Agentii Infectiosi
Agentii cauzali ai bolilor infectioase (microorganisme patogene) sunt foarte numerosi, fiind astazi in cea mai mare parte bine studiati si cunoscuti. in cele ce urmeaza, microorganismele patogene pentru om le vom prezenta, in ordinea crescanda a complexitatii organizarii lor, in urmatoarele mari grupe: virusuri, chlamidii, micoplasme, rickettsii, bacterii, fungi, protozoare, metazoare.
Virusuri
Virusurile, grupa importanta de agenti infectiosi pentru om, animale, plante si chiar pentru bacterii (bacterio-fagi) sunt cele mai mici structuri biologice, care contin codificate intr-un volum extrem de mic toate informatiile necesare pentru reproducere. Ele se deosebesc radical, prin cateva caractere importante, de celelalte microorganisme. Dupa Lwoff, virusurile sunt „entitati nucleoproteinice infectante, potential patogene, posedand un singur tip de acid nucleic (ARN sau ADN), reproduse din materialul lor genetic, incapabile de crestere si de diviziune prin fisiuni binare si lipsite de sistemul Lipmann” (sistem enzimatic, care transforma energia potentiala a substantelor nutritive in forme energetice, necesare pentru sinteza si productia unei organizari specifice).
Dimensiunea virusurilor variaza de la 20 nanometri (nm), care apartine celor mai mici virusuri (virusul poliomielitic si altele), la dimensiunea de 250-300 nm a pox-virusurilor (virusul variolic etc). Dimensiunea virusurilor nu poate stabili totusi o frontiera fata de celelalte microorganisme (micoplasmele, chlamidiile, chiar unele bacterii sunt tot atat de mari cat virusurile cele mai mari).
Filtrabilitatea este, de asemenea, un caracter uzual al virusurilor (dar care se constata si la micoplasme si unele rickettsii).
Forma particulei virale (virion) variaza, putand fi: sferica sau ca un bastonas, ca un glonte, ca o caramida (patrulater) etc.
Structura virusului. Virusul este format din acid nucleic si din proteine sau lipoproteine. Spre deosebire de celelalte microorganisme, virusul contine numai un tip de acid nucleic: ARN sau ADN. Particula virala (virionul) este compusa dintr-o portiune centrala („miez”, „core”), compusa din acid nucleic, in proportie de 1 —30 % din virion (nucleoid) si un invelis de proteina, protector (capsida), aranjata in subunitati morfologice, denumite capsomere. Unele virusuri mai poseda la exterior o membrana de lipoproteine, care acopera capsida; cele care nu o poseda se spune ca au o capsida nuda. Capsomerele se grupeaza, dupa anumite scheme, distingandu-se urmatoarele 3 forme de simetrie:
- Capsida cu simetrie cubica este cea mai frecventa: tetraedru regulat (4 fete); dodecaedru (12 fete); icosaedru (20 de fete).
- Capsida cu simetrie helicoidala, in care subunitatile proteice sunt angajate pe o spirala in jurul acidului nucleic. La microscopul electronic, o astfel de capsida apare ca un tub.
- O simetrie complexa.
Simetria nucleocapsidei constituie un criteriu in clasificarea virusurilor. Numarul de capsomere, constant pentru fiecare virus (de ex. 252 pentru adenovirus), constituie un alt criteriu util in clasificare. Unele virusuri (cele mari) contin, in interiorul lor, proteine cu activitate polimerazica.
Acidul nucleic este purtator si transmitator al informatiilor genetice si poseda capacitatea infectanta a virusului. Infectivitatea acizilor nucleici constituie o notiune importanta in virusologie, invelisul proteic (sau/si lipoproteic) serveste mai ales pentru ca particula virala sa adere in celula atacata, pentru a o perfora si a favoriza intrarea in interiorul celulei a acidului nucleic propriu al virusului.
Replicarea virusului. Pentru inmultirea lui, virusul furnizeaza numai materialul genetic, iar celula-gazda mecanismul energetic si de biosinteza. Replicarea virusului se petrece in 5 stadii succesive: atasarea de celula; patrunderea in celula; eliminarea invelisului si eliberarea de acid nucleic; inmultirea propriu-zisa, prin sinteza de noi proteine si de acid nucleic viral; maturarea (aparitia de noi virioni in celula); eliminarea virionilor nou-formati, cu dezintegrarea si moartea celulei-gazda (sau numai alterarea acesteia).
Ciclul de replicare variaza pentru fiecare virus (8—16 ore pentru virusul poliomielitic).
Virusurile se cultiva pe oul embrionat (variolic, vaccinai, herpetic, gripal) sau in culturi de tesuturi (umane si de maimuta). Multiplicandu-se in culturile de tesuturi, virusurile determina: efect citopatic, aparitia de antigen fixa tor de complement sau de hemaglutinine, inhibitia metabolismului celular. Unele (gripal, parainfluenza) provoaca adsorbtia eritrocitelor de celule infectate (hemadsorbtie), inainte de a deveni vizibil efectul citopatic.
Clasificarea virusurilor. Nomenclatura si clasificarea virusurilor sunt inca in discutie, desi li s-au consacrat recent doua intruniri pe plan international (1971 si 1976). Unii virusologi (specialisti in virozele plantelor) nu accepta denumirile de familie si gen, preferind clasificarea in grupe si subgrupe.
Clasificarea cea mai utilizata foloseste drept criterii proprietatile fizico-chimice ale virusurilor: tipul de acid nucleic (ADN sau ARN), marimea si morfologia virusului, simetria capsidei, stabilitatea la eter (indicand prezenta sau absenta invelisului continator de lipide), numarul de capsomere.
Virusuri neclasificate:
- Tuburnavirusuri: Virusul Marburg, Virusul Ebola;
- Virusul hepatitei virale C;
- Virusuri lente (incomplete; „viroizi”), agenti ai unor neuropatii degenerative cu evolutie lenta.
Subampartiri ulterioare se fac pe criterii de antigenicitate (serologice).
O alta clasificare tine seama de modul de transmitere, distingandu-se urmatoarele grupe:
- Virusuri respiratorii (adenovirusuri, rinovirusuri, virusul gripal etc).
- Arbovirusuri (virusuri transmise prin artropode, cuprinzand virusuri apartinand familiilor Togaviridae, Bunyaviridae, Arenaviridae etc, care produc encefalite, febra galbena, febrele hemoragice si alte boli).
- Enterovirusuri sau virusuri de transmitere fecal-orala (virusul polio, hepatitic A, rotavirusuri, reovirusuri etc).
- Virusuri de transmitere veneriana (virusul herpes 2 etc).
- Virusuri de transmitere prin inoculari si plagi (virusul rabic, virusul hepatitic B).
Chlamidii
Genul Chlamydia (familia Chlamydiaceae, ordinul II Chlamydiales) cuprinde o serie de microorganisme odinioara denumite „virusuri mari”, din cauza parazitismului lor strict intra celular. Ulterior, chlamidiile au fost scoase din categoria virusurilor adevarate, intrucat prezinta deosebiri esentiale fata de acestea si anume:
- prezenta ambilor acizi nucleici (ARN, ADN) in acelasi microorganism (Chlamydia);
- multiplicare prin diviziune binara ;
- dimensiuni relativ mai mari (250-500 nm);
- sensibilitate la antibiotice (tetracicline, cloramfenicol);
- posedarea unor antigene fixatoare de complement, specifice de grup;
- prezenta de peptidoglican, componenta caracteristica a peretelui bacterian.
La acestea, se adauga si alte caractere: producerea de incluzii citoplasmice caracteristice (patognomonice prin aspectul lor).
Structural, chlamidiile se apropie mai mult de bacterii (prin compozitia peretelui celular, prezenta de ribozomi, sinteza de acid muramic si prezenta unor enzime pentru sinteza acizilor si proteinelor). Chlamidiile sunt lipsite insa de mecanisme generatoare de energie, prin care raman dependente de gazda („paraziti energetici”). Chlamidiile sunt gramnegative.
Prin aceste caractere, chlamidiile se situeaza intre virusuri si bacterii (se apreciaza ca ar deriva din bacteriile gramnegative).
In grupul Chlamydia, se recunosc doua specii:
- Chlamydia psittaci, agent al ornitozei, microorganism extrem de raspandit in natura, la pasari si la unele animale (clasa Avia si clasa Mammalia), care la om determina infectii respiratorii, sub forma de pneumonii, uneori extrem de severe (psitacoza, ornitoza).
- Chlamydia trachomatis, agent care cuprinde mai multe serotipuri si determina: trahomul, uretrita cu incluziuni, limfogranulomatoza benigna (veneriana).
Micoplasme
Micoplasmele constituie un grup particular de microorganisme, care prin raspandirea lor mare in natura par sa detina un rol patogen important pentru om. In trecut au fost cunoscute incert si sub variate denumiri: agentul pleuropneumoniei bovideelor (Nocard si Roux, 1898), sau „Pleuropneumonia Like-Organisms” (PPLO) dupa Klieneberger si Steabben (1937) sau microorganismul descris de Eaton in 1944, ca responsabil de o mare parte a pneumoniilor atipice. in 1956, acest grup de microorganisme (circa 15 specii dintre care 4 tipuri umane) au fost reunite in ordinul Mycoplasmatales, cu familia Mycoplasmataceae si un singur gen: Mycoplasma. Dupa ultima clasificare (Bergey, 1974), micoplasmele sunt cuprinse in partea a 19-a, clasa Mollicutes, ordinul Mycoplasmatales, cu doua familii:
a) Familia Mycoplasmataceae, cuprinzand 5 specii umane: Mycoplasma pneumoniae, cert patogena pentru om, si altele potential patogene sau saprofite (M. hominis, M. pharyngis, M. salivarium si M. fermentans), precum si alte specii proprii animalelor. In aceasta familie, s-a deosebit genul Ureaplasma, cu specia U. ureolyticum (micoplasma T) cu subspecii si serotipuri, agenti ai unor uretrite si infectii genitale feminine.
b) Familia Acholeplasmataceae, cuprinzand specia Acholeplasma laidlawii si altele, larg raspandite in natura, dar pentru om probabil saprofite (microflora normala).
Micoplasmele sunt microorganisme extrem de mici (in medie 150 nm), fiind mai mici ca unele virusuri si filtrabile, putand duce o existenta independenta de alte celule (ceea ce le deosebeste de virusuri). Ele sunt extrem de pleomorfe si nu au perete celular (ceea ce le deosebeste de bacterii) si le confera rezistenta fata de antibioticele, care actioneaza pe peretele celular (betalactamine). Ele sunt, in schimb, sensibile la tetracicline si la macrolide. Micoplasmele cresc pe medii artificiale (agar imbogatit cu ser de animal si extract de drojdie de bere), cu colonii avand aspect de „oua-ochiuri”. Se coloreaza cu Giemsa.
Ricketsii
Rickettsiile ocupa, prin caracterele lor, o pozitie intermediara intre virusuri si bacterii. Ele sunt microorganisme pleomorfe (bacilare, sferoidale sau in forma de haltera), cu structura apropiata de a bacteriilor (perete bacterian, enzime cu rol in metabolismul lor). Dimensiunea lor variaza intre 300 si 1 000 nm. Sunt sensibile la antibioticele cu spectrul larg (tetracicline, cloramfenicol). Rickettsiile se apropie de virusuri prin modul de multiplicare si culturi (parazitism intracelular obligatoriu cu exceptia speciei R. quintana). Exista numeroase specii de rickettsii patogene pentru om, transmise prin intermediul unor artropode.
Rickettsiile fac parte din familia Rickettsiaceae, care cuprind 3 genuri:
- Genul Rickettsia, cu speciile R. prowazekii, R. rickettsii, R. mooseri, R. akari, R. conori, R. orientalis etc
- Genul Coxiella, cu specia Coxiella (Rickettsia) burneti, de asemenea un parazit obligatoriu intracelular, avand insa o rezistenta prelungita in mediul extracelular.
- Genul Rochalimaea, care prezinta capacitatea de a creste extracelular. Specia cea mai importanta: Rochalimaea (Rickettsia) quintana. In familia Rickettsiaceae, mai sunt cuprinse inca doua triburi: Ehrlicheae (cu specii: Erlichia, Neorickettsia etc.) si Wolbachieae.
Bacterii
Bacteriile sunt organisme unicelulare alcatuind regnul Procaryotae. In clasificarea lor, ele sunt oranduite in mai multe parti, ordine, familii, genuri si specii, tinand seama de urmatoarele criterii: configuratia (coci, bacili, forme curbate), proprietati tinctoriale (grampozitivi, gramnegativi, tulpini acidorezistente), toleranta la oxigen (anaerobi, facultativ anaerobi si aerobi), mobilitate, capsulogeneza, sporogeneza.
Calitatile care confera bacteriilor actiunea de a produce boala sunt multiple. Infectiozitatea este facultatea unui germen de a patrunde intr-un organism receptiv si de a se multiplica In tesuturile acestuia. Unii germeni detin o putere invaziva deosebita, adica facultatea de a invinge rapid apararea locala si de a patrunde in circulatia generala (bacilii difterici si tetanici raman cantonati la poarta de intrare; alti germeni, care poseda hialuronidaza, au o mare putere invaziva, cum sunt streptococii beta-hemolitici). Patogenitatea reprezinta calitatea unui germen de a declansa fenomene morbide in organismul-gazda. Patogenitatea nu este legata, in mod direct, de infectiozitate (sunt germeni cu mare infectiozitate, dar cu patogenitate redusa). Patogenitatea variaza, pentru acelasi germen in functie de starea de rezistenta diferita, mai puternica sau mai redusa a organismului-gazda, precum si de alti factori, ca asocierile microbiene favorizante sau antagonice etc. Capsula pe care o poseda unele bacterii le confera acestora o patogenitate crescuta (probabil prin impiedicarea fagocitozei).
Virulenta este o notiune mai complexa, referindu-se atat la infectiozitate, cat si la patogenitate, dar introducand notiunea de grad, adica facultatea de a determina efecte patogene cu un mic numar de germeni. Virulenta se exprima, de obicei, prin numarul de microorganisme necesare, in anumite conditii (standard), pentru a omori 50% dintr-un grup de animale. Aceasta doza este denumita D.L.50.
Capacitatea toxigena caracterizeaza in mod deosebit unele bacterii (CI. botulinum, CI. tetani, C. diphteriae), care isi datoresc patogenitatea lor, in mod aproape exclusiv, formarii de exotoxina. Alti germeni poseda endotoxine, substante toxice intim legate de corpul bacterian, care sunt eliberate in jur prin liza bacteriei. De mare importanta pentru actiunea lor patogena sunt endotoxinele germenilor gramne-gativi, care sunt lipopolizaharide complexe, puse in evidenta prin lucrarile lui A. Boivin si L. Mesrobeanu (efectuate in tara noastra intre 1935 si 1940). Rolul acestor endotoxine in provocarea socului infectios de tip endotoxinic, ca si in realizarea altor tulburari si leziuni, este binecunoscut.
Exista si alti factori, care contribuie la patogenitatea unor bacterii, cum sunt producerea unor enzime (hemolizine, leucocidina, enzime proteolitice, coagulaza, hialuronidaza, streptokinaza etc.) sau a unor substante toxice de metabolism, interferarea unor reactii metabolice si producerea de fenomene mecanice la nivelul vaselor sau al altor tesuturi.
Fungi patogeni
In natura, exista cateva mii de fungi (ciuperci, micete), insa numai aproximativ 50 de specii dintre acestea sunt patogene sau conditionat patogene pentru om, cuprinse in grupul denumit „fungi imperfecti” (produc numai spori asexuati). Dintre acestia se numara: genul Candida, Histoplasma capsulatum, Cryptococcus neoformans (Torula histolytica), Coccidioides immitis, Actinomyces israeli, genul Nocardia, genul Aspergillus etc. Actinomyces detine o pozitie particulara, avand caractere care il apropie de bacterii.
Fungii isi datoresc patogenitatea lor mai putin unor substante toxice (discutabile) si mai mult multiplicarii lor locale (in diverse organe), prin care declanseaza leziuni mecanice, necroze tisulare si reactii inflamatorii locale (abcese), la care contribuie si gradul de sensibilizare a organismului. Gravitatea micozelor generalizate (viscerale) rezulta si din slaba dezvoltare a imunitatii organismului parazitat fata de fungi.
Infectia cu fungi poate fi de origine endogena (fungi comensuali saprofiti, asa cum este Candida albicans, Geotrichum, Actinomyces) sau de origine exogena cu fungi existenti in natura (in sol, diverse animale), cum sunt Histoplama, Nocardia. Bolile determinate de fungi se impart in clinica in micoze superficiale (cutanate) si micoze profunde (sistemice).
Micozele superficiale (cu fungi apartinand genurilor Microsporum, Epidermophyton, Trichophyton) se localizeaza preferential in tesuturile bogate in keratina (unghii, par, epiderm).
Protozoare
Protozoarele sunt organisme unicelulare cu o structura celulara complexa. Un mare numar de protozoare sunt responsabile de boli umane. Astfel, dintre rizopode: amibele (Entamoeba histolytica); dintre flagelate: Leishmania, Trypanosoma, Trichomonas vaginalis, Giardia lamblia; dintre ciliate: Balantidium coli. Alte protozoare: genul Plasmodium, cu speciile malariei umane, Babesia, Toxoplasma gondii.
Dupa sediul principal al localizarii, protozoarele patogene pentru om pot fi clasificate astfel:
- Protozoare intestinale (Entamoeba histolytica, Balantidium coli, Giardia lamblia etc).
- Protozoare care paraziteaza sangele si organele hematopoietice (Plasmodium, Babesia, Leishmania).
- Protozoare care afecteaza tractul genital (Trichomonas).
- Protozoare care afecteaza tesuturi profunde (Toxoplasma, Pneumocystis carinii).
Metazoare
O serie de organisme pluricelulare (in general viermii), ca Trichinella spiralis (agent al trichinozei), Schistosoma (agent al schistosomiazei), Ancylostoma duodenalis si Necator americanus (agenti ai ankilostomiazei), Paragonimus westermani (agent al paragonimiazei), Strongyloides (agent al strongiloidozei) etc, sunt responsabile de boli extrem de raspandite pe plan mondial (boli parazitare). Unele dintre aceste boli evolueaza ca o boala generala, febrila, de tip infectios, sever, altele sub forma de localizare intestinala (helmintiazele) sau in diferite organe (cisticercoza, paragonimiaza etc).