Procesul infectios - caracterele generale ale infectiei - efectele nocive ale infectiei

PROCESUL INFECTIOS

PROCESUL INFECTIOS este definit ca un ansamblu de fenomene fiziopatologice si clinice, aparute in urma conflictului dintre microorganism (dotat cu multiple si variate mijloace de agresiune), si organism (inarmat cu posibilitati complexe de aparare).

INFECTIA se poate defini ca totalitatea modificarilor biologice care se declanseaza in organismul uman la patrunderea agentului infectios, modificari care sunt la baza alterarii homeostaziei organismului.

Un caracter important al infectiei il constituie specificitatea etiologica (un anumit agent infectios produce o anumita boala infectioasa).

Specificitatea etiologica a fost enuntata prin postulatele lui Robert Koch. Astfel, pentru a incrimina un agent microbian drept agent etiologic al unei infectii, trebuie indeplinite urmatoarele conditii:

izolarea constanta a germenului din leziunea specifica

obtinerea lui in cultura pura si intretinerea lui prin treceri succesive pe medii de cultura;

reproducerea experimentala a bolii, prin inocularea culturii de germen la animalul de laborator;

izolarea aceluiasi tip de germen din leziunile animalului de laborator.

CARACTERELE GENERALE ALE INFECTIEI

1. PATOGENIE

In orice infectie au loc urmatoarele evenimente:

contaminarea (intalnirea macroorganismului cu agentul infectios);

patrunderea microorganismului

multiplicarea germenilor in organismul gazda prin eludarea rezistentei antiinfectioase;

aparitia injuriilor morfologice si functionale, datorate atat actiunii directe a agentului infectios, cat si reactiilor de aparare ale organismului;

deznodamantul infectiei: vindecarea (cu sau fara sechele); exitusul; coexistenta pe timp indelungat a celor doi parteneri ai infectiei (agentul infectios si organismul).

1.1. CONTAMINAREA

Reprezinta intalnirea organismului cu microbul patogen si are loc prin depunerea acestuia pe invelisuri (tegumente si mucoase care captusesc cavitatile natural deschise), sau patrunderea prin leziuni (solutii de continuitate intre mediul intern al organismului si mediul extern).

Prima intalnire a organismului cu microbii se realizeaza la nastere, cand nou-nascutul vine in contact cu microorganismele prezente in canalul vaginal si pe pielea mamei. Pana la nastere el a fost protejat de membranele fetale si placenta, placenta ce permite patrunderea unui numar foarte redus de microorganisme din circulatia mamei, cum ar fi, de pilda, unele virusuri (rujeolos, rubeolic, HIV, citomegalic), bacterii (Treponema pallidum), unii paraziti (Toxoplasma gondii).

Dupa nastere nou-nascutul se poate apara de microorganismele cu care vine in contact datorita anticorpilor pe care ii primeste de la mama, pe cale sanguina, la care se adauga cei din colostrul si laptele matern. Acesti anticorpi ii asigura o protectie relativa fata de infectie, pana cand va incepe sa-si dezvolte propriile mecanisme de aparare antiinfectioasa.

In timpul vietii extrauterine o parte din microorganismele cu care organismul vine in contact va disparea, o parte va coloniza tegumentele si mucoasele si doar o mica parte vor produce infectii propriu-zise.

Contaminarea poate fi exogena si endogena.

CONTAMINAREA EXOGENA se produce prin contactul organismului cu agentul infectios din mediul inconjurator. Caile de contaminare pot fi: hidrica, alimentara, respiratorie, contact sexual, muscaturi de animal, intepaturi de insecte, prin plaga murdarita cu pamant, contaminari iatrogene prin instrumente medicale (seringa, catetere, endoscoape) etc.

CONTAMINAREA ENDOGENA inseamna contaminarea cu germeni de pe suprafata tegumentelor si mucoaselor. Aceste microorganisme produc infectii daca traverseaza barierele anatomice si patrund in tesuturi (exemplu: E. Coli ce face parte din flora normala a intestinului, patruns la nivelul cailor urinare, va determina infectie la acest nivel).

De remarcat, este faptul ca nu orice contaminare este urmata de infectie. Aparitia sau nu a infectiei este conditionata de gradul de patogenitate si numarul bacteriilor contaminante, de starea de rezistenta a organismului, la randul ei influentata de factorii de mediu extern (umezeala excesiva, extremele de temperatura pot favoriza aparitia unor infectii). Pe de alta parte, agentii infectiosi din flora normala a organismului, care nu produc infectii la individul sanatos, le vor produce la persoanele cu rezistenta generala a organismului scazuta (subnutritie, carenta de vitamine, oboseala, sarcina), la pacientii cu anumite boli endocrine (diabet, hipotiroidie, insuficienta suprarenala etc.), in cursul tratamentelor imunosupresive sau la pacientii cu deficiente imune genetice sau dobandite etc.

1.2. PATRUNDEREA GERMENILOR IN ORGANISM (POARTA DE INTRARE)

Poarta de intrare este locul de colonizare (inmultire) primara si patrundere a microbului in organism. Aceasta poarta poate fi o mucoasa sau tegumentul, intacte sau lezate. Unele specii au poarta de intrare unica si foarte specifica, altele au porti de intrare multiple. Aceste diferente sunt conditionate: de sursa si calea de contaminare, de conditiile de inmultire oferite de fiecare mucoasa sau tegument (pH, temperatura, grad de umiditate), ca si de existenta unor receptori celulari specifici pe care microbii se fixeaza in mod selectiv.

Exemple de bacterii cu poarta de intrare unica: bacilul tific, vibrionul holeric, produc infectia numai daca ajung in organism pe cale digestiva; speciile Shigella infecteaza numai prin mucoasa colonului; gonococul si Treponema pallidum, pentru a produce bolile venerice, patrund prin mucoasa genitala si in mod exceptional pe alte cai. Exemple de bacterii care pot patrunde in organism pe mai multe cai, determinand infectii cu diferite localizari: Bacillus anthracis, Mycobacterium tuberculosis, Yersinia pestis.

In functie de specie, tulpina si varianta genetica a bacteriei infectante, microorganismele patrund in organismul gazda pe diferite cai:

calea respiratorie: streptococii b-hemolitici, stafilococi patogeni, pneumococi, meningococi, Corynebacterium diphteriae, Bacillus anthracis, Bordetella pertussis, Haemophilus influenzae, Pasteurella pestis

calea digestiva: Salmonella, Shigella, vibrionul holeric, Escherichia coli, Bacillus anthracis, Clostridium botulinum, stafilococi, streptococi.

calea genitala: gonococi, Haemophilus ducreyi, Treponema pallidum.

calea cutanata (solutii de continuitate de la nivelul pielii): streptococi b-hemolitici, stafilococi patogeni, Corynebacterium diphteriae, Bacillus anthracis

cai urinare: Escherichia coli, Proteus, Klebsiella, Pseudomonas aeruginosa, streptococi de grup D (enterococi).

Unele microorganisme pot trece direct prin pielea intacta, datorita unor miscari de insurubare, cum este cazul bacteriilor spiralate ale genului Leptospira. Altele pot traversa epiteliul mucoasei respiratorii, digestive, a tractului genito-urinar, conjunctiva. Microorganismele care reusesc sa patrunda pe aceste cai dispun de mecanisme speciale de aderenta, ce depasesc mecanismele rezistentei naturale (lacrimi, mucus, miscarile cililor vibratili).

Alti agenti infectiosi patrund direct in sange sau tesuturile profunde prin leziuni traumatice, muscatura unor animale (virusul rabic), intepatura unor insecte (Yersinia pestis, Plasmodium falciparum) sau acte medicale (injectii, transfuzii) efectuate fara respectarea normelor de asepsie (HIV, virusul hepatitei B, C, rickettsii, etc.)

1.3. MULTIPLICAREA GERMENILOR

Numarul de microorganisme care patrund in organism (marimea inoculului) este prea mic, in mod obisnuit, pentru a initia infectia. Agentii infectiosi trebuie sa invinga mecanismele de aparare antiinfectioasa ale gazdei si sa se inmulteasca la un nivel corespunzator pentru a produce simptome. Indiferent de gradul ei de patogenitate, este necesara adaptarea bacteriei la noile conditii oferite la poarta de intrare: cand acestea sunt favorabile, bacteria se inmulteste si secreta factori enzimatici de virulenta si uneori toxine care vor determina leziunea initiala. Cu cat bacteria este mai patogena, cu atat este necesar un numar mai redus pentru a declansa infectia (pesta, bruceloza, leptospiroza); in schimb, este necesar un numar mare de bacterii pentru a produce, de exemplu, febra tifoida, lepra.

Multiplicarea microorganismelor se poate face intracelular sau extracelular. Microorganismele cu habitat extracelular sunt supuse actiunii complementului (C ), lizozimului, anticorpilor, fagocitozei etc., pe cand cele cu habitat intracelular sunt protejate de acesti factori. Eliminarea din organism a microorganismelor cu habitat intracelular se face prin distrugerea celulelor in care se afla, ceea ce duce la producerea de leziuni tisulare.

1.4. LOCALIZAREA INFECTIEI

Unele bacterii raman localizate la poarta de intrare si se multiplica numai intr-o zona relativ limitata, fara a invada organismul - bacterii neinvadante. Exemplu: bacteriile toxigene (speciile genului Clostridium, Corynebacterium diphteriae, Salmonalla, Shigella, vibrionul holeric). Dupa multiplicarea la poarta de intrare a microorganismului, este secretata toxina care este vehiculata de sange in organism, toxina care este responsabila de aparitia bolii. In cazul bacilului botulinic, acesta isi secreta toxina numai in conditii de anaerobioza, la 30 C (in conservele alimentare), fara sa patrunda in organism, boala fiind practic o intoxicatie ce se produce prin consumul alimentelor conservate.

In cazul altor bacterii, infectia se poate proa de la poarta de intrare prin contiguitate (din aproape in aproape) si prin diseminare la distanta pe cale sanguina sau/si limfatica, cu fixarea germenilor in anumite zone de electie. In acest caz rezulta infectia sistemica sau generalizata. Bacteriile se numesc bacterii invadante (Salmonella typhi, E. coli patogen, stafilococii patogeni).

Infectiile bacteriene cu caracter invadant prezinta 3 faze distincte:

faza de invadare a tesuturilor invecinate portii de intrare, insotita sau nu, de reactia ganglionilor limfatici loco-regionali;

faza de generalizare a infectiei, pe cale sanguina si/sau limfatica, cu aparitia bacteriemiei (prezenta in sange a bacteriei infectante). Cand prezenta bacteriilor in sange se soldeaza cu multiplicari secundare, cu focare de diseminare in tesuturi, apare septicemia;

faza de cantonare in zonele de electie. Exemplu: meningococii (Neisseria meningitidis) patrund pe cale respiratorie, apoi trec in circulatie, pentru ca, in final, sa se fixeze la nivelul meningelui; pneumococii (Diplococcus pneumoniae) patrund pe cale respiratorie si se fixeaza la nivelul arborelui bronho-alveolar sau la nivelul meningelui; speciile familiei Enterobacteriaceae patrund pe cale digestiva si raman cantonate in intestin, chiar daca in unele cazuri prezinta si descarcari bacteriemice.

La cele doua categorii de bacterii (neinvadante si invadante) se adauga a treia categorie, bacteriile sensibilizante, care prin infectie sensibilizeaza organismul. Acesta va raspunde prin reactii imunopatologice ce ii sunt nocive si genereaza leziuni. Exemplu: bacilul tuberculos.

In plus, exista posibilitatea ca aceeasi bacterie sa fie in acelasi timp invaziva, toxigena si sensibilizanta. Un astfel de exemplu este Streptococcus pyogenes, dotat cu enzime invazive, cu capacitatea de a secreta eritrotoxina (responsabila de aparitia scarlatinei) si de a produce prin mecanism alergic cardita reumatismala, reumatismul poliarticular acut, glomerulonefrita acuta difuza.

2. ASPECTELE CLINICE SI ETAPELE EVOLUTIVE ALE INFECTIEI

Manifestarile clinice ale infectiei sunt multiple, fiind influentate de o serie de variabile, cum sunt: factorii genetici ai gazdei si ai agentilor infectiosi, doza infectanta, calea de patrundere, factorii de patogenitate ai microbilor, rezistenta antiinfectioasa a gazdei, factorii de mediu etc.

Din punct de vedere al manifestarilor clinice, infectiile bacteriene pot fi: inaparente, latente si aparente.

- Infectii inaparente, evolueaza asimptomatic (fara semne clinice evidente desi germenul este prezent in organism), dar prezenta ei se confirma prin reactii serologice sau intradermoreactii (IDR) pozitive, ceea ce atesta contactul organismului cu acel antigen (bacterie, virus, fung) si deci instalarea imunitatii. Aparute in mod spontan, infectiile inaparente realizeaza imunizarile oculte in masa populatiei. Uneori insa, astfel de persoane reprezinta o sursa de infectie pentru colectivitate ('purtatori sanatosi).

- Infectiile latente nu se manifesta clinic, desi agentii infectiosi (bacterii, virusuri sau protozoare), pot persista vii in organism timp indelungat. Infectia se poate insa activa si deveni clinic evidenta datorita unor factori favorizanti. De exemplu: herpesul este activat de o iritatie mecanica locala, febra, caldura excesiva, stress, ultraviolete etc. Bruceloza, sifilisul, tuberculoza pot prezenta perioade de latenta cu recidive posibile, manifestate clinic. Unele infectii latente virale pot produce transformari celulare pana la tumori (virusuri oncogene, v. Herpes tip 2, v. Citomegalic).

- Infectii aparente clinic care pot fi, dupa sediul unde evolueaza infectia, localizate sau generalizate.

Infectiile localizate sunt acele infectii in care bacteria se inmulteste la poarta de intrare si determina leziuni minime: abcese, furuncule, flegmoane, angine, etc. Depasiind poarta de intrare, unele bacterii produc infectia numai daca ajung in organul de electie: bacilul tific si vibrionul holeric in intestinul subtire, bacilul dizenteric in colon, unde se inmultesc si determina simptomele de boala.

In unele cazuri infectia progreseaza din aproape in aproape (prin contiguitate) afectand tesuturile vecine: infectia rinofaringelui poate invada caile respiratorii superioare (bronhiile) si apoi chiar pe cele inferioare, alveolele pulmonare (zona normal sterila) determinand pneumonii si bronhopneumonii. De asemenea, infectia vaginala netratata, se poate extinde pana la uter si anexe; procesele inflamatorii apendiculare genereaza peritonite.

Infectii generalizate. Uneori, in absenta tratamentului, infectia se poate generaliza pe cale sanguina sau limfatica, determinand bacteriemii sau septicemii.

BACTERIEMIA este patrunderea in sange a unui numar redus de bacterii, intr-un interval de timp limitat, fara manifestare clinica importanta, organismul invingand de obicei infectia. Bacteriemia este fie discontinua, cand bacteriile sunt mobilizate dintr-un focar septic acut (pneumonie), sau subacut (osteomielita), fie fugara, cand bacteriile sunt aspirate printr-o ruptura vasculara posttraumatica, chirurgicala, postextractionala (stomatologie). Uneori insa, bacteriemia explica localizarea tardiva a unei infectii, spre exemplu tuberculoza osoasa consecutiv infectiei pulmonare.

SEPTICEMIA este revarsarea permanenta sau intermitenta in sange a unor bacterii dintr-un focar infectios existent: endocardita bacteriana, abces care comunica cu un vas sanguin, un cateter venos infectat, etc. Septicemia se insoteste de febra caracteristica, frison si o stare generala alterata care necesita tratament de urgenta. Localizarea secundara a infectiei netratate sau incorect tratate in diverse organe, constituie septico-pioemia (data de bacterii pioemice cu inmultire extracelulara) sau granulia (data de bacterii facultativ intracelulare). Septicemia este insotita cel mai adesea de toxemie, datorata difuziei concomitente de exoenzime-agresine, toxine (endotoxina bacteriilor Gram negative cand se produce o liza masiva a acestora in sange), produsi de catabolism si alterare tisulara.

Infectiile generalizate evolueaza in mai multe etape:

a. Etapa (perioada) de incubatie: intervalul parcurs de la patrunderea germenului infectant in organism pana la aparitia primelor simptome de boala. Durata ei (ore, zile, saptamani) depinde atat de microorganism (specie sau tulpina) cat si de rezistenta organismului. In general, cu cat perioada de incubatie este mai scurta, bacteria este mai virulenta si infectia mai severa.

In functie de durata medie a perioadei de incubatie exista:

boli cu incubatie scurta, 1-7 zile: toxiinfectii alimentare, meningite, difteria, gonoreea;

boli cu incubatie medie, 8-21 zile: febra tifoida, tetanos etc.;

boli cu incubatie lunga, zeci de zile: hepatita B (60-l80 zile);

boli cu incubatie foarte lunga, ani de zile: tuberculoza, lepra, SIDA.

Unele boli au o perioada fixa de incubatie: rujeola, rubeola, variola, varicela.

b. Debutul bolii reprezinta momentul aparitiei primelor semne de boala, de regula necaracteristice: febra, scaderea apetitului, stare generala alterata, dureri de cap, dureri musculare, articulare etc. Debutul poate fi brusc sau insidios.

c. Perioada de stare se caracterizeaza prin aparitia semnelor clinice si paraclinice specifice bolii (digestive, respiratorii, manifestari cutanate, semne de iritatie meningeala etc.)

d. Perioada de declin (defervescenta): in cazul unei evolutii favorabile semnele majore ale bolii diminua pana la disparitia totala, brusc, in crisis (ca in pneumonia pneumococica) sau lent, progresiv, in lisis (ca in febra tifoida).

e. Perioada de convalescenta este perioada in care se refac leziunile si se restabilesc functiile perturbate. Este o perioada foarte importanta pentru ca acum pot aparea: recaderi, complicatii, cronicizarea infectiei.

In cazul unei evolutii favorabile se produce vindecarea, cu sau fara sechele. De regula, vindecarea poate fi totala, insa in anumite cazuri, bolnavul poate ramane purtator de germeni sau poate sa prezinte sechele functionale sau organice. In cazul unei evolutii nefavorabile, boala evolueaza spre exitus sau cronicizare.

In cazul vindecarii trebuie facuta distinctia intre vindecarea clinica si cea bacteriologica, care nu se suprapun totdeauna. Vindecarea bacteriologica reprezinta momentul cand nu se mai izoleaza germenul cauzal in produsele bolnavului. Daca are loc vindecarea clinica, dar nu si cea bacteriologica (germenul se izoleaza din produsele fostului bolnav dupa disparitia semnelor clinice), apare starea de purtator (exemplu: Salmonella, Shigella, E. coli patogen).

3. EFECTELE NOCIVE ALE INFECTIEI

3.1. Alterari organice si functionale determinate de agentul infectios

Alterarile mecanice (obstructii) se datoreaza reactiei inflamatorii a gazdei ca raspuns la prezenta microorganismului (exemplu: in difterie obstruarea cailor respiratorii prin falsele membrane).

Distructie celulara. Efectul distructiv depinde de celulele implicate, de numarul lor si de viteza evolutiei infectiei. Aceasta distructie celulara are loc prin enzimele eliberate de microorganisme (hemolizine, leucocidine), dar in special prin toxinele acestora. Unele toxine actioneaza in apropierea portii de intrare (Shigella) sau actioneaza la distanta de locul unde sunt produse (Corynebacterium diphteriae).

Alterari ale metabolismului celular apar in unele infectii care evolueaza fara leziuni celulare. Sunt cauzate de toxinele eliberate de bacterii: tetanos (toxina determina modificari ale metabolismului celulelor motoare producand paralizii spastice); botulism (toxina botulinica impiedica eliberarea de acetilcolina la nivelul sinapselor colinergice producand paralizia flasca); holera, diareea maligna a nou-nascutului (toxinele -vibrionului holeric, E. coli enterotoxigen- determina cresterea nivelului AMP-ului ciclic in celulele epiteliului intestinal, cu eliminarea unor cantitati mari de apa in intestin cu aparitia diareei).

3.2. Alterari datorate reactiilor de aparare antiinfectioase

Simptomele infectiilor sunt produse nu numai de microorganismul infectant, ci si de reactiile gazdei.

Puroiul este o consecinta a inflamatiei si consta dintr-un amestec de leucocite vii si distruse, bacterii, exudat. El rezulta prin migrarea rapida a leucocitelor (in special granulocite neutrofile) in focarul infectios, sub actiunea unor stimuli chemotactici. Prin distrugerea leucocitelor se elibereaza hidrolaze din granulatiile lizozomale care lezeaza tesuturile invecinate, cu extinderea zonei afectate.

Abcesul rezulta atunci cand puroiul se constituie intr-o colectie. In cazul existentei unor deficiente genetice ale functiilor leucocitelor, pot apare infectii purulente recurente, chiar in prezenta unui tratament corect cu antibiotice.

Febra. O temperatura mai mare de 37 C atrage atentia asupra posibilitatii existentei unui proces infectios. Insa, lipsa febrei nu exclude o infectie, dupa cum, nici prezenta febrei nu defineste o infectie (febra prin mari distructii celulare). Asigura mobilizarea mijloacelor de lupta ale organismului, prin activarea metabolismului si a circulatiei sanguine. Mecanismul producerii febrei recunoaste excitarea centrilor termoreglatori, cu predominenta termogenezei, prin diferite citokine: interleukina-l(IL-l), factorul de necroza tumorala, alfa interferon. De asemenea, doze mici ale endotoxinelor bacteriilor Gram negative produc febra, in timp ce dozele mari induc socul endotoxic si coagulare intravasculara diseminata.

Raspunsul imun, atat umoral cat si celular, in anumite conditii si cand depaseste anumite limite fiziologice, poate avea un efect nociv asupra organismului.

- Raspunsul imun umoral. Infectiile induc formarea de anticorpi specifici. Anticorpii se combina cu antigenele infectioase sau unele produse ale acestora (toxine, enzime). Complexele antigen-anticorp induc un raspuns inflamator, prin intermediul sistemului complementului, in scopul eliminarii agentului infectios sau neutralizarii produsilor lor toxici.

La persoanele cu predispozitie alergica, raspunsul imun umoral nu are intotdeauna un efect protector. In aceste cazuri, se poate produce sensibilizarea organismului fata de antigenele bacteriene cu aparitia starii de hipersensibilitate mediata umoral (de tip I, II, III). Exemplu: complicatiile alergice poststreptococice (cardita reumatismala in care apare starea de hipersensibilitate de tip II si glomerulonefrita acuta difuza in care apare starea de hipersensibilitate de tip III).

- Raspunsul imun celular este mediat de limfocitele T citotoxice, K (ucigase), NK (natural ucigase) si macrofage. Atunci cand acesta depaseste in intensitate limitele fiziologice este asociat cu inflamatia cronica. Acest aspect se intalneste frecvent in infectiile cu germeni cu habitat predominent intracelular (tuberculoza, lepra) si infectiile virale.