Взаимодействие между организмом человека и микроорганизмами при инфекционном эндокардите (ИЭ) достигает кульминации и затрагивает сосудистый эндотелий, гемостатические механизмы, иммунную систему организма-хозяина, большие анатомические аномалии в сердце, поверхностные свойства микроорганизмов, энзимы и токсины, продуцируемые микроорганизмами и периферические события, которые инициируют бактериемию. Каждый компонент подвергается влиянию многих факторов. В случае нарушения взаимодействия микроорганизмы попадают в кровоток, прилипают к поверхностям клапана и размножаются, приводя к локальному повреждению и росту вегетаций, и быстро диссеминируют гематогенным путем с эмболиями или без них. В настоящее время проходят исследования по изучению патогенеза инфекционного эндокардита (ИЭ), вызванного зеленящим стрептококком и S. aureus. Редкость эндокардита, несмотря на частую бактериемию, свидетельствует о том, что интактный эндотелий относительно устойчив к инфекции.

Существует гипотеза, что спонтанно появившиеся тромбоцитарно-фибриновые депозиты на измененных клапанах и в местах повреждения эндотелия сердца или воспаления (асептический тромботический эндокардит, АСТЭ) являются местами, к которым во время бактериемии прилипают микроорганизмы, что и способствует развитию инфекционного эндокардита (ИЭ).

а) Развитие асептического тромботического эндокардита (АСТЭ). Определяющими механизмами формирования АСТЭ являются повреждение эндотелия и гиперкоагуляция. АСТЭ, который предположительно был результатом гиперкоагуляции, обнаружен при аутопсии в 1,3% случаев. Частота АСТЭ растет с увеличением возраста больного, у пациентов со злокачественными новообразованиями, диссеминированным внутрисосудистым свертыванием, уремией, ожогами, системной красной волчанкой (СКВ), пороками клапанов сердца и внутрисердечными катетерами. АСТЭ локализуется на линии соприкосновения створок клапана при их закрытии, на предсердных поверхностях митрального и трехстворчатого клапанов и на желудочковых поверхностях АК и клапана ЛА, мест инфицированных вегетаций у пациентов с ИЭ.

Повреждать эндотелий, способствуя развитию АСТЭ, могут три гемодинамических фактора: (1) высокоскоростная струя крови; (2) кровоток из полости с высоким давлением в полость с низким давлением; (3) кровоток через узкое отверстие с высокой скоростью. При бактериемии кровоток через суженное отверстие заносит бактерии в полость сердца с низким давлением, где они сразу оседают вследствие эффекта Venturi позади или в месте, куда попадает струя крови. Это те же места, где формируется АСТЭ в результате повреждения эндотелия или гиперкоагуляции. Развитие АСТЭ и оседание циркулирующих бактерий объясняет локализацию инфицированных вегетаций.

б) Трансформация асептического тромботического эндокардита (АСТЭ) в инфекционный эндокардита (ИЭ). Бактериемия является фактором, который способен трансформировать АСТЭ в ИЭ. Частота и степень бактериемии зависят от ежедневной активности и медицинских процедур, затрагивающих слизистые оболочки и кожу, а также от плотности колонизации бактерий, состояния кожного покрова и степени местной травмы. Степень бактериемии наивысшая в случаях повреждения слизистой полости рта, особенно десен, и возрастает при процедурах, вовлекающих мочеполовой тракт и ЖКТ. Инфицирование поверхности ассоциируется с повышенным риском бактериемии. Для развития АСТЭ микроорганизмы должны быть резистентны к комплемент-связывающей бактерицидной активности сыворотки. Прилипание микроорганизмов к месту локализации АСТЭ или эндотелию клапана — центральное раннее событие в развитии ИЭ. Посредниками прилипания бактерий к внеклеточному матриксу организма-хозяина или эндотелию клапана выступают молекулы бактериальной поверхности — адгезины. Адгезины — это микробиологические поверхностные компоненты, распознающие адгезивные матриксные молекулы. Стрептококки, которые продуцируют поверхностные полисахариды, называемые декстраном или глюканами, вызывают эндокардит чаще, чем другие виды, не продуцирующие декстран. В эксперименте декстран способствует прилипанию стрептококков к тромбоцитарно-фибриновым решеткам и поврежденным клапанам и облегчает развитие эндокардита.

Продукция декстрана, однако, не является универсальной среди главных причин ИЭ, вероятно, существуют и другие механизмы адгезии. Например, белок Fim А, продуцируемый Streptococcus parasanguis, принадлежит к семейству адгезинов слизистой полости рта зеленящих стрептококков и способствует прилипанию к фибрину и развитию экспериментального эндокардита. Фибронектин — важный фактор в патогенезе инфекционного эндокардита (ИЭ) — идентифицируется на пораженных клапанах сердца и продуцируется эндотелиальными клетками, тромбоцитами и фибробластами в ответ на сосудистое повреждение. Растворимая форма фибронектина связывается с фибриногеном и фибрином, обнажая субэндотелиальный коллаген. Рецепторы для фибронектина есть на поверхности S. aureus, зеленящих стрептококков, стрептококков групп А, С и G, энтерококков, S. pneumoniae и С. albicans. Фибронектин имеет множество связывающих областей и может связывать одновременно фибрин, коллаген, клетки и микроорганизмы, облегчая прилипание бактерий к клапану в месте повреждения или к месту локализации АСТЭ. Фибронектин-связываюгцие белки А и В S. aureus участвуют в индукции экспериментального эндокардита. При экспериментальном эндокардите фибриноген-связывающий поверхностный белок S. aureus также служит посредником адгезии этих микроорганизмов к тромбоцитарно-фибриновым тромбам или АК.