Человека, животных и растения с миром микроорганизмов связывают сложные и весьма разнообразные взаимоотношения.

Исключительно важное значение имеют взаимоотношения с группой патогенных микробов. Патогенными называют микроорганизмы, способные вызывать заболевания.

Наибольший интерес представляют возбудители заболеваний человека и животных, поскольку они во многих случаях являются общими.

Среди патогенных видов имеются как паразиты, всегда развивающиеся за счет других животных организмов, так и сапрофиты. Последние обычно имеют переходные свойства и лишь при особо благоприятствующих условиях могут приобретать черты паразитов. Примером может служить сапрофитная кишечная палочка, при известных условиях способная вызвать воспалительные процессы в почках, мочевом пузыре и других органах. Некоторые сапрофиты относятся к патогенным, так как среди продуктов их жизнедеятельности имеются такие, которые воспринимаются человеком как токсины — яды.

Каждый вид болезнетворных микроорганизмов способен вызывать только определенное заболевание с характерными признаками и особенностями течения. Это свойство носит название специфичности. Специфичность инфекционного процесса — важный признак, проявляющийся в локализации возбудителей, избирательности поражения органов и тканей, особенностях течения болезни, механизме выделения микробов из организма хозяина, формировании у последнего иммунитета.

Под патогенностью понимается вообще способность определенного микроорганизма при соответствующих условиях вызывать специфическое болезненное состояние организма. Патогенность является видовым признаком болезнетворных микробов. Она приобретена, по-видимому, в результате длительного приспособления к развитию в организме хозяина.

Отдельные разновидности одного и того же патогенного вида микробов могут обладать различным по силе болезнетворным действием. Оно зависит от способности проникать в организм, размножаться в нем и вызывать патологические изменения. Степень болезнетворности патогенного микроба называют вирулентностью. Если микроб принадлежит к патогенному виду, то его называют патогенным и в том случае, когда он в силу каких-либо причин в данный момент не способен вызвать заболевание, утратил свою вирулентность или степень его вирулентности снизилась.

Таким образом, вирулентность является меняющимся признаком, служащим мерой патогенности. Вирулентность патогенного микроба можно повысить, создавая для него наиболее благоприятные условия или, например, последовательно заражая целый ряд восприимчивых животных. Наоборот, создавая возбудителю неблагоприятные условия, можно снизить его вирулентность или совсем лишить его вирулентности. Прибавление различных химических веществ, вредно действующих на микроорганизм, воздействие неблагоприятной температуры способствует понижению вирулентности микробов.

Искусственное снижение вирулентности болезнетворных микроорганизмов используется при получении вакцин для профилактики многих заразных заболеваний.

Для оценки степени вирулентности патогенных микроорганизмов устанавливают единицу вирулентности — ДСМ (доза смертельная минимальная). Это наименьшее количество живых микроорганизмов, вызывающее гибель тех или иных животных в 80 % случаев.

Для более определенной характеристики используют DCL (доза безусловно смертельная), вызывающую 100%-ную гибель животных.

В процессе жизнедеятельности патогенных микробов образуются вещества, обладающие очень высокой степенью ядовитости, — токсины. Непосредственной причиной болезненного состояния организма при развитии или нахождении в нем патогенных микробов является присутствие этих ядов — токсинов. Различают экзо- и эндотоксины.

Экзотоксины выделяются в окружающую среду при жизни микробов. Они обладают большой ядовитостью по отношению к животному организму. Например, 0,005 мл жидкого столбнячного токсина, или 0,0000001 мл ботулинического жидкого токсина, убивают морскую свинку.

Под влиянием нагревания и света экзотоксины легко разрушаются, а под действием некоторых химических веществ, например, формалина, теряют свою токсичность. Токсигенность не является обязательным свойством. Все токсигенные микроорганизмы могут развиваться, не продуцируя токсины. Экзотоксины имеют белковую природу, а некоторые из них обладают свойствами ферментов. Они. избирательно действуют на отдельные органы и ткани. Столбнячный токсин, например, поражает нервные клетки, регулирующие двигательные функции, дифтерийный — надпочечники и мышцу сердца. Действие экзотоксинов сказывается очень быстро — уже через несколько часов после попадания в организм. Однако есть и термостабильные экзотоксины — стафилококковый, ботулинический. Они выдерживают кипячение в течение нескольких минут, не разрушаясь, не разрушаются и под влиянием ферментов желудочно-кишечного тракта.

Эндотоксины — это токсины, прочно связанные с телом микробной клетки и освобождающиеся только после ее гибели и разрушения. Они менее токсичны, весьма устойчивы к действию высоких температур, не теряют своей токсичности даже при кипячении. Эти токсины характерны для возбудителей брюшного тифа, паратифов.