Вирулентность – это... Определение и факторы, определяющие вирулентность

Способность некоторых организмов (бактерий, вирусов, микроскопических грибов, а иногда и многоклеточных паразитических растений) вызывать заболевания называют патогенностью. Это понятие не имеет количественной характеристики и лишь обозначает факт опасности конкретного вида по отношению к определенному макроорганизму, а для оценки уровня патогенности используется другой термин – вирулентность (от лат. virulentus – яд).

Определение понятия

Вирулентность – это количественная мера патогенности, определяющая, насколько эффективно конкретный микроорганизм способен вызывать заболевание. Данный термин часто применяется при характеристике различных бактериальных штаммов в пределах одного вида.

Патогенность и вирулентность – это практически идентичные понятия, которые иногда могут заменять друг друга, если речь идет об описании свойств или процессов, вызывающих развитие заболевания (например, факторы патогенности и вирулентности означают одно и то же).

В то же время по отношению к патогенности нельзя сказать "повысить" или "понизить", так как данная характеристика является качественной, а не количественной.

Методы количественного выражения вирулентности

Вирулентность – это степень патогенности, которая может иметь численное выражение. В медицинской микробиологии ее значение определяют тремя методами:

• Dlm – минимальная смертельная доза микроорганизма (либо его токсина), обуславливающего смерть лабораторного животного за определенный промежуток времени.
• Dcl – безусловно смертельная доза, вызывающая гибель любого животного.
• Dcl₅₀ – статистически самый достоверный метод определения вирулентности. Характеризует дозу, убивающую 50% зараженных животных.

Для фитопатогенов разработаны другие способы количественного выражения вирулентности, определение которой связано со степенью поражения растительных тканей (например, размера пятен), процентом зараженных экземпляров, качеством роста вегетативных частей, размером семян и прочими морфофизиологическими признаками. Для каждой пары хозяин-патоген разработана своя система вычисления и классификации вирулентности.

Вирулентность в медицине и фитопатологии

В медицинской микробиологии термин "вирулентность" является частью учения об инфекции и применяется к микроорганизмам (в основном бактериям), которые способны вызывать заболевания человека. Разработана классификация свойств, которые оказывают на организм патогенное воздействие. Их называют факторами вирулентности и используют в описании различных групп болезнетворных микроорганизмов.

Исследование этих свойств позволило понять механизм воздействия на человека различных патогенов и разработать правильные способы лечения. Изучение факторов патогенности также дало возможность в лабораторных условиях изменять вирулентность некоторых видов бактерий.

В фитопатологии вирулентность характеризует степень поражающего воздействия различных патогенов на культурные растения.

Факторы патогенности

Факторы патогенности (или вирулентности) – это механизмы, при помощи которых микроорганизм проникает в тело хозяина и вызывает в нем заболевание. По назначению вирулентные свойства делят на 3 категории:

• инфекциозные (или инфективные) – способствуют проникновению в организм хозяина и передаче заболевания;
• инвазивные (иначе - агрессивные) – обеспечивают преодоление защитных механизмов организма-хозяина, а также размножение и распространение в нем;
• токсигенные и токсичные – характеризуют патогенное воздействие на организм за счет наличия эндо- или экзотоксинов.

Эти группы факторов слабо связаны между собой и имеют разную степень проявления в зависимости от вида микроорганизма. Токсигенность и токсичность характерны только для патогенов бактериальной природы.

В медицинской микробиологии существует подробная классификация бактериальных факторов вирулентности, среди которых выделяют 8 функциональных групп.

Бактериальные токсины

У патогенных бактерий различают 2 типа токсинов:

• Экзотоксины (встречаются как у грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов) – секретируются наружу, обладают специфическим действием, проявляют эффект через связывание с клеточными рецепторами.
• Эндотоксины (характерны только для грамотрицательных бактерий) – являются составным компонентом клеточной стенки, освобождаются только после разрушения клетки патогена. Не обладают специфическим действием, вызывают выброс пирогенных веществ из лейкоцитов.

Стоит отметить, что если главным патогенным фактором конкретного возбудителя является эндотоксин, то для лечения применяют антибиотики только с бактериостатическим действием (приостанавливающим рост), а не с бактерицидным. Это связано с тем, что резкая массовая гибель таких бактерий приводит к высвобождению огромного количества эндотоксина.

Способы снижения вирулентности

Регуляция вирулентности болезнетворных микроорганизмов имеет огромное значение как в медицине, так и в фитопатологии. Так, путем уменьшения патогенных свойств некоторых возбудителей удалось создать многие вакцины.

Для уменьшения вирулентности бактерий используют методику многочисленных пересевов на питательные среды, воздействие физических или химических агентов на клетки либо технологии генетического контроля.

Снижение вирулентности фитопатогенов достигается путем увеличения устойчивости растения-хозяина, а также за счет правильной стратегии выбора сортов для посева. Дополнением к этим методам служат различные агротехнические мероприятия, ухудшающие развитие паразитических микроорганизмов.