Основные факторы защиты макроорганизма от патогенной инфекции

Известно, что развитие ИБ в большинстве случаев сопровождается активизацией защитных реакций и механизмов макроорганизма, направленных на обнаружение, уничтожение (или ослабление действия) и удаление возбудителя, а также на восстановление нарушенных инфекцией структурных, метаболических и функциональных процессов.

Механизмы защиты макроорганизма от проникновения в него и жизнедеятельности в нем многообразных патогенных микроорганизмов, способных привести к развитию ИП или ИБ, делят на две группы: неспецифические (направленные против различных микроорганизмов) и специфические (направленные против конкретного микроорганизма).

Неспецифические механизмы защиты макроорганизма. Неспецифическая защита организма-хозяина от разнообразных этиологических факторов ИП или ИБ включает следующие механизмы.

Механические барьеры и бактерицидные факторы кожи и слизистых оболочек представляют первую линию неспецифической защиты организма от разнообразных микроорганизмов. Большая часть микробов через неповрежденные кожу и слизистые оболочки глаз, воздухоносные пути, пищеварительный тракт (в силу особенностей их строения) не проникает. Протективную роль выполняют также некоторые микроорганизмы кожи и слизистых оболочек. Здоровые кожа и слизистые оболочки обладают бактерицидными свойствами. Это обусловлено наличием на их поверхности секретов, содержащих лизоцим, секреторные IgA и IgM, жирные кислоты, молочную кислоту. Защитную (бактерицидную и бактериостатическую) роль выполняют также слюна, желудочный и кишечный соки.

Механические барьеры и бактерицидные факторы внутренних барьеров макроорганизма представляют вторую линию неспецифической защиты организма от разных микроорганизмов. Ряд микроорганизмов не проходит через ненарушенные гематоэнцефалический, гистогематологический и другие внутренние барьеры, в том числе и через мембраны различных клеток, тканей, органов.

Макро- и микрофаги представляют третью важную линию
защиты организма от разных возбудителей.

Макрофаги (моноциты, клетки Купфера, клетки Лангерганса, гистиофаги, альвеолоциты и др.) способны эффективно захватывать и внутриклеточно разрушать различные микробы и поврежденные структуры.

Микрофаги (гранулоциты: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы; эндотелиоциты, клетки микроглии и др.) в меньшей степени, но также способны захватывать и повреждать микробы. В фагоцитах в процессе всех стадий фагоцитоза микробов активизируются как кислородзависимая, так и кислороднезависимая микробицидные системы.

Гуморальные бактерицидные и бактериостатические факторы также представляют важную линию защиты макроорганизма от возбудителей. К ним относят:

- лизоцим (разрушает мураминовую кислоту пептидогликанов стенки грамположительных бактерий и вызывает их осмотичеокий лизис);

- лактоферрин (изменяет метаболизм железа в микробах, нарушает их жизненный цикл и нередко приводит к их гибели);

- β-лизины (они бактерицидны для большинства грамположительных бактерий);

- факторы комплемента (оказывают опсонизирующее действие, активизируют фагоцитоз микробов);

- интерфероны (особенно α и γ) проявляют отчетливую неспецифическую противовирусную активность;

- деятельность микроворсинок железистых клеток слизистой оболочки воздухоносных путей, потовых и сальных желез кожи (выделяют соответствующие секреты: мокроту, пот и сало; способствует удалению из организма определенного количеств различных микроорганизмов).

Специфические механизмы защиты макроорганизма осуществляются с участием иммунной системы и служат наиболее эффективными механизмами его защиты при развивающемся ИП.

Общеизвестно, что микробы содержат различные чужеродные антигенные детерминанты, которые здоровая иммунная система макроорганизма не только распознает, но и стремится уничтожить.

В ответ на внедрение микроорганизмов в организм человека формируется иммунный ответ с участием как клеточных, так и гуморальных механизмов. Показано, что в ответ на внедрение микробов, размножающихся в организме хозяина внеклеточно, преимущественно формируется гуморальный иммунный ответ, а на поступление в макроорганизм микробов, размножающихся в нем внутриклеточно, преимущественно развивается клеточный иммунный ответ. Возникающие в инфицированном организме (при столбняке, дифтерии, газовой гангрене) экзотоксины со временем нейтрализуются образующимися антитоксинами (специфическими антителами). В связи с этим патогенное действие токсинов ослабевает и может исчезать. При гематогенном распространении вирусов по организму (при кори, полиомиелите, эпидемическом паротите) формируется преимущественно системный гуморальный ответ, а при внутриклеточном размножении вирусов, как и при грибковых заболеваниях, активизируется преимущественно клеточный иммунитет. Размножение микробов в месте внедрения (например, при гриппе) запускает механизмы местного иммунитета (с участием IgA). Доказано, что в ответ на одни инфекционные возбудители может развиваться кратковременный иммунитет, на другие – непродолжительный, на третьи – длительный или пожизненный. Это зависит не только от вида возбудителя, его входных ворот и путей распространения и колонизации, но и от состояния иммунной системы макроорганизма.

\|	следующая лекция ==>
Факторы защиты микроорганизмов	\|	Периоды течения инфекционного процесса

Дата добавления: 2017-04-20 ; просмотров: 728 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

[youtube.player]

Макроорганизм постоянно защищается от воздействия микроорганизмов. В ответ на это большинство возбудителей преообрели те или иный свойства препятствующие воздействию на них защитных факторов макроорганизма, такие как наличие капсулы, продуцирование факторов угнетение фагоцитоза, антигенная мимикрия, внутриклеточная локализация, антигенные вариации и др.

К защитным механизмам относятся: наружные барьеры (кожа, слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и половых органов), внутренние (гистиогемоцитарные) барьеры, клеточные и гуморальные (неспецифические и специфические) механизмы (табл. ).

Кожа является непреодолимым механическим барьером для большинства микроорганизмов; кроме того, секрет потовых желез содержит лизоцим, бактерицидный в отношении ряда микроорганизмов. Слизистые оболочки также являются механическим барьером на пути распространения микроорганизмов, их секрет содержит секреторные иммуноглобулины, лизоцим, фагоцитирующие клетки. Бактерицидным свойством обладает слизистая оболочка желудка, выделяющая соляную кислоты. Поэтому кишечные инфекции чаще наблюдаются у лиц с пониженной кислотностью желудочного сока или при попадании возбудителей в межсекреторный период, когда содержание соляной кислоты минимальное. Нормальная микрофлора кожи и слизистых оболочек также оказывает выраженное антагоническое действие в отношении многих патогенных микроорганизмов. Из гистогематических барьеров наиболее сильным защитным свойством обладает гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), поэтому в вещество мозга микроорганизмы проникают относительно редко.

В дыхательной системе действуют такие механизмы, как восходящий отток слизи, осуществляемый координированными движениями ресничек и кашлевой рефлекс, благодаря чему обычно лишь немногие бактерии обнаруживаются ниже уровня гортани.

Важную защитную функцию выполняют фагоцитирующие клетки - макро- и микрофаги, которые являются следующим этапом после внешних барьеров на пути распространения патогенных микроорганизмов. Ведущая защитная функция при инфекционном процессе принадлежит системе иммунитета. Защитную функцию выполняют иммуноглобулины, комплемент, интерфероны. К защитным механизмам следует отнести и ферментные системы, метаболизирующие токсические субстанции микроорганизмов, а также процесс выделения токсинов и микроорганизмов через мочевыделительную систему и желудочно-кишечный тракт.

Факторы и механизмы хозяина, играющие важную роль

в реализации инфекции

Факторы защиты	Механизмы защиты
Физические и химические барьеры	Морфологическая целостность кожных покровов, слизистых Сфинктеры Надгортанник Нормальный экскреторный и секреторный поток Эндогенная микробная флора Кислотность желудочного содержимого
Воспалительные ответные реакции	Циркулирующие фагоциты Комплемент Другие гуморальные медиаторы (брадикинины, фибринолитические системы, система арахидоновой кислоты)
Система макрофагов (ретикулоэндотелиальная система)	Тканевые фагоциты
Иммунный ответ	Т-лимфоциты и их растворимые продукты (интерлейкины и др.) В-лимфоциты и иммуноглобулины

Микроорганизмы различных видов и разных штаммов одного и того же вида обладают широко варьирующими способностями вызывать заболевание. В тоже время люди также значительно отличаются друг от друга по чувствительности к определенной бактерии или вирусу. Если микроорганизм в основном определяет специфичность инфекционного процесса, то форма его проявления, длительность, тяжесть и исход зависят от состояния защитных механизмов макроорганизма. Восприимчивость макроорганизма определяется фено- и генотипическими особенностями, изменениями реактивности, обусловленными действием факторов окружающей среды. Факторы окружающей среды, нарушающие гомеостаз, могут способствовать возникновению инфекционного процесса и влиять на характер его течения. Важное значение имеют повреждение барьеров, неполноценное питание, физические воздействия (чрезмерная инсоляция, ионизирующее излучение, действие высоких и низких температур), экзогенные и эндогенные интоксикации, ятрогенные воздействия.

Существует три возможных исхода всех этих событий:

1. Микроорганизмы размножаются и продуцируют токсины; у человека развивается воспалительная реакция в такой степени, что тяжелые нарушения приводят к его гибели.

2. Достигается состояние равновесия, при котором инфекция становится хронической (медленное размножение микроорганизмов) или латентной (вирусный геном встраивается в клеточную ДНК), что может продолжаться всю жизнь хозяина.

3. Защитные механизмы хозяина (с помощью или без помощи таких экзогенных веществ, как антибиотики) уничтожают внедрившихся микробов. Восстанавливается исходное состояние организма и развивается специфический иммунитет.

Некоторые заболевания (например, стафилококковые пищевые отравления) обусловлены не проникновением патогенных микроорганизмов в организм человека, а токсинами, вырабатываемыми микробами вне его. Однако большинство инфекционных заболеваний, даже если они связаны с действием токсинов (например, столбняк, токсический шок), являются результатом тканевой инвазии. Первый этап этого процесса состоит в адгезии микроорганизмов ("прилипании" их к клеткам организма-хозяина). Адгезия обеспечивается высокоспецифичным взаимодействием лигандов - адгезинов (особых молекул на поверхности бактериальных клеток) и рецепторов (комплементарных им молекул на клетках хозяина). В случае некоторых микроорганизмов (например, Vibrio cholerae) патогенный эффект осуществляется именно на этом уровне. Для других (например, Streptococcus pneumoniae, разные виды Salmonell) адгезия представляет собой лишь начальный этап, делающий возможным последующее проникновение микробов в ткани и диссеминацию в них. Будет ли патогенный микроорганизм размножаться местно или распространятся по организму-хозяина, зависит от многих микробных факторов: токсинов, ферментов, нетоксичных агентов (например, имеют значение протеин А у стафилококков, полисахаридная капсула у различных бактерий ).

Болезнь в клиническом смысле – это не синоним присутствия микроорганизма или инфекции в микробиологическом смысле. Действительно, для большинства микроорганизмов число субклинических инфекций намного превышает число клинически выраженных заболеваний. Многие факторы (так называемые факторы хозяина) играют важную (иногда определяющую) роль в реализации инфекции, если произошло внедрение микроорганизма в ткани, а также в исходах уже развившихся инфекционных болезней. В зависимости от свойств возбудителя, условий заражения, иммунологических особенностей макроорганизма формируются различные формы инфекционного процесса, который может протекать в виде носительства, латентной инфекции и инфекционной болезни. При носительстве возбудитель размножается, циркулирует в организме, происходят формирование иммунитета и очищение организма от возбудителя, но отсутствуют субъективные и клинически выявляемые симптомы болезни (нарушение самочувствия, лихорадка, интоксикация, признаки органной патологии). Такое течение инфекционного процесса характерно для ряда вирусных и бактериальных инфекций: вирусного гепатита А, полиомиелита, менингококковой инфекции и некоторых других. О подобном течении инфекционного процесса можно судить по наличию специфических антител у лиц, не имевших клинических проявлений данной инфекционной болезни и не иммунизированных против нее. При латентной инфекции инфекционный процесс также длительно не проявляет себя клинически, но возбудитель сохраняется в организме, иммунитет не формируется и на определенном этапе при достаточно длительном сроке наблюдения возможно появление клинических признаков болезни. Такое течение инфекционного процесса наблюдается при туберкулезе, сифилисе, герпетической инфекции, цитомегаловирусной инфекции и др.

Таким образом: инфекционный процесс – это ограниченное во времени сложное взаимодействие биологических систем микро-(возбудитель) макроорганизма, протекающее в определенных условиях внешней среды, проявляющееся на субмолекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях и закономерно заканчивающееся либо гибелью макроорганизма, либо его полным освобождением от возбудителя.

Инфекционная болезнь – это конкретная форма проявления инфекционного процесса, отражающая степень его развития и имеющая характерные нозологические признаки. Инфекционные болезни – это обширная группа болезней, вызванных патогенными возбудителями (бактериями, вирусами, простейшими, гельминтами, грибами)характеризуются заразительностью, циклическим течением и формированием постинфекционного иммунитета. Термин "инфекционные болезни" был введен Гуфеландом (Ch.W.Hufeland) и получил международное распространение.

Отличительными признаками инфекционных болезней являются следующие:

1. Контагиозность – способность передаваться от зараженного человека или животного здоровому.

2. Способность к массовому распространению

Перенесенная в той или иной форме инфекция не всегда гарантирует от повторного заражения, особенно при генетической предрасположенности, обусловленной дефектами в системе специфических и неспецифических защитных механизмов, или кратковременности иммунитета. Повторное заражение и развитие инфекции, вызванной тем же возбудителем, обычно в форме клинически выраженной инфекционной болезни (например, при менигококковой инфекции, скарлатине, дизентерии, роже) называется реинфекцией. Одновременное возникновение двух инфекционных процессов называется микст-инфекцией.

Возникновение инфекционного процесса, вызванного активацией нормальной флоры, населяющей кожу и слизистые оболочки, обозначается как аутоинфекция. Последняя развивается, как правило, в результате резкого ослабления защитных механизмов, в частности приобретенного иммунодефицита, например, в результате тяжелых оперативных вмешательств, соматических заболеваний, применения стероидных гормонов, антибиотиков широкого спектра действия с развитием дисбактериоза, лучевых поражений и др. На фоне инфекции, вызванной одним возбудителем, возможно также заражение и развитие инфекционного процесса, вызванного другим видом возбудителя; в этих случаях говорят о суперинфекции. Наиболее ярким проявлением инфекционного процесса является инфекционная болезнь.

Дата добавления: 2015-07-17 | Просмотры: 1629 | Нарушение авторских прав

[youtube.player]

Название работы: Роль макроорганизма в инфекционном процессе. Неспецифические факторы защиты организма от инфекции

Категория: Конспект урока

Предметная область: Медицина и ветеринария

Описание: Занятие 12 Тема занятия: Роль макроорганизма в инфекционном процессе. Неспецифические факторы защиты организма от инфекции. Учебная цель занятия: Познакомиться с ролью макроорганизма в развитии инфекционного процесса. Задачи занятия: 1. Изучить факторы неспеци.

Дата добавления: 2013-06-13

Размер файла: 34 KB

Работу скачали: 28 чел.

Тема занятия : Роль макроорганизма в инфекционном процессе. Неспецифические факторы защиты организма от инфекции.

Учебная цель занятия : Познакомиться с ролью макроорганизма в развитии инфекционного процесса.

1. Изучить факторы неспецифической защиты организма.

2. Продолжить бактериологическое исследование секционного материала.

Роль макроорганизма в инфекционном процессе

Макроорганизм обладает механизмами, препятствующими проникновению возбудителей инфекционных болезней, размножению микробов в тканях и образованию ими факторов патогенности. Основными свойствами макроорганизма, определяющими возникновение, течение и исход инфекционного процесса, является резистентность и восприимчивость.

Резистентность (от лат resistentia сопротивление, противодействие) это устойчивость организма к воздействию различных повреждающих факторов. Различают видовую и индивидуальную резистентность.

Восприимчивость к инфекции это способность макроорганизма реагировать на внедрение микробов развитием разных форм инфекционного процесса. Различают также видовую и индивидуальную восприимчивость. Видовая восприимчивость присуща всем особям данного вида. Индивидуальная восприимчивость это предрасположенность отдельных индивидов к возникновению у них разных форм инфекционного процесса под действием микробов.

Резистентность и восприимчивость макроорганизма к инфекционному агенту во многом зависят от неспецифических факторов защиты, которые условно можно разделить на несколько групп:

1. Кожа и слизистые оболочки.

2. Нормальная микрофлора организма.

3. Воспаление и фагоцитоз.

4. Клеточные элементы защитной системы.

5. Гуморальные факторы защитной системы.

Кожа и слизистые оболочки

Для большинства патогенных микроорганизмов и чужеродных агентов нормальная неповрежденная кожа является прочным барьером, препятствующим их проникновению внутрь организма. Кожа подавляет колонизацию и размножение бактерий с помощью как механических, так и химических функций. С помощью эпидермиса кожа выполняет механическую (защитную) функцию. Химическая функция кожи обеспечивается потовыми и сальными железами, выделяющими молочную и жирные кислоты. Эти кислоты обладают бактерицидными свойствами в отношении большинства микроорганизмов.

В коже имеется также собственная лимфоидная ткань ( skin - associated lymphoid tissue , SALT ), участвующая в обезвреживании патогенных микроорганизмов (кератиноциты, белые отростчатые эпидермоциты или клетки Лангерганса, эпидермотропные Т-клетки).

Более выраженными бактерицидными свойствами обладают слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. Эпителий слизистых оболочек состоит из каемчатых, мерцательных и секреторных клеток, которые ингибируют адгезию микроорганизмов, механически задерживают и смывают их секретами. Клетки слизистых оболочек дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы вырабатывают лизоцим, обладающий антимикробным действием. Клетки слизистой оболочки желудка вырабатывают соляную кислоту, обладающую бактерицидным действием. Эпителиальные клетки дыхательного тракта продуцируют сурфактант, препятствующий проникновению микробов.

Некоторые полости организма постоянно заселены определенными микроорганизмами (нормальная микрофлора тела). На слизистых оболочках и коже они присутствуют всегда. Нормальная микрофлора мощный фактор естественной защиты организма животных. Защитная функция нормальной микрофлоры проявляется ее антагонистическими взаимоотношениями с патогенными и условно-патогенными микроорганизмами (например, молочные бактерии подавляют гнилостную микрофлору, эшерихии стрептококков). Механизм антагонистического действия нормальной микрофлоры состоит в продукции антибиотиков, антибиотикоподобных веществ, ферментов и других биологически активных соединений.

Воспаление и фагоцитоз

Если микроб или другой чужеродный агент, преодолевает защитные барьеры кожи и слизистых оболочек и проникает в глубину тканей, на месте его внедрения развивается воспалительный процесс. Воспаление это сложная сосудисто-тканевая реакция организма на повреждения различной природы. Воспалительный процесс характеризуется отеком, болью, гиперемией, локальным или системным повышением температуры, изменениями структуры и функции поврежденного органа.

После проникновения микробов в ткани основную роль в их поглощении и переваривании выполняют фагоциты. Фагоцитоз это процесс активного поглощения клетками организма попадающих в него патогенных живых или убитых микробов и других чужеродных частиц с последующим перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов.

Этапы (стадии) фагоцитоза:

- стадия хемотаксиса (притягивания, приближения к объекту);

- стадия прилипания (аттракции, прикрепления, адгезии);

- стадия захвата (постепенного поглощения, погружения) частиц в клетку;

- стадия образования фагосомы;

- стадия слияния фагосомы с лизосомами с образованием фаголизосомы;

- стадия ферментативного переваривания захваченных частиц;

- стадия исхода (удаления микробных элементов).

Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного микроба, называют завершенным . Фагоцитоз, когда микробы, находящиеся внутри фагоцитов, не погибают, называется незавершенным (например, при пастереллезе, туберкулезе, бруцеллезе). При этом количество микробов в фагоците может увеличиваться и привести к гибели фагоцита.

Клеточные элементы защитной системы

К клеткам организма, принимающим участие в защитных реакциях, относятся нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, тучные клетки, моноциты, макрофаги и другие клетки.

Нейтрофилы самые распространенные лейкоциты крови, подвижные, первыми появляются в очаге воспаления, фагоцитируют и переваривают бактерии. Они участвуют в неспецифических реакциях.

Эозинофилы крупные клетки, содержащие большие гранулы, в которых имеются полипептиды с высоким количеством аргинина. Они обладают высокой фагоцитарной активностью по отношению к паразитам.

Базофилы и тучные клетки содержат крупные гранулы с гистамином, серотонином, гепарином, трипсином. Базофилы циркулируют в кровотоке, а тучные клетки являются оседлыми, тканевыми клетками.

Большое значение в защитных реакциях играют моноциты , макрофаги (в печени фиксированные макрофаги называются клетками Купфера) , гистиоциты , микроглиальные клетки .

Дендритные клетки это группа отростчатых (ветвящихся) клеток, диффузно расположенных в лимфоидных органах и барьерных тканях. К дендритным клеткам относятся белые отростчатые эпидермоциты ( клетки Лангерганса ) в коже, вуалевые клетки в лимфе.

Естественные или натуральные киллеры (ЕК- и NK клетки) это крупные гранулярные лимфоциты, в цитоплазматических гранулах которых в больших количествах содержатся перфорины и гранзимы. Перфорин белок, обусловливающий образование с участием ионов кальция пор в мембране клеток-мишеней, через которые поступают гранзимы. К гранзимам относятся сериновые пептидгидролазы (проникают в клетку-мишень через перфорированные поры и вызывают апоптоз или программированную гибель клеток) и хондроитин-сульфат А (защищает ЕК-клетки от аутолиза).

В слое эпителия слизистых оболочек дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта обнаружены клетки, способные эндоцитировать из слизи кишечника или дыхательных путей водорастворимые антигены, вирусы и бактерии и в неизмененном виде переносить их в подслизистые оболочки. Эти клетки обозначают как М-клетки слизистых (от microfold микрозагонщики). М-клетки экспрессируют на своей мембране со стороны подслизистых оболочек переносимые антигены и обеспечивают взаимодействие с ними дендритных клеток и макрофагов подслизистых. В свою очередь дендритные клетки и макрофаги подслизистых оболочек не только захватывают чужеродные антигены и микробов, но и убивают их, подвергают ферментативному расщеплению.

Гуморальные факторы защитной системы

Вещества, способные ингибировать размножение микробов или обезвреживать попадающие извне чужеродные агенты, называются гуморальными неспецифическими медиаторами защитной системы организма . К ним относятся С-реактивный белок, лизоцим, комплемент, пропердин, лизины и другие вещества.

С-реактивный белок синтезируется клетками организма. Он способствует удалению из организма патогенных микробов и некротического материала, поврежденных клеток, стимулирует активность фагоцитов и Т-лимфоцитов, являясь таким образом участником не только неспецифических, но и специфических защитных реакций.

Лизоцим (мурамидаза, мурамилпептидаза ) гидролитический энзим, присутствует в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови и экстрактах органов и тканей, в молоке, много лизоцима в белке куриных яиц. Он активирует клетки ретикуло-эндотелиальной системы и стимулирует фагоцитоз. Лизоцим синтезируется гранулоцитами, моноцитами и макрофагами. Лизоцим инактивируется при кипячении, обладает свойством лизировать бактерии, разрушая пептидогликановый слой клеточной стенки.

Комплемент это многокомпонентная система белков сыворотки крови. Компоненты комплемента синтезируются гепатоцитами и другими клетками печени, а также моноцитами. Комплемент циркулирует в крови в неактивной форме. Эти белки активируются различными специфическими и неспецифическими механизмами, которые переводят их в активную форму, отщепляя или присоединяя пептидные факторы. Система комплемента состоит из девяти различных белков сыворотки крови, обозначаемых от С1 до С9. Активация комплемента происходит путем каскадного процесса, когда продукт предыдущей реакции выполняет роль катализатора следующей реакции. Существуют три пути активации системы комплемента классический (с участием антител), альтернативный (без участия антител) и лектиновый.

Пропердин (от лат. pro и perdere подготовить к разрушению) это белок сыворотки крови (бета-глобулин). Он принимает участие в разрушении микробной клетки и нейтрализации вирусов. Пропердин действует в составе пропердиновой системы. Пропердиновая система - это взаимосвязанная система пропердина, комплемента и двухвалентных ионов магния. Нативный пропердин играет значительную роль в неспецифической активации комплемента (альтернативный путь активации).

Лизины это белки сыворотки крови, обладающие способностью лизировать (растворять) некоторые бактерии. В сыворотке крови присутствуют бета-лизины, вызывающие лизис многих патогенных микробов.

Лактоферрин это гликопротеид, обладающий железосвязывающей активностью. Связывает два атома трехвалентного железа, конкурируя с микробами, в результате чего рост микробов подавляется. Синтезируется полиморфно-ядерными лейкоцитами и клетками железистого эпителия. Является специфическим компонентом секрета слюнных, слезных, молочных желез, дыхательного, пищеварительного и мочеполового трактов. Лактоферрин фактор местного иммунитета, защищающий от микробов эпителиальные покровы.

[youtube.player]

1. Возбудитель.В течение всей своей жизни высшие организмы контактируют с миром микроорганизмов, однако вызвать инфекционный процесс способна лишь ничтожная часть (примерно 1 /зо ооо) микроорганизмов.

Патогенность возбудителей инфекционных болезней — это отличительный признак, закрепленный генетически и являющийся токсономическим понятием, позволяющим подразделять микроорганизмы на патогенные, условно-патогенные и сапрофиты. Патогенность существует у некоторых микроорганизмов как видовой признак и складывается из ряда факторов: вирулентности — меры патогенности, присущей определенному штамму возбудителей; токсичности — способности к выработке и выделению различных токсинов; инвазивности (агрессивности) — способности к преодолению и распространению в тканях макроорганизма.

Патогенность возбудителей определяется генами, входящими в состав мобильных генетических элементов (плазмиды, транспозоны и умеренные бактериофаги). Преимущество мобильной организации генов заключается в реализации возможности быстрой адаптации бактерий к изменяющимся условиям окружающей среды.

Возбудители инфекционных болезней оказывают самое разнообразное воздействие на защитные (и другие) системы хозяина. Наряду со стимуляцией защитных механизмов — антител, клеточного иммунитета, активацией комплемента, системы макрофагов и нейтрофилов — микроорганизмы и паразиты оказывают многообразное повреждающее действие на иммунную систему: индукция стресса, геморрагических реакций (повреждение сосудов), аллергических реакций, аутоиммуни-тета (вплоть до системных тяжелых поражений), прямой токсический эффект на клетки и ткани, иммунодепрессия, развитие опухолей.

Иммунодепрессия при инфекциях может быть общей (подавление чаще Т- или/и Т- и В-клеточного иммунитета), например, при кори, лепре, туберкулезе, висцеральном лейшманиозе, инфекции, вызванной вирусом Эпштейна—Барра, или специфической, чаще всего при длительно персистирующих инфекциях, в частности при инфицировании лимфоидных клеток (СПИД) или индукции антигенспецифических Т-супрессоров (лепра).

Важным механизмом повреждения клеток и тканей при инфекциях является действие экзо- и эндотоксинов, например энтеробактерий, возбудителя столбняка, дифтерии, многих вирусов. Токсические субстанции обладают как местным, так и системным действием.

Для многих инфекций характерно развитие аллергических и аутоиммунных реакций, которые существенно осложняют течение основного заболевания, а в некоторых случаях в дальнейшем могут прогрессировать уже практически независимо от индуцировавшего их агента.

Возбудители обладают рядом свойств, препятствующих воздействию на них защитных факторов хозяина, а также оказывают повреждающее действие на эти защитные системы. Так, полисахариды, белково-липидные компоненты клеточной стенки и капсулы ряда возбудителей препятствуют фагоцитозу и перевариванию.

Некоторые возбудители, располагаясь внутриклеточно, продуцируют каталазу, не вызывают кислородного взрыва (одного из главных защитных механизмов фагоцита), другие располагаются вне фагосом, избегая таким образом действия лизосомных ферментов, третьи препятствуют слиянию фагосомы с лизосома-ми. Примеры такого неэффективного фагоцитоза можно найти на некоторых этапах инфекций, вызванных микобактериями, листериями, стафилококками, токсоплазмами, легионеллами и другими микроорганизмами и паразитами.

Возбудители некоторых инфекций не вызывают иммунного ответа, как бы обходя приобретенный иммунитет. Многие возбудители, напротив, вызывают бурный иммунный ответ, что ведет к повреждению тканей как иммунными комплексами, в состав которых входит антиген возбудителя, так и антителами.

Защитными факторами возбудителей болезни является антигенная мимикрия. Например, гиалуроновая кислота капсулы стрептококка идентична антигенам соединительной ткани, липополисахариды энтеробактерий прекрасно реагируют с трансплантационными антигенами, вирус Эпштейна—Барра имеет перекрестный антиген с эмбриональным тимусом человека.

Внутриклеточное расположение возбудителя инфекции может быть фактором, защищающим его от иммунологических механизмов хозяина (например, внутриклеточное расположение микобактерий туберкулеза в макрофагах, вируса Эпштейна— Барра —в циркулирующих лимфоцитах, возбудителя малярии — в эритроцитах).

В ряде случаев имеет место инфицирование участков организма, недоступных для антител и клеточного иммунитета, — почки, мозг, некоторые железы (вирусы бешенства, цитомегало-вирус, лептоспиры), или в клетках возбудитель недоступен для иммунного лизиса (вирусы герпеса, кори).

Инфекционный процесс подразумевает взаимодействие патогенного начала и восприимчивого к нему макроорганизма. Попадание патогенных возбудителей в макроорганизм далеко не всегда приводит к развитию инфекционного процесса, а тем более к клинически манифестированной инфекционной болезни.

Способность вызывать заражение зависит не только от концентрации возбудителя и степени вирулентности, но и от входных ворот для возбудителей. В зависимости от нозологической формы ворота различны и связаны с понятием "пути передачи инфекции". Состояние макроорганизма также влияет на эффективность реализации путей передачи инфекции, особенно возбудителей, относящихся к условно-патогенной микрофлоре.

Взаимодействие возбудителей инфекций и макроорганизма представляет собой чрезвычайно сложный процесс. Он обусловлен не только описанными выше свойствами возбудителя, но и состоянием макроорганизма, его видовыми и индивидуальными (генотип) особенностями, в частности сформированными под влиянием возбудителей инфекционных заболеваний.

2. Механизмы защиты макроорганизма.Важную роль в обеспечении защиты макроорганизма от возбудителей играют общие, или неспецифические, механизмы, к которым относят нормальную местную микрофлору, генетические факторы, естественные антитела, морфологическую целостность поверхности тела, нормальную экскреторную функцию, секрецию, фагоцитоз, наличие естественных клеток-киллеров, характер питания, неантигенспецифический иммунный ответ, фибронектин и гормональные факторы.

Микрофлору макроорганизма можно разделить на две группы: нормальную постоянную и транзитную, которая находится в организме непостоянно.

Основными механизмами защитного действия микрофлоры считают "соревнование" с посторонними микроорганизмами за одни и те же продукты питания (интерференция), за одни и те же рецепторы на клетках хозяина (тропизм); продукты бактериолизинов, токсичные для иных микроорганизмов; продукцию летучих жирных кислот или других метаболитов; постоянную стимуляцию иммунной системы для поддержания низкого, но постоянного уровня экспрессии молекул II класса комплекса тканевой совместимости (DR) на макрофагах и других антигенпредставляющих клетках; стимуляцию перекрестно-защитных иммунных факторов, таких как естественные антитела.

Естественная микрофлора находится под влиянием таких факторов внешней среды, как диета, санитарные условия, запыленность воздуха. В ее регуляции также участвуют гормоны.

Наиболее эффективным средством защиты макроорганизма от возбудителя является морфологическая целостность поверхности тела. Интактные кожные покровы образуют весьма эффективный механический барьер на пути микроорганизмов, кроме того, кожа обладает специфическими антимикробными свойствами. Лишь очень немногие возбудители способны проникнуть сквозь кожные покровы, поэтому, чтобы открыть дорогу микроорганизмам необходимо воздействие на кожу таких физических факторов, как травма, хирургическое повреждение, наличие внутреннего катетера и т.д.

Антимикробными свойствами обладает и выделяемый слизистыми оболочками секрет, который содержит лизоцим, вызывающий лизис бактерий. Секрет слизистых оболочек содержит также специфические иммуноглобулины (главным образом, IgG и секреторный IgA).

После проникновения через наружные барьеры (покровы) макроорганизма микроорганизмы сталкиваются с дополнительными механизмами защиты. Уровень и локализация этих гуморальных и клеточных компонентов защиты регулируются цитокинами и другими продуктами деятельности иммунной системы.

Комплемент представляет собой группу из 20 сывороточных белков, которые взаимодействуют друг с другом. Хотя чаще всего активация комплемента связана со специфическим иммунитетом и реализуется через классический путь, комплемент также может быть активирован поверхностью некоторых микроорганизмов через альтернативный путь. Активация комплемента приводит к лизису микроорганизмов, но играет также важную роль при фагоцитозе, продукции цитокинов и прилипании лейкоцитов в инфицированных участках. Большинство компонентов комплемента синтезируется в макрофагах.

Фибронектин — белок с высокой молекулярной массой, который обнаруживается в плазме и на поверхности клеток, играет главную роль в их прилипании. Фибронектин покрывает рецепторы на поверхности клеток и блокирует прилипание к ним многих микроорганизмов.

Микроорганизмы, проникающие в лимфатическую систему, легкие или кровеносное русло, захватываются и уничтожаются фагоцитирующими клетками, роль которых выполняют полиморфно-ядерные лейкоциты и моноциты, циркулирующие в крови и проникающие сквозь ткани к местам, где развивается воспаление.

Мононуклеарные фагоциты в крови, лимфатических узлах, селезенке, печени, костном мозге и легких представляют собой систему моноцитарных макрофагов (раньше ее называли ретикулоэндотелиальной системой). Эта система удаляет из крови и лимфы микроорганизмы, а также поврежденные или стареющие клетки организма хозяина.

Для острой фазы ответа на внедрение микроорганизмов характерно образование активных регуляторных молекул (цитокинов, простагландинов, гормонов) фагоцитами, лимфоцитами и эндотелиальными клетками.

Продукция цитокинов развивается в ответ на фагоцитоз, прилипание микроорганизмов и выделяемых ими веществ к поверхности клеток. В регуляции острой фазы ответа на внедрение микроорганизмов участвуют мононуклеарные фагоциты, естественные киллеры, Т-лимфоциты и эндотелиальные клетки.

Наиболее общим признаком острой фазы является лихорадка, возникновение которой связывают с усилением продукции простагландинов в гипоталамическом центре терморегуляции и около него в ответ на усиленное выделение цитокинов.

3. Механизмы проникновения микроорганизмов в организм хозяина.Микроорганизмы вызывают развитие инфекционного заболевания и повреждение тканей тремя путями: а при контакте или проникновении в клетки хозяина, вызывая их гибель;

▲ с помощью выделения эндо- и экзотоксинов, которые убивают клетки на расстоянии, а также ферментов, вызывающих разрушение компонентов тканей, либо повреждая кровеносные сосуды;

▲ провоцируя развитие реакций гиперчувствительности, которые ведут к повреждению тканей.

Первый путь связан прежде всего с воздействием вирусов.

Вирусное повреждение клеток хозяина возникает в результате проникновения и репликации в них вируса. Вирусы имеют на своей поверхности белки, связывающие специфические белковые рецепторы на клетках хозяина, многие из которых выполняют важные функции. Например, вирус СПИДа связывает белок, участвующий в представлении антигена лимфоцитами-хелперами (CD4), вирус Эпштейна—Барра — рецептор комплемента на макрофагах (CD2), вирус бешенства — ацетилхолиновые рецепторы на нейронах, а риновирусы — белок прилипания ICAM-1 на клетках слизистой оболочки.

Одной из причин тропизма вирусов является наличие или отсутствие рецепторов на клетках хозяина, которые позволяют вирусу атаковать их. Другой причиной тропизма вирусов является их способность к репликации внутри определенных клеток. Вирион или его порция, содержащая геном и особые полимеразы, проникают в цитоплазму клеток одним из трех способов: 1) путем транслокации всего вируса через плазматическую мембрану;

2) посредством слияния оболочки вируса с клеточной мембраной;

3) с помощью обусловленного рецептором эндоцитоза вируса и последующего его слияния с мембранами эндосом.

В клетке вирус теряет оболочку, отделяя геном от других структурных компонентов. Затем вирусы реплицируются, используя ферменты, различные для каждого из семейств вирусов. Для репликации вирусы используют также ферменты клетки-хозяина. Вновь синтезированные вирусы собираются в виде вирионов в ядре или цитоплазме, а затем выделяются наружу.

Вирусная инфекция может быть абортивной (с неполным циклом репликации вируса), латентной (вирус находится внутри клетки-хозяина, например herpes zoster) и персистирующей (вирионы синтезируются постоянно или без нарушений функций клетки, например гепатит В).

Выделяют 8 механизмов уничтожения клеток макроорганизма вирусами:

1) вирусы могут вызывать торможение синтеза ДНК, РНК или белка клетками;

2) вирусный белок может внедряться непосредственно в клеточную мембрану, приводя к ее повреждению;

3) в процессе репликации вирусов возможен лизис клетки;

4) при медленных вирусных инфекциях заболевание развивается после длительного латентного периода;

5) клетки хозяина, содержащие на своей поверхности вирусные белки, могут быть распознаны иммунной системой и уничтожены с помощью лимфоцитов;

6) клетки хозяина могут быть повреждены в результате вторичной инфекции, развивающейся вслед за вирусной;

7) уничтожение вирусом клеток одного типа может привести к гибели связанных с ним клеток;

8) вирусы могут вызывать трансформацию клеток, приводящую к опухолевому росту.

Второй путь повреждения тканей при инфекционных заболеваниях связан главным образом с бактериями.

Бактериальные повреждения клеток зависят от способности бактерий прилипать к клетке хозяина или проникать в нее либо выделять токсины. Прилипание бактерий к клеткам хозяина обусловлено наличием на их поверхности гидрофобных кислот, способных связываться с поверхностью всех эукариотных клеток.

В отличие от вирусов, способных проникать в любые клетки, факультативные внутриклеточные бактерии поражают главным образом эпителиальные клетки и макрофаги. Многие бактерии атакуют интегрины клеток хозяина — белки плазматической мембраны, которые связывают комплемент или белки внеклеточного матрикса. Некоторые бактерии не могут пенетрировать клетки хозяина непосредственно, но проникают в эпителиальные клетки и макрофаги с помощью эндоцитоза. Многие бактерии способны размножаться в макрофагах.

Бактериальный эндотоксин представляет собой липополисахарид, являющийся структурным компонентом наружной оболочки грамотрицательных бактерий. Биологическая активность липополисахарида, проявляющаяся способностью вызывать лихорадку, активировать макрофаги и индуцировать митогенность В-клеток, обуслоблена наличием липида А и Сахаров. С ними связан также выброс цитокинов, включая фактор некроза опухоли и интерлейкин-1, клетками хозяина.

Бактерии секретируют различные ферменты (лейкоцидины, гемолизины, гиалуронидазы, коагулазы, фибринолизины). Роль бактериальных экзотоксинов в развитии инфекционных болезней точно установлена. Известны и молекулярные механизмы их действия, направленные на разрушение клеток организма хозяина.

Третий путь повреждения тканей при инфекциях — развитие иммунопатологических реакций — характерен как для вирусов, так и бактерий.

Микроорганизмы способны ускользать от иммунных механизмов защиты хозяина благодаря недоступности для иммунного ответа; резистентности и комплементсвязанному лизису и фагоцитозу; изменчивости или утрате антигенных свойств; развитию специфической или неспецифической иммуносупрессии.

[youtube.player]

Читайте также: