Человеческий патоген – это патоген ( микроб или микроорганизм , такой как вирус , бактерия , прион или грибок ), вызывающий заболевание у человека .
Физиологическая защита человека от распространенных патогенов (таких как Pneumocystis ) в основном осуществляется иммунной системой с помощью некоторой нормальной флоры и фауны организма . Однако если иммунная система или «хорошая» микробиота каким-либо образом повреждены (например, химиотерапией , вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) или антибиотиками , принимаемыми для уничтожения других патогенов), патогенные бактерии , которые сдерживались, могут размножаться и причинить вред хозяину. Такие случаи называются оппортунистическими инфекциями .
Некоторые патогены (такие как бактерия Yersinia pestis , которая могла вызвать черную чуму , вирус натуральной оспы и простейшие малярии ) стали причиной огромного числа жертв и оказали многочисленные последствия на пострадавшие группы населения. Особого внимания в наше время заслуживает ВИЧ, который, как известно, заразил несколько миллионов человек во всем мире вместе с вирусом гриппа . Сегодня, несмотря на то, что в области защиты от заражения патогенами было достигнуто множество медицинских достижений за счет использования вакцинации , антибиотиков и фунгицидов , патогены продолжают угрожать человеческой жизни. Социальные достижения, такие как безопасность пищевых продуктов , гигиена и очистка воды, снизили угрозу со стороны некоторых патогенов.
Патогенные вирусы в основном относятся к семействам: Adenoviridae , Picornaviridae , Herpesviridae , Hepadnaviridae , Coronaviridae , Flaviviridae , Retroviridae , Orthomyxoviridae , Paramyxoviridae , Papovaviridae , Polyomavirus , Poxviridae , Rhabdoviridae и Togaviridae . Некоторые известные патогенные вирусы вызывают оспу , грипп , эпидемический паротит , корь , ветряную оспу , Эболу и краснуху. Вирусы обычно имеют длину от 20 до 300 нанометров.[1]
Этот тип патогена не является клеточным, а состоит либо из РНК ( рибонуклеиновой кислоты ), либо из ДНК ( дезоксирибонуклеиновой кислоты ) внутри белковой оболочки — капсида . Патогенные вирусы проникают в клетки-хозяева и манипулируют органеллами внутри клетки, такими как рибосомы , аппарат Гольджи и эндоплазматическая сеть, с целью размножения, что обычно приводит к гибели клетки-хозяина в результате клеточного распада. Все вирусы, которые содержались в липидном бислое клеточной мембраны, затем высвобождаются в межклеточный матрикс для заражения соседних клеток и продолжения жизненного цикла вируса .
Лейкоциты окружают и поглощают вирус, используя механизм, известный как фагоцитоз [2] (тип эндоцитоза ) [3] внутри внеклеточного матрикса , чтобы уменьшить инфекцию и бороться с ней. Компоненты лейкоцитов отвечают за уничтожение вируса и переработку его компонентов для использования организмом. [ нужна цитата ]
Хотя подавляющее большинство бактерий безвредны или полезны для организма, некоторые патогенные бактерии могут вызывать инфекционные заболевания . Наиболее распространенным бактериальным заболеванием является туберкулез , вызываемый бактерией Mycobacterium Tuberculosis , от которой страдают около 2 миллионов человек, в основном в странах Африки к югу от Сахары. Патогенные бактерии способствуют возникновению других заболеваний глобального значения, таких как пневмония , которая может быть вызвана такими бактериями, как Streptococcus и Pseudomonas , и заболевания пищевого происхождения , которые могут быть вызваны такими бактериями, как Shigella , Campylobacter и Salmonella . Патогенные бактерии также вызывают такие инфекции, как столбняк , брюшной тиф , дифтерия , сифилис и болезнь Хансена . Обычно их длина составляет от 1 до 5 микрометров. [ нужна цитата ]
Грибы — это эукариотическое царство микробов, которые обычно являются сапрофитами , но могут вызывать заболевания у человека. Опасные для жизни грибковые инфекции у людей чаще всего возникают у пациентов с ослабленным иммунитетом или у уязвимых людей с ослабленной иммунной системой, хотя грибы являются распространенными проблемами у иммунокомпетентного населения как возбудители кожных, ногтей или дрожжевых инфекций. Большинство антибиотиков, действующих на бактериальные патогены, не могут использоваться для лечения грибковых инфекций, поскольку и грибы, и их хозяева имеют эукариотические клетки. Большинство клинических фунгицидов относятся к группе азолов . Типичный размер грибковых спор составляет 1-40 микрометров в длину. [4]
Простейшие – это одноклеточные эукариоты, питающиеся микроорганизмами и органическими тканями. Считается «одноклеточным животным», поскольку у них есть животное поведение, такое как подвижность, хищничество и отсутствие клеточной стенки. Многие простейшие возбудители считаются паразитами человека, поскольку они вызывают различные заболевания, такие как: малярия , амебиаз , бабезиоз , лямблиоз , токсоплазмоз , криптоспоридиоз , трихомониаз , болезнь Шагаса , лейшманиоз , африканский трипаносомоз (сонная болезнь), акантамебный кератит и первичный амебный менингоэнцефалит. (неглериаз).
Паразитические черви (гельминты) — это макропаразиты, которых можно увидеть невооруженным глазом. Черви живут и питаются в своем живом хозяине, получая питание и кров, влияя при этом на способ переваривания питательных веществ хозяином. Они также манипулируют иммунной системой хозяина, секретируя иммуномодулирующие продукты [5] , что позволяет им жить в организме хозяина годами. Многие паразитические черви чаще всего кишечные, передаются через почву и поражают пищеварительный тракт; другие паразитические черви обнаруживаются в кровеносных сосудах хозяина. Паразитические черви, живущие в хозяине, могут вызвать слабость и даже привести ко многим заболеваниям. Паразитические черви могут вызывать множество заболеваний как у людей, так и у животных. Гельминтозы (заражение червями), аскаридоз и энтеробиоз (заражение острицами) – это немногие заболевания, вызываемые различными паразитическими червями. [ нужна цитата ]
Прионы — это неправильно свернутые белки, которые могут передаваться и могут влиять на аномальную укладку нормальных белков в мозге. Они не содержат ДНК или РНК и не могут реплицироваться, кроме как конвертировать уже существующие нормальные белки в неправильно свернутое состояние. Эти аномально свернутые белки характерны для многих нейродегенеративных заболеваний, поскольку они агрегируют центральную нервную систему и создают бляшки, которые повреждают структуру ткани. По сути, это создает «дыры» в ткани. Установлено, что прионы передаются тремя путями: полученным, семейным и спорадическим. Также было обнаружено, что растения играют роль переносчиков прионов. Существует восемь различных заболеваний, вызываемых прионами, поражающих млекопитающих, таких как скрепи , губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота (коровье бешенство) и губчатая энцефалопатия кошек (FSE) . Есть также десять заболеваний, поражающих человека, таких как болезнь Крейцфельдта-Якоба (БКЯ). [6] и Фатальная семейная бессонница (FFI).
Патогены животных – это возбудители болезней диких и домашних животных, иногда включая человека. [7]
Вирулентность (склонность патогена наносить ущерб приспособленности хозяина) развивается, когда этот патоген может распространиться от больного хозяина, несмотря на то, что этот хозяин очень ослаблен. Примером может служить малярийный паразит, который может передаться от человека, находящегося на грани смерти, если он подвезет здорового человека на комаре, укусившем больного. Это называется горизонтальной передачей, в отличие от вертикальной передачи , которая имеет тенденцию к развитию симбиоза (после периода высокой заболеваемости и смертности в популяции), связывая эволюционный успех патогена с эволюционным успехом организма-хозяина.
Эволюционная медицина обнаружила, что при горизонтальной передаче у популяции-хозяина может никогда не развиться толерантность к возбудителю .
Передача возбудителей происходит многими различными путями, включая воздушно-капельный, прямой или косвенный контакт, половой контакт, через кровь, грудное молоко или другие жидкости организма, а также фекально-оральный путь. Одним из основных путей заражения пищевых продуктов или воды является сброс неочищенных сточных вод в систему питьевого водоснабжения или на пахотные земли, в результате чего заражаются люди, которые едят или пьют из загрязненных источников. В развивающихся странах большая часть сточных вод сбрасывается в окружающую среду или на пахотные земли; даже в развитых странах в некоторых местах периодически происходят сбои в работе систем, которые приводят к переливам канализационных систем . [8]
Патогены животных – это возбудители болезней диких и домашних животных, иногда включая человека. В контексте биологии инвазий этот термин обычно...