактериям проникать внутрь тела хозяина через слои клеток, вступивших в контакт с патогеном, будь то клетки наружных покровов растений или животных или слои эпителия внутренних органов.

Подавление иммунного ответа 
Многие бактерии выделяют факторы вирулентности, которые ингибируют иммунную систему организма. Например, бактерии выделяют белки, которые присоединяются к антителам хозяина. Другой тип веществ, ингибирующих иммунный ответ — это полисахариды капсулы, окружающей клетки, в частности, патогена человека стрептококка (Streptococcus pneumoniae). Эти полисахариды затрудняют фагоцитоз бактерий специализированными клетками иммунной системы (макрофагами) и лимфоцитами.

Токсины 
Многие факторы вирулентности — это белки, которые патоген вырабатывает, а затем выделяет (секретирует) в окружающую среду и которые вызывают повреждение тканей хозяина. Например, при пищевых отравлениях именно токсины вызывают симптомы заболевания.

Вирулентность вирусов 
Вирусные факторы вирулентности определяют, произойдёт ли заражение данным вирусом и каковы будут симптомы. Для заражения вирусам часто требуются рецепторы на поверхности клеток хозяина. Обычно комплексы вируса с рецептором затем попадают внутрь клетки в результате процесса эндоцитоза. Вирулентные вирусы, например, вирус иммунодефицита человека — возбудитель СПИД, обладают механизмами проникновения через системы защиты клеток хозяина. ВИЧ вызывает уменьшение количества Т-клеток и подавление (супрессию) иммунного ответа. Смерть же организма наступает от вторичных инфекций, которые возникают после подавления иммунной системы вирусом. Многие вирусы, например, вирус простого герпеса, могут существовать в организме хозяина в течение многих лет, не вызывая существенного повреждения организма хозяина.

Примечания

См. также 

 Вирусная нагрузка
 Индекс репродукции
 Инфицирующая доза
 Контагиозность
 Патогенность

Микробиология