Classification of pathogenicity

Schematic diagram of the organization of a maximally isolated biological laboratory for working with microorganisms of I-II pathogenicity groups. Supply and exhaust ventilation systems with biological filters and wastewater treatment systems are located on the technological floors

For safety reasons, microorganisms are divided into a number of groups according to pathogenicity. In the CIS countries , the EEC and a number of others, the series includes 4 groups differing in serial numbering. Only microorganisms that can cause diseases in humans (from pathogens of especially dangerous diseases to opportunistic microorganisms) are divided into pathogenicity groups. Moreover, microorganisms that cause diseases of animals and plants, but do not lead to human disease, are not considered by pathogenicity groups ^[1] .

The subdivision into pathogenicity groups allows, in addition to risk assessment, taking into account their danger, to create separate requirements for groups to distinguish a pure culture, admission and working conditions with them, storage, transportation, and other preventive and anti-epidemic measures to prevent infection and the spread of infections, in including regime-restrictive ^[2] ^[1] .

Pathogenicity , toxicity and virulence

Field mobile medical bacteriological laboratory on a truck chassis. The Second World War

Work in a bacteriological laboratory with non-pathogenic and opportunistic microorganisms

Pathogenicity - a polydeterminant, genotypic characteristic of a particular organism , responsible for the creation of specific structures (for example, capsule , exotoxins ) or responsible for behavior that violates the integrity of the tissues of animals or humans. Pathogenicity is characterized by specificity, that is, the ability to cause pathophysiological and morphological changes typical for a particular pathogen in certain tissues and organs, provided that it is naturally infected. ^[3] Most often correspond to a certain type of infectious disease with the appropriate clinic and pathomorphology.

Conditionally pathogenic organisms are the natural inhabitants of various biotopes of the human body, causing diseases with a sharp decrease in general or local immunity. These include, for example, the tick Demodex folliculorum .

Virulence is a quantitative measure of pathogenicity, most often measured in special units of LD ₅₀ - the minimum lethal dose equal to the least amount of pathogen, which, with a certain method of infection, causes the death of 50% of infected animals. Virulence is also associated with toxigenicity - the pathogen's ability to synthesize a toxin, which negatively affects the functions of a susceptible organism. There are endo - and exotoxins .

Pathogenicity classification applicable in the Russian Federation

In accordance with this, sanitary rules have been adopted in Russia that establish requirements for organizational, sanitary and anti-epidemic (preventive) measures aimed at ensuring personal and public safety, protecting the environment when working with pathogenic biological agents ^[4] :

SP 1.3.2322-08 regulates work with the III-IV pathogenicity group with a pathogen classifier
SP 1.3.3118-13 for working with the I-II pathogenicity group (introduced from 08.15.2014, instead of SP 1.3.1285-03)

The most dangerous microorganisms are classified in pathogenicity group I and II.

Entrances / exits in the most isolated biological laboratories are equipped with vestibule locks and hermetic doors providing tightness of the premises of the working (dangerous) area of the laboratory
To ensure that bacterial aerosols do not get on the surface of the body and mucous membranes, insulating suits with supercharging and overpressure are used
Work with pathogens of the first group of pathogenicity and pathogens of especially dangerous infections is carried out in biological safety boxes
Autoclaves for neutralization ( sterilization ) of laboratory wastewater
Work with group II pathogens, non-OOI pathogens, in a plague-proof suit in a fume hood with a laminar air flow and equipped with filters for cleaning (neutralizing) the removed air
Box for transporting a patient (or with a suspected illness)

"2.1.3. All types of work with viruses of the first pathogenicity group and microorganisms, the taxonomic position of which is not determined, and the degree of danger has not been studied, and aerobiological studies are carried out in the most isolated laboratories ”

Appendix 3, paragraph 2. “Emerging (first isolated) pathogenic biological agents not included in the Classification below, as well as previously known pathogenic biological agents with new pathogenic properties for humans, for which deaths and / or there is evidence of a high epidemic potential, it should be attributed to pathogenicity group II. "

Representatives of groups I and II ^[5]
pathogenicity groups	group of organisms	species composition of the group	diseases
I pathogenicity group	Bacteria	Yersinia pestis	Plague
	Viruses	Filoviridae : Marburg virus	Hemorrhagic fever Marburg
		Ebola virus	Ebola Hemorrhagic Fever
		Arenaviridae :	Lassa hemorrhagic fever
			Argentine hemorrhagic fever
		Machupo virus
		Sebia virus

		Poxviridae (genus Ortopoxvirine ):	Smallpox
			Pox monkey
		Herpesviridae :	Chronic Encephalitis and Encephalopathy
Pathogenicity group II	Bacteria	Bacillus anthracis	anthrax
		Vibrio cholerae (toxigenic strains )	Cholera
		Burkholderia mallei	Glanders
		Burkholderia pseudomallei
		Francisella tularensis	Tularemia
		Genus Brucella : , , , , , , , ,	Brucellosis
		Escherichia coli ( strains producing : O157: H7 , O104: H4 and
	chlamydia	Chlamydophila psittaci	Ornithosis ( psittacosis )
	rickettsia		Rat typhus
			Epidemic typhus Brill's disease - Zinsser
		Rickettsia rickettsii	Rocky Mountain Spotted Fever
			Q fever (coxiosis)
			Tsutsugamushi fever
	Viruses	: , eastern , western equine encephalomyelitis viruses	Horse (mosquito) encephalomyelitis ( , , ) ^[6] ^[7]
		Semlica fever viruses, Bibaru , Everglades , , , Karelian , , , , Mukambo , Sagium	Semlika fever, Bibaru , Everglades , Chikungunya , O'Nyong Nyong , Karelian , Sindbis , , , Mukambo , Sagium
		Flaviviridae : Tick-borne encephalitis viruses of spring and summer (all types), tick-borne encephalitis Alma-Arasan , Apoi , , Negishi , , Scottish sheep encephalomyelitis	Encephalitis and encephalo myelitis ( spring-summer tick-borne , Alma Arasan , Apoi , Langat , Negishi , ), ^[8]
		Encephalitis viruses , , St. Louis , , , , West Nile fever	Encephalitis and Meningoencephalitis ( Japanese , , St. Louis , , , Ilheus , West Nile Fever )
		Вирусы гемморагических лихорадок: болезни леса Киассанур , омской	Геморрагические лихорадки ( , омская )
		Вирусы лихорадок , Зика , , Риобраво , Сокулук	Лихорадки жёлтая , Зика , Денге , Риобраво , Сокулук
		Вирусы болезней Карши , , Сепик , Вессельсборн	Болезни Карши , Кунжин , Сепик , Вессельсборн
			Вирусный гепатит С , гепатоцеллюлярная карцинома
		: Вирусы гепатитов Д и	Вирусные гепатиты Д и Е
		Hepadnaviridae : Вирус гепатита B	Вирусный гепатит B
		Bunyaviridae :
		(род Bunyavirus ): комплекс С-вирусы Aney, Мадрид, Орибока, Осса, Рестан и др.	Лихорадки с миозитами и артритами
		Вирусы , энцефалита Ла Кросс , энцефалита Джеймстаун-каньона , зайцев-беляков, Инко,	Энцефалиты, энцефаломиелиты, менингоэнцефалиты, лихорадки с менингеальным синдромом и артритами ( , , )
		(род Phlebovirus ): Вирусы лихорадок , , , Рифт-Валли и др.	москитные лихорадки Паппатачи , Рифт-Валли и другие, проявляющиеся энцефалитами, лихорадкой, артритами и миозитами
		(род Nairovirus ):	Энцефалит Дугбе
		Вирусы болезни овец Найроби ,	Лихорадка с менингеальным синдромом ( ^[9] , лихорадка Ганджам )
		Вирус Конго-крымской геморрагической лихорадки	Конго-крымская геморрагическая лихорадка
		(род Hantavirus ): Вирусы Хантаан , Сеул , Пуумала , Чили, Аидо, Андес Тайланд , Добрава-Белград , Хабаровск , Тула и др.	Геморрагические лихорадки с почечным синдромом, геморрагические лихорадки с легочным (кардиопульмональным) синдромом
		Reoviridae (род ): Вирусы клещевой лихорадки Кемерово , колорадской клещевой лихорадки , болезни синего языка овец , лихорадки Чангвинола , и др.	лихорадки с менингеальным синдромом и артритами ( , , , лихорадка Чангвинола , лихорадка Орунго и др.)
		Rhabdoviridae (род ): Вирус уличного бешенства	Бешенство
		Вирусы ,	Псевдобешенство ( вирусный арктический энцефаломиелит плотоядных ), энцефалопатии
		Picornaviridae (род Aphtovirus ):	Ящур
		Arenaviridae : Вирусы лимфоцитарного хориоменингита Такарибе , Пичинде	Астенические менингиты и менингоэнцефалиты
		Retroviridae : Вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ-1, ВИЧ-2)	Синдром приобретённого иммунного дефицита ( ВИЧ-инфекция )
		Т-лимфотропный вирус человека
		Coronaviridae :	Тяжёлый острый респираторный синдром
		Orthomyxoviridae : Вирусы гриппа (высоковирулентные штаммы)	Flu
	Прионы (возбудители медленных нейроинфекций)	Возбудитель губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота	Коровье бешенство
		Возбудитель хронической изнуряющей болезни копытных
		Возбудитель энцефалопатии норок
		Скрепи	Подострая энцефалопатия овец и коз
		Возбудитель фатальной семейной бессонницы	Фатальная семейная бессонница
		Возбудитель оливопонтоцеребеллярной атрофии человека	Оливопонтоцеребеллярная атрофия I типа
		Возбудитель трансмиссивной губчатой энцефалопатии человека	Амиотрофический лейкоспонгиоз
		Возбудитель болезни Крейцфельда-Якоба (агент CJD )	Болезнь Крейцфельда-Якоба Синдром Герстмана — Штраусслера — Шейнкера
		Возбудитель подострой губчатой энцефалопатий Куру	Подострая губчатая энцефалопатия Куру
	Mushrooms (возбудители глубоких микозов )		Бластомикоз
		Coccidioides immitis ,
		(var. capsulatum и )	Гистоплазмоз
		Paracoccidioides brasiliensis
	Токсины продуцируемые микроорганизмами	Ботулотоксины всех типов	Интоксикация , см. ботулизм
		Холерный токсин	Интоксикация, см. холера
		Тетанотоксин	Интоксикация, см. столбняк

Классификация патогенности Всемирной организации здравоохранения

Всемирной организацией здравоохранения был предложен свой вариант классификации, однако ими настоятельно рекомендуется использовать её только для лабораторной работы. Классификация, принятая в США, Канаде, Японии, а также используемая Всемирной организацией здравоохранения, отличается от существующей в России обратным порядком: микроорганизмы наиболее высокой степени патогенности у них отнесены к IV группе.

Группа риска	Название группы риска	Оценка риска
Группа риска I	Отсутствие или низкая индивидуальная и общественная опасность	Микроорганизм, потенциально не являющийся возбудителем заболеваний человека или животных
Группа риска II	Умеренная индивидуальная опасность, низкая общественная опасность	Патогенный микроорганизм, который может вызвать заболевание, но не представляет серьёзного риска для персонала, населения, домашнего скота или окружающей среды. Неосторожность в лаборатории может вызвать инфекцию, однако существуют доступные лечебные и профилактические меры. Риск распространения ограничен.
Группа риска III	Высокий индивидуальный и низкий общественный риск	Патогенный агент, который обычно вызывает серьёзное заболевание человека или животных, но, как правило, не распространяется от больного к здоровому. Существуют эффективные лечебно-профилактические процедуры.
Группа риска IV	Высокий индивидуальный и общественный риск	Патогенный агент вызывает обычно серьёзное заболевание у человека или животных и легко распространяется от больного к здоровому или опосредованно. Эффективных мер в большинстве случаев не существует.

Notes

↑ ¹ ² Широбоков В. П. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология / Перевод: Андрианова Т. В. и др. // Винница: Нова Книга. — 2015. — 856 с. ISBN 978-966-382-200-6 . (С. 296).
↑ Донецкая Э. Г.-А. Клиническая микробиология: руководство // М.: ГЭОТАР-Медиа . — 2011. — 480 с. ISBN 978-5-9704-1830-7 . (С. 21-27).
↑ Л. Б. Борисов. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — МИА, 2005. — С. 191. — ISBN 5-89481-278-X .
↑ Г. Г. Онищенко. Санитарно-эпидемиологические правила СП 1.3.2322-08. — Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти от 12.05.2008 г. № 19, 2008. — С. 20-34.
↑ Санитарно-эпидемиологические правила СП 1.3.3118-13 «Безопасность работы с микроорганизмами I — II групп патогенности (опасности)» / Приложение 3 // М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. — 2014. — 195 с. ISBN 978-5-7508-1342-1 . (С. 111-125).
↑ Уманский К. Г., Дроздов С. Г. , Семенов Б. Ф. Энцефалиты комариные // Большая медицинская энциклопедия , 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 28.
↑ Дроздов С. Г. , Семенов Б. Ф. Энцефаломиелиты лошадиные // Большая медицинская энциклопедия , 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 28.
↑ Дроздов С. Г. , Семенов Б. Ф. Шотландский энцефалит // Большая медицинская энциклопедия , 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 27.
↑ Найроби болезнь // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ed. Yu.S. Osipov . - M .: Great Russian Encyclopedia, 2004—2017.

Links

[Широбоков-1] ¹ ² Широбоков В. П. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология / Перевод: Андрианова Т. В. и др. // Винница: Нова Книга. — 2015. — 856 с. ISBN 978-966-382-200-6 . (С. 296).

[2] Донецкая Э. Г.-А. Клиническая микробиология: руководство // М.: ГЭОТАР-Медиа . — 2011. — 480 с. ISBN 978-5-9704-1830-7 . (С. 21-27).

[Л.Б.Борисов-3] Л. Б. Борисов. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — МИА, 2005. — С. 191. — ISBN 5-89481-278-X .

[СП-4] Г. Г. Онищенко. Санитарно-эпидемиологические правила СП 1.3.2322-08. — Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти от 12.05.2008 г. № 19, 2008. — С. 20-34.

[5] Санитарно-эпидемиологические правила СП 1.3.3118-13 «Безопасность работы с микроорганизмами I — II групп патогенности (опасности)» / Приложение 3 // М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. — 2014. — 195 с. ISBN 978-5-7508-1342-1 . (С. 111-125).

[6] Уманский К. Г., Дроздов С. Г. , Семенов Б. Ф. Энцефалиты комариные // Большая медицинская энциклопедия , 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 28.

[7] Дроздов С. Г. , Семенов Б. Ф. Энцефаломиелиты лошадиные // Большая медицинская энциклопедия , 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 28.

[8] Дроздов С. Г. , Семенов Б. Ф. Шотландский энцефалит // Большая медицинская энциклопедия , 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 27.

[9] Найроби болезнь // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ed. Yu.S. Osipov . - M .: Great Russian Encyclopedia, 2004—2017.