Учение о инфекции.

Учение о инфекции.

Патогенность и вирулентность микроорганизмов.

Факторы вирулентности  их роль в развитии стоматологических заболеваний.

Неспецифические факторы защиты организма и методы их исследования.  Неспецифические факторы  антимикробной защиты полости рта, клеточные и гуморальные механизмы.   Фагоцитоз, система комплемента. Иммунитет. Виды иммунитета.

 

Инфекция – совокупность физиологических (адаптационных) и патологических процессов, которые развиваются в организме в результате взаимодействия с микроорганизмом.

Инфекционный процесс – совокупность всех защитных и патологических реакций организма, которые возникают в ответ на проникновение и действие возбудителя.

Инфекционная болезнь – крайняя степень развития инфекционного процесса, которая проявляется определенными клиническими, патолого-анатомическими, биохимическими, микробиологическими и иммунологическими признаками.

Возникновение и развитие инфекционного процесса (болезни) зависят от трех факторов:

1.  степени патогенности микроорганизма,

2.      иммунологической реактивности макроорганизма

3.      условий внешней и социальной сред.

 

Основными источниками инфекции в природе являются больной человек (или животное) и бактерионосители. Контаминированные микробами земля, вода, воздух, пищевые продукты, предметы бытового и производственного окружения являются лишь факторами передачи. Если источником инфекции является больной человек или человек-носитель, такие болезни называют антропонозними. Они свойственные только человеку (дифтерия, коклюш, корь, гонорея, сифилис). Есть ряд заболеваний, которые распространены среди животных (зоонозы), к которым восприимчивые и люди (сибирка, туберкулез, бруцеллез, чума, туляремия, бешенство и др.).

Входные ворота инфекции.

 

Входные ворота инфекции – место, через которое возбудитель проникает в организм.

Для одних возбудителей ими может быть кожа (сыпной тиф, малярия, лейшманиоз), для других – слизистые оболочки верхних дыхательных путей (грипп, корь, менингит, скарлатина), кишечного тракта (брюшной тиф, паратиф, дизентерия, холера) или половых органов (гонорея, сифилис, СПИД). Место нахождения входных ворот влияет на развитие, ход и клиническую форму заболевания. Например, если возбудитель сибирки проникает через кожу, возникает карбункул (кожная форма) сибирки, через слизистую оболочку дыхательных путей – легочная форма.

Патогенность и вирулентность бактерий:

Патогенность – это видовая способность определенных  микроорганизмов вызывать инфекционный процесс.

Вирулентность – это степень патогенности. Она является штамовым признаком и определяется метаболической активностью бактериальных клеток, их компонентов и продуктов, которые подавляют защитные механизмы хозяина.Факторы вирулентности: адгезивнисть, инвазия, токсинообразование, капсулообразование, наличие агрессинов.

Для характеристики патогенных микроорганизмов установленны единицы вирулентности.

DLМ (Dosis letalis minima) – минимальная смертельная доза. Это то наименьшее количество микробов или их токсинов, которое при заражении вызывает гибель 90-95 % чувствительных животных.

DCL (Dosis certа letalis) – наименьшая доза, которая вызывает смерть 100 % взятых в опыт животных.

LD50 (Dosis letalis50) – доза, что убивает половину зараженных животных. Она является наиболее объективной, точной и принятой в лабораторных исследованиях.

 

Вирулентность – это качественный, индивидуальный признак данного штамма. Вирулентность бактерий может быть усилена, ослабленная и даже совсем потерянная. При этом другие их свойства не изменяются. Усиление вирулентности достигают пассажами культуры через организм чувствительных животных, разными генетическими методами. Ослабление – путем многократных пересевов культуры на неблагоприятных средах, действием повышенной температуры, бактериофагов, химических веществ, иммунных сывороток и тому подобное. Такой подход часто используют при изготовлении живых вакцин и других бактериальных препаратов.

 

Факторы вирулентности бактерий:

а – токсинообразования:  экзотоксины,  эндотоксины – химический  состав, классификация, механизм действия, примеры;

 

Бактериальные токсины

 

Белковые токсины (экзотоксины)    Эндотоксины (глицидолипидопротеиновые и                полисахаридные комплексы)

 

По механизму действия белковые токсины (экзотоксины) разделяются:

 

1.    Цитотоксины – энтеротоксины, дермонекротоксин.

2.      Мембранотоксины – гемолизини, лецкоцидини

3.      Функциональные блокаторы – холероген

4.      Гистотоксин – дифтерийный гистотоксин

5.      Эксфолиатины – стафилококковый токсин

 

Синтез большинства экзотоксинов обусловлен наличием tox+ генов, которые часто размещены в плазмидах.

Эндотоксины представлены липидными и полисахаридными остатками, которые являются интегральными компонентами клеточной стенки грамнегативних бактерий. Их биологическая активность напоминает действие многих медиаторов воспаления.

Силу действия микробных токсинов определяют на чувствительных лабораторных животных определенной массы и возраста с помощью тех же единиц, что и вирулентность – DLM, DCL и LD50. Например, за 1 DLM дифтерийного токсине принимают наименьшее количество его, которое при подкожном введении гвинейской свинке массой 250 г вызывает ее гибель на 4-ые сутки. Эта доза часто равняется 0,002 мл. Столбнячный токсин еще сильнее, а DLM нативного токсина ботулизма для гвинейской свинки составляет 0,00001-0,000001 мл.

 

Определение плазмокоагулазы. Верхняя пробирка – негативный контроль (к плазме прибавлена капля стерильного МПБ); средняя пробирка – позитивный тест на плазмокоагулазу у Staphylococcus aureus; нижняя пробирка – негативный результат у Staphylococcus epidermidis.

 

                                                              

Определение лецитиназы                                                  Определения гемолизина

(образование “радужных” окружностей                             золотистого стафилококка на КА

                                                   вокруг колоний) на ЖСА.

 

 

Определение уреазы (первая пробирка- позитивный результат).

 

Адгезины – особенные молекулы микроорганизмов, благодаря которым они фиксируются на поверхности клеток хозяина. У разных видов бактерий адгезины имеют неодинаковое химическое строение, например, белки, липотейхоевые кислоты, полисахариды, и т.д. У одних они входят в состав ресничек, в других – фимбрий или фибрилл. Сам процесс адгезии – достаточно сложная физико-химическая реакция. Адгезины специфически связываются с родственными рецепторами чувствительных клеток организма, способствуя патогенному действию микробов.

 

                                                                         Механизм адгезии бактерий                    Адгезия холерного

                                                                         на    поверхности клетки.                        вибриона на слизистой оболочке

 

Инвазия обусловлена наличием: гиалуронидазы, нейраминидазы, фибринолизина, лецитиназы.

 

                                                                                              Капсулообразование у бактерий.

Факторы, которые подавляют фагоцитоз: агрессини, бактериальные капсулы, коагулаза.

 

Болезнетворные микробы (палочки брюшного тифа, сибирки, чумы, стрепто- и стафилококки, холерный вибрион) при проникновении в макроорганизм способны образовывать воспалительные экссудаты, в которых есть выделенные ими особенные субстанции. О. Байль назвал их агрессинами. Сами по себе они не имеют вредного действия, но при добавлении к несмертельным дозам соответствующих культур бактерий вызывали смертельный ход заболевания у лабораторных животных. Агрессины подавляют фагоцитоз лейкоцитов и тем способствуют повышению вирулентности микроорганизмов. Подобно агрессинам могут действовать полисахариды, экстрагированные из клеток стрептококков.

 

Экспериментальная инфекция. Методика заражения, вскрытия и бактериологического исследования животных.

При проведении микробиологической диагностики инфекционных болезней в бактериологических и вирусологических лабораториях часто прибегают к заражению подопытных животных (биологический способ). Заражение животных проводят с целью выделения чистых культур патогенных микроорганизмов, которые медленно или совсем не растут на питательных средах. Часто этим способом пользуются для выделения возбудителя из исследуемого материала, который сильно загрязнен другими микробами (например, при выделении палочек чумы из трупов людей и животных). Так выделяют стрептококки с мокроты, туберкулезные палочки из осадка мочи и др.

Экспериментальное заражение животных используют также для воссоздания инфекционного заболевания на биологической модели тогда, когда возбудитель заболевания неизвестен, для изучения факторов вирулентности, действия токсинов, определения минимальных смертельных доз выделенных чистых культур. При его помощи изучают эффективность лечебного действия антибиотиков и других химиотерапевтическиех препаратов. Воссоздание экспериментальной инфекции имеет важное значение для оценки качества живых вакцин, эффективности иммунологических препаратов.

С этой целью чаще всего используют таких лабораторных животных, как кроликов, гвинейских свинок, белых крыс и мышей, реже – котов, собак, голубей, хомяков, мартышек. Заражение животных проводится или естественным путем через дыхательные пути и рот или искусственным способом через инъекции.

Методы заражения лабораторных животных.

 

Основные периоды развития инфекционного процесса:

1.     Инкубационный – с момента проникновения возбудителя до появления первых признаков заболевания.

2.     Продромальний – период предсказателей болезни.

3.     Период основных проявлений заболевания – инфекционный процесс достигает наивысшей интенсивности.

4.     Период угасания заболевания (реконвалесценции). Возможное выздоровление, переход в хроническую инфекцию, бактерионосительство или смерть.

        

Распространение патогенных бактерий:

1. Бактериемия – пребывание бактерий в крови. Микробы размножаются в определенных очагах и только периодически попадают в кровь, но не размножаются в ней (например, при брюшном тифе, бруцеллезе). При вирусных заболеваниях такое состояние называется вирусемией.

2. Септицемия (сепсис) – возбудитель постоянно на протяжении длительного времени находится в крови и размножается в ней, что сопровождается воспалением, разрушением клеток в определенных органах (при чуме, сибирке, гнойных инфекциях и др.).

3. Септикопиемия – септический процесс, при котором в разных органах и тканях образуются гнойные очаги.

4. Токсинемия – пребывание токсинов в крови.

9. Распространение бактерий,  вирусов,  токсинов в организме: бактериемия септицемия, септикопиемия, вирусемия, токсинемия.

 

Моноинфекция – заболевание вызвано одним возбудителем.

Смешанная или полиинфекция – заболевание вызвано двумя и больше возбудителями.

Рецидив – после прекращения симптомов, свойственных для данной болезни, наступает их повторение (при малярии, возвратном тифе и др.). Новое заражение при этом не возникает. Повторение симптомов вызывается теми возбудителями, которые еще остались в организме.

 

Реинфекция – повторное заражение тем самым возбудителем после полного выздоровления (при гонорее, сифилисе).

Суперинфекция – повторное заражение тем же возбудителем еще до ликвидации первичной инфекции.

Вторичная инфекция – когда к первой, основной инфекции, что уже развилась, присоединяется новая, вызванная другим возбудителем. Например, к гриппу присоединяется стафилококковая пневмония.

 

Острые инфекции (дифтерия, скарлатина, грипп, корь) – заболевания начинаются внезапно и длится недолго, до 3-х месяцев.

Хроническая инфекция (туберкулез, бруцеллез, сифилис, малярия и др.) – возбудитель находится в организме длительное время, заболевание тянется долго, с рецидивами, обострениями патологического процесса.

Бактерионосительство (вирусоносительство) – инфекционный процесс, который протекает безсимптомно в острой (до трех месяцев) или хронической (годами и десятилетиями) формах. Это случается при низком уровне иммунитета, что предопределяет сохранение возбудителя в организме (брюшной тиф, дизентерия и др.). Важное значение имеет носительство вирусов. Например, после первого проникновения в организм вирусы герпеса и ретровирусы могут потом сохраняться на протяжении всей жизни. Важную проблему для практической медицины имеет носительство вируса гепатита .

 

Экзогенные инфекции (тиф, дифтерия, полиомиелит, гонорея, сифилис) возбудитель проникает в организм извне – от больных или носителей.

Эндогенные инфекции (автоинфекциях), таких, как ангина, отит, назофарингит, аппендицит, конъюнктивит и тому подобное, заболевание возникает в результате активизации микрофлоры кожи, слизистых оболочек, кишечника, при снижении резистентности макроорганизма.

 

Основные механизмы передачи инфекционных болезней:

1.    фекально-оральный (алиментарный),

2.      воздушно-капельный (аэрогенный),

3.      трансмиссивный (через кровососних насекомых),

4.      контактный (передача через целые или поврежденные внешние покровы).

 

Тема ІІІ. Неспецифические факторы защиты организма. Иммунитет. Виды иммунитета.

а – местная тканевая защита (кожа,  слизистые оболочки, воспалительная реакция, лимфатические узлы);

 

Рис. 17. Первая линия защиты от инфекции.

 Основные факторы протиинфекционной защиты слизистых оболочек.

 

 

 

 

В фагоцитозе выделяют такие основные стадии

 

1     Приближение фагоцита и микроба в результате положительного хемотаксису.

2     Адгезия микроорганизма на поверхности фагоцита.

3     Активация мембраны фагоцита, что обусловливает поглощение микроорганизма.

4     Внутриклеточное переваривание инородной частицы и удаление продуктов распада за пределы клетки.

 

Стадии фагоцитоза.

 

Факторы, которые способствуют разным стадиям фагоцитоза

 

 

Явление, когда микроорганизмы не перевариваются в фагоците, получило название незавершенного фагоцитоза

 

Менингококки в мазке из спинномозговой жидкости

 

Природные киллеры (ПК) – это большие гранулярные лимфоциты, в гранулах которых содержится белок перфорин и сериновые эстеразы – гранзини. Их содержание в крови составляет 5-20 % от общего количества лимфоцитов.

Природные киллеры выполняют в организме разнообразные функции:

1.  контролируют рост первичных и метастатических опухолевых клеток, 

2.      развитие  микробных и вирусных инфекций,

3.      выделяют медиаторы,

4.      принимают участие в имунорегулирующих процессах,

5.      контролируют пролиферацию и дифференциацию гемопоэтических клеток,

6.      начинают развитие трансплантационного иммунитета.

Природные киллеры стойкие к ионизирующей радиации  и не фагоцитируются.

 

Лейкины – вещества полученные из нейтрофилов, которые пагубно влияют на граммположительную флору.

Эритрин, полученный из эритроцитов, убивает дифтерийную палочку.

β– лизины выделяются тромбоцитами и задерживают рост в основном спороносних микробов.

Пропердин способствует лизису клеток.

 

Спермин и спермидин инактивують микобактерии туберкулеза, содержатся в загрудинний железе, селезенке, почках.

 

Лизоцим (мурамидаза) содержится во многих секретах человека: слюне, слезах, слизи, молоке, в разных тканях организма. Считают, что основное количество лизоцима синтезируется тканевыми макрофагами и юными нейтрофилами. Лизоцим продуцируется тоже в синовиальних оболочках, хрящевой ткани, слезной, слюнной и молочной железах. Ежедневно в плазму здорового человека поступает приблизительно 150 мг лизоциму. Это вещество имеет много биологических функций. Так, например, снижение концентрации лизоцима в слюне может обусловить развитие воспалительных процессов полости рта, а закупорка слезного протока приводит к инфекционным заболеваниям роговицы глаза. Лизоцим стимулирует фагоцитарную реакцию организма, синтез антител. Уменьшение его количества в крови вызывает снижение уровней комплемента, пропердина, b-лизинов в сыворотке крови. Лизоцим имеет выраженную бактерицидную и бактериостатическую активность на разные виды микробов, особенно граммположительную флору.

Большое влияние на резистентность к инфекции имеет содержание свободного железа в организме. Известно, что железо необходимо для роста бактерий. Чем больше свободного железа в организме, тем активнее развиваются микроорганизмы. Но свободного железа в организме сравнительно мало, что объясняется присутствием у здорового человека белков, которые связывают его (лактоферин, трансферин). В то же время многие патогенные бактерии синтезируют хелатируемые железо вещества – сидерофори, которые способны забирать железо у белков, что связали его (от трансферина, лактоферина, сидерофоров других бактерий).

Известно, что избыток витамина А индуктирует неспецифические механизмы защиты, а недостаточное его количество способствует инфицированности хозяина возбудителем. Установлено, что недостаточность витамина А обусловливает плоскоклеточную метаплазию дыхательного эпителия и таким образом приводит к нарушению защитных механизмов против респираторных заболеваний.

Уже на протяжении длительного времени ведется дискуссия по поводу эффективности витамина С в предотвращении простудных заболеваний и повышении устойчивости к инфекционным болезням. Возможным механизмом влияния витамина С на резистентность организма является усиление им хемотаксиса полиморфноядерных лейкоцитов.

Механизм противовирусного действия интерферона. При вирусной инфекции клетки  синтезируют  интерферон и выделяют его в межклеточное пространство, где он связывается со специфическими рецепторами соседних незараженных клеток. После его взаимодействия с рецепторами клеток, в клетках  растет синтез двух новых ферментов: синтетазы и протеинкиназы, один из которых тормозит синтез вирусных белков, а второй расщепляет  вирусные РНК, которые образовались. В конце концов вокруг очага вирусной  инфекции образуется барьер из неинфицированных клеток.

Основные интерфероногены: вирусная инфекция,  двухцепочная РНК, синтетические двухцепочные полирибонуклеотиды, вирусы, которые неспособны реплицироваться. Более слабыми стимуляторами выделения интерферона являются: эндотоксины, возбудители трахомы, микоплазмы, простейшие, риккетсии, полимеры  полиакриловой кислоты, малеиновая кислота, метаболические  активаторы (бутират, бромдезоксиуридин, дексаметазон, диметилсульфоксид) и другие

 

Комплемент- это сложный комплекс белков (около 20), которые формируют каскадную ферментную систему. Компоненты комплемента изображаются буквой С с указанием порядкового номера (С1, С2, С3…С9). В норме в сыворотке крови находятся важнейшие компоненты комплемента в неактивном состоянии. Одновременно там собравшиеся и фракции, что способные подавлять определенные активированные компоненты этой системы.

   Сутью каскадной активации системы комплемента является то, что каждый из первых пяти компонентов в результате активации превращается в фермент, который расщепляет следующий компонент и предоставляет ему свойств фермента.

 

Классический путь активации комплемента:

[ АГ+АТ ] + С1> С4> С2 (С4b2a)> C3>C5>C6>C7>C8>C9> лизис клетки

Альтернативный путь активация комплемента:

С3> (С3bBb)>C5>C6>C7>C8>C9> лизис клетки

 

 

Пути активации комплемента

ФАКТОРЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОЛОСТИ РТА

Неспецифические факторы защиты полости рта от кариесо-генных и других бактерий обусловлены антимикробными свой­ствами слюны и барьерной функцией клеток слизистой оболочки и подслизистого слоя. За сутки слюнные железы продуцируют от 0,5 до 2,0 л слюны, которая обладает выраженными бактерио-статическими и бактерицидными свойствами благодаря содержа­щимся в ней гуморальным факторам: лизоциму, лактоферрину, лактопероксидазе, компонентам системы комплемента, иммуно­глобулинам. О важной роли лизоцима в мест­ном иммунитете может свидетельствовать учащение инфекцион­ных и воспалительных процессов, развивающихся в полости рта при снижении его активности в слюне.

Лактоферрин — железосодержащий транспортный белок, бактериостатическое действие которого связано с его способно­стью конкурировать с бактериями за железо. Отмечен синергизм лактоферрина с антителами. Его роль в местном иммунитете по­лости рта четко проявляется в условиях грудного вскармлива­ния, когда новорожденные получают с молоком матери высокие концентрации этого белка в сочетании с секреторными иммуно­глобулинами (SIgA). Лактоферрин синтезируется в грануло-цитах.

Л а кт оп е р ок с и д а з а — термостабильный фермент, кото­рый в комплексе с тиоционатом и перекисью водорода проявляет бактерицидное действие. Он устойчив к действию пищеваритель­ных ферментов, активен в широком диапазоне рН от 3,0 до 7,0. В полости рта блокирует адгезию S. mutans. Лактопероксидаза обнаруживается  в  слюне  детей  с  первых  месяцев   жизни.

Фракция СЗ системы комплемента выявлена в слюнных железах. Она синтезируется и секретируется макрофа­гами. Условия для активации литического действия системы ком­племента на слизистых оболочках рта менее благоприятны, чем в кровяном русле.

 

Иммунитет – это способ защиты организма от живых тел и веществ, которые несут на себе признаки инородной генетической информации.

Иммунитет – это комплекс реакций организма, который предопределяет его биологическую индивидуальность и обеспечивает ее сохранение.

 

Основной функцией иммунитета является систематическое распознавание всего инородного, что проникает в организм (бактерии, грибы, вирусы, простейшие),  собственных измененных клеток,  поддержка гомеостаза,  нейтрализация, удаление и  уничтожение инородных агентов. Распознавать не “свое” а ” чужое ” – бережливо беречь “свое”.

 

Учение об инфекции

По определению И.И. Мечникова, “инфекция – это борьба между двумя организмами”.

 

Обобщено определение инфекционного процесса:

“инфекция” или “инфекционный процесс” – это совокупность патологических, адаптационно-приспособительных и репарационных реакций, которые возникают и развиваются в макроорганизме в результате конкурентного взаимодействия с патогенными или при определенных условиях условно патогенными вирусами, бактериями и грибами, что приводит к нарушению внутренней среды и физиологичных функций организма.

             

  Микроорганизмы нарушают нормальные функции макроорганизма:

1. механически;

2. за счет химических продуктов метаболизма;

3. как биологические агенты, которые нарушают гомеостаз.

        

        Процессы взаимодействия между патогенными микробами и продуктами их жизнедеятельности, в частности, токсинами или ферментами с одной стороны и клетками, тканями и органами организма хозяина – с другой стороны за своими проявлениями очень разнообразные. Они предопределены:

во-первых, свойствами возбудителя;

во-вторых, состоянием макроорганизма;

в-третьих, условиями окружающего среды.

 

   Для развития инфекционного процесса обязательными является три компонента:

1. микроорганизм-возбудитель

2. организм хозяина (человек или животные)

3. определенные, в том числе и социальные, условия окружающей среды.

        

Спектр отмеченных реакций может колебаться в очень широких границах: от собственно инфекционного заболевания к безсимптомнои циркуляции возбудителя.

Существенное значение для возникновения инфекционного процесса имеет:

Во-первых, собственно патогенный микроорганизм, который непосредственно вызывает инфекционный процесс, определяет его специфичность, влияет на ход заболевания.

Основными специфическими свойствами возбудителя является патогенность, вирулентность, токсигеннисть, адгезивность та инвазия.

Вероятность развития инфекционной болезни определяют не только видовые характеристики возбудителя, а также его количество, место и пути проникновения в организм, скорость размножения.

Патогенный микроорганизм может вызывать заболевание лишь при условии проникновения в макроорганизм критической – инфицирующей дозы возбудителя – то есть того минимального количества микробных клеток, которое способно вызывать инфекционный процесс.

Для развития заболевания необходимо, чтобы патоген характеризовался достаточной вирулентностью, а его инфицирующая доза превышала определенный порог, который в каждом конкретном случае определяется степенью вирулентности возбудителя и состоянием резистентности организма.

Следовательно, в контексте патогенных свойств возбудителя инфицирующую дозу следует рассматривать как определенное количество микроорганизмов, которое обеспечивает возможность адгезии, колонизации и инвазии в ткани.

Во-вторых, не менее важно значение для развития инфекции имеет место проникновение патогенного возбудителя в организм человека, которое называют входными воротами инфекции.

В зависимости от свойств микроорганизма и путей его передачи входными воротами могут быть:

кожные покровы

слизистые оболочки дыхательных путей, пищеварительного тракта и половых органов.

Ряд возбудителей характеризуется тем, что они способны проникать  в организм хозяина несколькими путями. Например, Mycobacterium tuberculosis или Yersinia pestis способны вызывать заболевание независимо от путей проникновения в организм, который приводит к возникновению полиморфных поражений, которые варьируют соответственно от места проникновения. Для таких патогенов характерный пантропизм.

Входные ворота инфекции.

 

Механизмы, факторы и пути передачи инфекции

 

Механизм передачи инфекции является  второй составляющей, которая необходима для возникновения и поддержки непрерывности эпидемического процесса.

 

Механизмы передачи определяют способы, с помощью которых инфекционный агент переходит из инфицированного к восприимчивому организму, а также обеспечивают возбудителю изменение биологических хозяев.

 

Факторы и пути передачи возбудителя

Факторы передачи – это элементы окружающей среды, которые обеспечивают передачу возбудителей инфекционных болезней от одного организма к другому.

 

Пути передачи определяют конкретные факторы передачи или их  совокупность, что обеспечивают перенос инфекционного агента от больного человека или от носителя к здоровому лицу.

 

 

Механизмы передачи инфекционного агента имеют несколько путей:

фекально-оральный механизм включает алиментарный, водный или контактно бытовой пути передачи;

кровяной (трансмиссивный) механизм включает передачу возбудителей через укусы переносчиков,

парентеральный и половой пути передачи;

аэрогенный (респираторный) механизм включает воздушно-капельний и повитряно-пилевий  пути передачи;

контактный механизм включает раневой и контактно бытовой пути передачи.

 

Вертикальная передача возбудителей

Вертикальная передача – это передача возбудителя от матери к плоду в пренатальный период, то есть в период с момента зачатия к рождению.

 

         С учетом периодов внутриутробного развития  и механизмов инфицирования выделяют 5 вариантов вертикальной передачи возбудителей болезней человека:

 

–                                           герминативний (от 0 до 14 дней);

–                                           ембрионально-гематогенно-трансплацентарный (от начала кровообращения и до конца 4-го месяца);

–                                           фетально-гематогенно-трансплацентарный (начиная с 5-го месяца);

–                                           восходящий через влагалище и матку (во время фетального периода, начиная с 5-го месяца);

–                                           интранатальный (во время родов).

–                                          

 

Общие черты инфекционных заболеваний

 

1. Наличие патогенного микроорганизма как непосредственного фактора заболевания;

2. Контагиозность (собственно заразность);

3. Склонность к широкому эпидемическому распространению;

4. Цикличность протекания (последовательное изменение периодов);

5. Вероятность развития затяжных и хронических форм;

6. Формирование иммунитета;

7. Вероятность развития микробного носительства;

8. Иногда наличие перносчиков

 

Динамика инфекционного процесса

 

Развитие инфекционного процесса разделяют на несколько стадий:

1. проникновение инфекционного агента: на этой стадии происходит его адаптация к условиям внутренней среды организма и колонизация тканей, к которым обнаруживает тропизм дан микроорганизм;

2. образование продуктов жизнедеятельности (токсины, ферменты), которые обнаруживают повреждающую действие и приводят к нарушению гомеостаза организма;

3. распространение инфекционного агента из очага проникновения: очень часто микроорганизмы могут диссеминировать по лимфо- или кровотоку.

 

Для характеристики явлений, связанных с местонахождением микроорганизмов или их токсинов в крови или лимфе, употребляют следующие термины:

бактериємия (наличие бактерий в крови);

фунгемия (наличие в крови грибов);

вирусемия (наличие в крови вирусов);

паразитемия (наличие в крови самых простых).

 

Цикличность протекания болезни

Цикличность протекания выражается в последовательном изменении определенных периодов болезни, а именно:

инкубационного;

продромального;

нарастания симптомов;

разгара заболевания;

угасания симптомов;

реконвалесценции.

 

 

ФОРМЫ ИНФЕКЦИИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

экзогенные инфекции –  возникают и развиваются в результате проникновения в организм человека патогенных микроорганизмов из окружающей среды вместе с едой, водой, а также из воздуха, почвы, выделений больных людей, рековалесцентов и микробоносителей;

           эндогенные инфекции – возникают в результате активации или проникновения условно патогенных микроорганизмов нормальной микрофлоры из нестерильных полостей человеческого тела во внутреннюю среду организма. Особенностью эндогенных инфекций является отсутствие инкубационного периода;

           аутоинфекции – разновидность эндогенных инфекций, которые возникают в результате самозараження путем перенесения возбудителя (как правило, руками самого больного) с одного биотопа в другой.

ФОРМЫ ИНФЕКЦИИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Формы инфекции

Региональные (местные, очаговые) инфекции – это такие инфекции, во время которых инфекционный процесс протекает в ограниченном, местном очаге  и микроорганизмы, локализованные в данном очаге, не распространяются в организме.

Генерализованные (общие) инфекции – при условии нарушения равновесия между макро- и микроорганизмами местные инфекции могут перерастать в общие.

Генерализованные инфекционные заболевания развиваются в результате диссеминирования возбудителя в организме лимфогенным или гематогенным путем.

         В зависимости от того или выступает кровь лишь механическим переносчиком возбудителя или возбудитель размножается в крови в пределах генерализованной инфекции соответственно различают две формы:

бактериемия (вирусемия)

сепсис.

 

При условии массового проникновения в кровь бактерий и их токсинов развивается бактериальный или токсико-септический шок.

 

Бактериемия

Бактериемия – это такая фаза патогенеза инфекционных заболеваний, во время которой   возбудитель попадает в кровь и переносится ею в другие места локализации (биотопи).

Во время бактериемии в отличие от сепсиса и септикопиемии бактерии лишь циркулируют в крови, однако не размножаются там.

 

       Фаза бактериємии является обязательной и основной при заболеваниях, возбудители которых передаются кровосисними насекомыми, поскольку она обеспечивает передачу паразита другому хозяину.

 

Бактериемия – может встречаться и при общих инфекционных заболеваниях с другим механизмом передачи. В таких случаях она направлена на расширение ареала возбудителя в пораженном организме и более длительную персистенцию, а также на создание дополнительных способов выделения из организма.

 

Сепсис – самая тяжелая форма генерализованои инфекции

Сепсис – самостоятельное тяжелое генерализоване острое или хроническое инфекционное заболевание крови человека, возбудитель которого размножается в лимфатической и кровеносной системах.

        

Сепсису присущие:

постоянное и в значительном количестве наличие возбудителя в крови;

потеря кровью бактерицидных свойств;

температурная реакция;

выражена интоксикация;

склонность к образованию вторичных очагов инфекции;

падение артериального давления;

тахикардия;

исхудание;

возникновение тромбозов, отеков, пролежней;

отсутствие позитивной динамики в первичном очаге.

 

Выделяют две формы сепсиса

Септицемия (или первичный сепсис) – при данной форме сепсиса возбудитель сразу из входных ворот инфекции попадает в кровь и размножается там. При этом первичная локальная ячейка воспаления отсутствует при условии развития вторичных метастатических ячеек.

 

Септикопиемия (или вторичный метастатический сепсис) – эта форма развивается в результате генерализации локального инфекционного процесса. В зависимости от первичного локального осередка различают родильный, рановый, пуповинный, урогенитальный, стоматогенный сепсис,  а также ожоговый, легочный и др.

 

Сепсис является полиэтиологичним заболеванием.

В этиологии подавляющего большинства форм сепсиса ведущее место принадлежит:

Staphylococcus aureus и Staphylococcus epidermidis.

Если расположить микроорганизмы в зависимости от их роли в развитии сепсиса по мере уменьшения, то следующее место занимают:

Escherichia coli

представители рода Proteus, Klebsiella pneumoniae и другие условно патогенные виды ентеробактерий.

Сепсис также могут вызывать:

Streptococcus faecalis; Neisseria meningitidis; Serratia marcescens; Candida albicans; Cryptococcus neoformans, а также представители родов Fusiformis, Pseudomonas aeruginosa; Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Bacteroides, Aspergillus и много др.

       

  ФОРМЫ ИНФЕКЦИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Моноинфекции – заболевания, вызванные одним видом микроорганизмов;

Смешанные (микст-) инфекции развиваются в результате инфицирования несколькими видами микроорганизмов;

Смешанные инфекции характеризуются качественно другим протеканием, как правило, более тяжелым, сравнительно с моноинфекцией, причем патогенный эффект не носит простого суммарного характера.

Взаимоотношения микроорганизмов при смешанных инфекциях достаточно вариабельны :

                                                          в том случае, когда микроорганизмы активизируют или осложняют протекание болезни, их отмечают как активаторы или синергисты. Например, инфекции, вызванные вирусом гриппа и стрептококками группы В;

                                                          в случае, когда микроорганизмы взаимно подавляют патогенное действие друг друга, их отмечают как антагонисты. Например, кишечная палочка подавляет активность патогенных сальмонел, шигел, стрептококков и стафилококков.

 

Индифферентные микроорганизмы не влияют на активность других возбудителей.

От смешанных  необходимо отличать вторичную инфекцию.

Вторичная инфекция – это инфекция, вызванная другим видом микроорганизмов и развилась на фоне первичного, основного заболевания.

Вторичную форму инфекции, в свою очередь, необходимо отличать от реинфекции, рецидива и суперинфекции.

 

Реинфекция – повторное  заражение организма уже после перенесенного заболевания тем самым или другим вариантом того же возбудителя.

В случае, когда повторное инфицирование больного тем самым возбудителем происходит к выздоровлению возникает суперинфекция.

 

Рецидивом называют возвращение клинических проявлений болезни без повторного заражения.

 

ФОРМЫ ИНФЕКЦИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Манифестные инфекции

  Манифестные инфекции характеризуются наличием специфического комплекса клинических симптомов, присущих определенному инфекционному заболеванию. Они могут протекать типично, атипичный или хронически.

Типичная инфекция: после проникновения в организм инфекционный агент размножается и вызывает развитие характерных патологических процессов, которые сопровождаются соответствующими клиническими проявлениями.

Атипичная инфекция: возбудитель размножается в организме, однако не вызывает развития типичных патологических процессов, а клинические проявления носят невыраженный, стертый характер.

Хроническая инфекция, как правило, развивается после инфицирования микроорганизмами, которые способны к длительному пребыванию в организме (персистенции).

 

Медленные  ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ

 

ААбортивная инфекция

Абортивная инфекция (от лат. aborto – не вынашивать, в данном контексте – не реализовывать патогенный потенциал) – одна из наиболее распространенных форм безсимптомних поражений.

Указанные процессы могут возникать при видовой или внутривидовой, естественной или искусственной невосприимчивости (именно поэтому человек не болеет большинством хворобо животных).

Механизмы невосприимчивости эффективно блокируют жизнедеятельность микроорганизмов, возбудитель не размножается в организме, инфекционный цикл возбудителя перерывается, он погибает и удаляется из организма.

 

Латентная инфекция

Латентная или скрытая инфекция (от лат. latentis – спрятанный) – ограничен процесс с длительной и циклической циркуляцией возбудителя, что аналогичная той, которая наблюдается при явных формах инфекционного процесса.

  Возбудитель размножается в организме, вызывает развитие защитных реакций, элиминируется из организма, однако не наблюдается никаких клинических проявлений.

Подобные состояния также известны как иннапарантни инфекции (от англ. иnnapparent – неявный, тот, который не распознается).

Иннапарантная инфекция является одной из форм инфекционного процесса, при которой клинические признаки болезни отсутствуют, однако наблюдается нарастание уровня специфических антител как ответ макроорганизма на присутствие в нем патогенного агента.

    Лица с латентными инфекционными поражениями составляют эпидемическую угрозу для окружающих.

 

“Дремающие” инфекции

“Дремающие” инфекции могут быть одной из разновидностей латентных инфекций или состоянием после перенесенного клинически выраженного заболевания.

     При данной форме инфекции устанавливается баланс, который не оказывается клинически, между патогенным потенциалом возбудителя и защитными системами организма.

     Под воздействием разнообразных факторов, которые снижают резистентность макроорганизма (в частности, стрессы, переохлаждения, нарушения питания), микробы приобретают возможность осуществлять патогенное действие.

Лица, которые переносят “дремающие” инфекции являются резервуаром и источником возбудителей.

 

Бактерионосительство

Состояние при каком выделении возбудителя продолжается после клинического выздоровления больного называется бактерионосительством.

Бактерионосители выделяют патогенные микроорганизмы в окружающую среду, в связи с чем, представляют большую угрозу для окружающего среды.

Различают:

транзиторное (безсимптомне) носительство – при данной разновидности носительства патогенный возбудитель выделяется одноразово из организма человека при проведении серии бактериологических анализов.

В том случае, когда носительство патогенного микроба выявляется после перенесенной инфекционной болезни речь идет о реконвалесцентном носительстве.

В зависимости от длительности выделения возбудителя носительство разделяют на:

острое (до 3-х месяцев);

затяжное (до 6 месяцев);

хроническое (больше чем 6 месяцев)

 

 

ФОРМЫ ИНФЕКЦИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Зоонозные инфекции могут передаваться от животных к человеку

Патогенность и вирулентность бактерий

Патогенность – это видовая способность определенных  микроорганизмов вызывать инфекционный процесс.

Вирулентность – это степень патогенности. Она является штаммовым признаком и определяется метаболической активностью бактериальных клеток, их компонентов и продуктов, которые подавляют защитные механизмы хозяина.

Факторы вирулентности: адгезивность, инвазия, токсинообразование, капсулообразование, наличие агрессинов.

Для характеристики патогенных микроорганизмов установлены единицы вирулентности.

DLМ (Dosis letalis minima) – минимальная смертельная доза. Это и наименьшее количество микробов или их токсинов, которое при заражении вызывает гибель 90-95 % чувствительных животных.

DCL (Dosis certа letalis) – наименьшая доза, которая вызывает смерть 100 % взятых в опыт животных.

LD50 (Dosis letalis50) – доза, которая убивает половину зараженных животных. Она э наиболее объективной, точной и принятой в лабораторных исследованиях.

 

Вирулентность – это качественный, индивидуальный признак данного штамма. Вирулентность бактерий может быть усилена, ослабленная и даже совсем потерянная. При этом другие их свойства не изменяются. Усиления вирулентности достигают пассажами культуры через организм чувствительных животных, разными генетическими методами. Послабление – путем многоразовых пересеваний культуры на неблагоприятных средах, действием повышенной температуры, бактериофагов, химических веществ, иммунных сывороток и тому подобное. Такой подход часто используют при изготовлении живых вакцин и других бактериальных препаратов.

 

Адгезия холерного вибриона на слизистой

 

Инвазивные свойства патогенных бактерий

     Вирулентные бактерии должны обладать способность проникать в ткани инфицированного организма.

     Коллагеназа и гиалуронидаза разрушают коллаген и гиалуроновую кислоту, которая способствует распространению бактерий внутри тканей.

     Иммуноглобулин A протеаза  раскладывает IgA, который предупреждает адгезию бактерий к слизистым оболочкам и в основном выделяется  N. gonorrhoeae, Haemophilus influenzae и Streptococcus pneumoniae.

     Лейкоцидины разрушают нейтрофилы и макрофаги.

     M-протеин   S. pyogenes имеет антифагоцитарное действие, а протеин A  S. aureus связывает IgG и тем самым предупреждает активацию комплемента.

      Коагулаза S. aureus  стимулирует образование фибрина из фибриногену, который защищает бактерию от фагоцитоза.

 

Бактериальные токсины

 

Токсины (от гр. toxikon – яд) – одни из важнейших факторов патогенности, которые реализуют основные механизмы инфекционного процесса.

Токсины вызывают системные поражения, которые предопределяют специфические проявления той или другой инфекционной болезни.

 

Существует несколько классификаций токсинов, которые учитывают те или другие характеристики упомянутых биомолекул.

В зависимости от локализации бактериальные токсины традиционно разделяют на:

эндотоксины

экзотоксины.

Более корректной является систематизация токсинов по: химическому составу – например, фосфолипазы или детергенты; или по механизму действия – например, те, которые поражают клеточную мембрану (цитолизины) и те, которые действуют на разнообразные внутриклеточные мишени.

За степенью связывания с бактериальной клеткой экзотоксины разделяют на три группы:

группа А – включает токсины, которые полностью секретируются (экзотоксины) в окружающее среду. Например, токсин дифтерийной палочки;

группа В – это токсины, которые частично секретуються в окружающую среду и частично ассоциируются с бактериальной клеткой. Например, тетаноспазмин столбнячной палочки;

группа С – токсины, какие не секретируются, связанные с бактериальной клеткой и высвобождаются лишь после ее гибели. Например, экзотоксины ентеробактерий.

 

Силу действия микробных токсинов определяют на чувствительных лабораторных животных определеннОЙ массы и возраста с помощью тех же единиц, что и вирулентность – DLM, DCL и LD50.

Например, за 1 DLM дифтерийного токсина принимают наименьшее количество его, которое при подкожном введении гвинейской свинке массой 250 г вызывает ее гибель на 4-ые сутки.

Эта доза часто равняется 0,002 мл. Столбняковый токсин еще сильнее, а DLM нативного токсина ботулизма для гвинейской свинки составляет 0,00001-0,000001 мл.

 

Определение плазмокоагулазы. Верхняя пробирка – негативный контроль (к плазме добавлена капля стерильного МПБ); средняя пробирка – позитивный тест на плазмокоагулазу у Staphylococcus aureus; нижняя пробирка – негативный результат у Staphylococcus epidermidis.

 

Определение гемолизина золотистого стафилококка на кровяном агаре

 

Определение образования лецитиназы – “радужных” венчиков

вокруг колоний на ЖСА.

 

 

Определение уреазы (первая пробирка- позитивный результат)

.

 

Экспериментальная инфекция. Использование животных в лабораторных исследованиях

 

Достаточно часто в микробиологичнх, вирусологических и иммунологических лабораториях используют биологический метод исследования на разнообразных видах животных. Его применяют для экспериментального воссоздания инфекционных заболеваний, отдельных его симптомов или для решения специальных задач:

1. Установление этиологического диагноза инфекционной болезни, особенно в тех случаях, когда возбудитель нельзя или трудно обнаружить иным способом (пневмококки, туляремийные бактерии, вирусы бешенства, енцефалитов и тому подобное).

2. Выделение и идентификации чистой культуры, определение ее токсигенности или токсичности.

3. Определение вирулентности микроорганизмов, установление минимальных смертельных доз микробов, экзотоксинов и эндотоксинов.

4. При научных исследованиях по проблемам механизма развития инфекционных болезней, формирования иммунитета, специфического лечения и профилактики.

5. При контроле иммуногенности, токсичности, стерильности, безвредности, пирогенности биологических медицинских препаратов (вакцин, анатоксинов, лекарств и тому подобное).

6. Для получения диагностических иммунных сывороток.

 

Очень важным этапом является выбор соответствующего животного для экспериментального заражения. Чаще всего в лабораторной практике используют белых мышей, гвинейских свинок, белых крыс и кроликов. Некоторые специальные лабораторные исследования проводят на мартышках, собаках, котах, хомяках, сусликах, хорьках, хлопковых крысах, мышах полевках, а также на птицах (голуби, куры, попугаи и др.). Выбор вида животных основан на знании чувствительности их к тем или другим микроорганизмам.

Белые мыши высокочувствительны к пневмококкам, клебсиеллам, некоторым видам сальмонелл, возбудителеям сибирской язвы, чумы, туляремии, листериоза, мелиоидоза, столбняка, ботулизма, газовой анаэробной инфекции, коклюша, орнитоза, сыпного тифа, бешенства, лейшманиоза, токсоплазмоза. Новорожденные мыши чувствительны к арбовирусам, полиовирусам, коксаки-вирусам. На белых мышах определяют силу экзо- и эндотоксинов.

Гвинейские свинки чувствительны к возбудителям туберкулеза (M tuberculosishominis), псевдотуберкулеза, дифтерии, чумы, туляремии, бруцеллеза, сапa, холеры, сибирской язві, лептоспироза, мелиоидоза, листериоза, орнитоза, ботулизма, столбняка, газовой гангрены, коклюша, сыпного тифа, ящура.

Белых крыс используют для экспериментального воссоздания бешенства, содоку, амебиаза, мелиоидоза, токсоплазмоза, туберкулеза (M.bovis).

Кролики чувствительны к стафилококкам, стрептококкам, некоторым видам сальмонелл, возбудителям туберкулеза, сибирской язві, пастереллиоза, листериоза, ботулизма, столбняка, сифилиса, амебиаза, токсоплазмозау, вирусам бешенства и простого герпеса.

Мартышки изредка используют в качестве экспериментальной модели при сифилисе, туберкулезе, дизентерии, листериозе, мелиоидозе, цереброспинальном менингите, брюшном тифе, коклюше и др.

Коты чувствительны к возбудителям амебной дизентерии, сапу, коклюша, стафилококковых инфекций, действию энтеротоксинов (котята-сосунки).

Сирийских хомяков используют для воссоздания бруцеллеза, сапа, лейшманиоза, токсоплазмоза, амебиаза, лептоспироза, риккетсиозов, бешенства, полиомиелита, геморрагических лихорадок.

Птицы (голуби, куры, попугаи) чувствительны к возбудителям туберкулеза (M.avium), анаэробной газовой инфекции, риносклеромі (цыплята), ботулиновому экзотоксину.

Для получения высокостандартных и легко воспроизводящих стабильных результатов, а также в научных исследованиях, особенно вирусологических, в лабораторной практике используют генетически стандартизированных линейных (гомозиготних) животных. Их получают в специальных вивариях путем многоразового близкородственного скрещивания (инбридинга). Уже выведено около 700 линий белых мышей, 170 линий крыс, 16 линий гвинейских свинок, возле 70 линий хомякив, 7 линий цыплят и др. Такие животные и птицы имеют четко запрограммированные биологические свойства, такие как высокая чувствительность к определенным возбудителям, способность к иммунологическому ответу и тому подобное.

У лабораторных животных могут возникать спонтанные заболевания бактериальной или вирусной природы, латентные инфекции. Они также имеют свою нормальную микрофлору. Все это осложняет выделение чистых культур от зараженных животных и определения их этиологической роли.

 

Этого недостатка лишены безмикробни лабораторные животные  гнотобиоты, а также животные, свободные от специальных патогенных возбудителей (СПЗ-животные). Их используют для проведения важных экспериментов из проблем изучения роли нормальной микрофлоры в инфекции, иммунитете, образования витаминов, ферментов и биологически активных веществ.

Заражение животных проводят с целью выделения чистых культур патогенных микроорганизмов, которые медленно или совсем не растут на питательных средах. Часто этим способом пользуются для выделения возбудителя из исследуемого материала, который сильно загрязнен другими микробами (например, при выделении палочек чумы из трупов людей и животных). Так выделяют стрептококки из мокроты, туберкулезные палочки из осадка мочи и др.

Экспериментальное заражение животных используют также для воссоздания инфекционного заболевания на биологической модели тогда, когда возбудитель заболевания неизвестен, для изучения факторов вирулентности, действия токсинов, определении минимальных смертельных доз выделенных чистых культур. С его помощью изучают эффективность лечебного действия антибиотиков и других химиотерапевтических препаратов. Воссоздание экспериментальной инфекции имеет важное значение для оценки качества живых вакцин, эффективности иммунологических препаратов.

Заражение животных проводится или естественным путем через дыхательные пути и рот или искусственным способом через инъекции.

 

Методы заражения лабораторных животных (внутривенно слева, в брюшную полость справа)

 

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА

Факторы защиты организма от инфекционных агентов и других инородных веществ разделяют на неспецифические и специфические.

К неспецифическим факторам принадлежат механические, физико-химические, клеточные, гуморальные, а также физиологичные защитные реакции, которые обеспечивают сохранение постоянства внутренней среды и возобновления нарушенных функций макроорганизма.

Неспецифическим фактором защиты является врожденный (видовой, или наследственный) иммунитет — невосприимчивость организма к определенным патогенным агентам, которая передается по наследству и свойственна определенному виду.

 

Приобретенный иммунитет принадлежит к специфическим факторам защиты от генетически инородных субстанций (антигенов); осуществляется иммунной системой организма.

Неспецифическая резистентность организма предопределена такими факторами защиты, как барьерная функция кожи, слизистых оболочек, лимфатических узлов, бактерицидными веществами жидкостей организма (слюна, сыворотка крови и др.), функцией выделения, температурной реакцией и др. Инородные тела и вещества обезвреживаются в основном механическими или физико-химическими механизмами.

Первым защитным барьером на пути проникновения бактерий в организм является кожа. В нормальном, неповрежденном состоянии ее защитная функция реализуется с помощью связанных между собой гормональных и клеточных механизмов. Гормоны кожи активизируют Т-лимфоциты, которые разрушают гетерогенные вещества (бактерии, вирусы, онкогены). Кожа здорового человека пагубно действует на ряд бактерий (гемолитический стрептококк, сальмонеллы брюшного тифа, паратифа и др.). Кислая среда пота связана с наличием в нем уксусной, молочной, жирных кислот, которые имеют бактерицидное действие на многие микроорганизмов. Мытье рук способствует не только механическому удалению микроорганизмов из поверхности кожи, но и увеличению ее бактерицидных свойств.

 Рис. Строение кожи

 

Защитные функции имеют слизистые оболочки глаз, носа, рта, желудка и других органов. Подобно коже, антибактериальные функции слизистых оболочек предопределены непроницаемостью их для разных микроорганизмов и бактерицидным действием секретов. В слезной жидкости, мокроте, слюне, крови, молоке, тканях и органах есть лизоцим, который являет собой ацетилмурамидазу, а также секреторный имуноглобул и н  А. Бактерии, которые проникают в слизистые оболочки, уничтожаются действием лизоцима. Носовая слизь бактерицидна для многих возбудителей. Недостаток лизоцима в слезной жидкости приводит к поражению роговицы; заживление ран при зализывании их животными связано с внесением у них лизоцима.

Есть и другие ингибиторы, которые производятся клетками органов и тканей и должны свойство подавлять микроорганизмы. Определено значение в неспецифической резистентности имеет гиалуроновая кислота, которая предотвращает проникновение возбудителей в ткани и органы. Очень выражены бактерицидные свойства относительно многих возбудителей, особенно микроорганизмов, которые влекут кишечные инфекции и пищевые токсикоинфекции,   имеет   желудочный  сок.

Если микроорганизм преодолевает барьер, созданный кожей и слизистыми оболочками, защитную функцию выполняют лимфатические узлы, в которых задерживаются и обезвреживаются патогенные бактерии. В лимфатических узлах развивается воспаление, которое пагубно действует на возбудителей инфекционных   заболеваний.

Воспалительная реакция характеризуется высвобождением из тканей разных веществ (лейкотоксины, лейкопенический фактор, гистамин, серотонин и др.), под воздействием которых активируются лейкоциты; скопление их в зоне воспаления приводит к образованию защитного вала, который не дает распространяться бактериям в ткани, крови и органы. Воспаление предопределяет повышение температуры тела, возникновение ацидоза и гипоксии, которые пагубно действуют на микроорганизмы.

 

 

 

фагоцитоз

Большое значение в неспецифической защите организма играет  явление фагоцитоза,  которое впервые было открыто выдающимся отечественным ученым И.И. Мечниковим. Захватывание и переваривание бактерий осуществляется двумя типами клеток – микро- и макрофагами. К микрофагам относят полиморфноядерные нейтрофилы. Они принадлежат к так называемым «профессиональным фагоцитам». Полиморфноядерные лейкоциты – это непродолжительно существующая популяция клеток, которая первой появляется в очаге воспаления.  В результате их стимуляции через так называемый «дыхательный взрыв» накапливается большое количество метаболитив и гидролитических продуктов, направленных на уничтожение бактерий как в клетках, так и вне их. В определенных условиях возможно повреждение  окружающих тканей производными кислорода.

Гранулоциты выделяют более 10 ферментов (кислые протеиназы, миелопероксидазу, лактоферрин, щелочную фосфатазу, лизоцим и тому подобное) достаточных для деградации большинства липидов, полисахаридов и белков чувствительных бактерий. Нейтрофилы продуцируют основные метаболити арахидоновой кислоты (лейкотриены, простагландины), но менее активные, чем моноциты. 

Макрофаги образуют моноцитарно-фагоцитарну систему фагоцитов.

Эта система размещена везде: в соединительной ткани, вокруг базальных мембран кровеносных сосудов, в легких (альвеолярные макрофаги), в печенке (клетки Купфера) и тому подобное.

Макрофаги способны к миграции и целеустремленного хемотаксису. Вещества, которые определяют направление движения макрофагу, называют хемоантрактантами. К ним принадлежат: фрагменты системы комплемента, глобулины, лимфокиныы, продукты деградации фибрина, коллагена и клеток. Постепенное подключение разных хемоантрактантов обеспечивает постоянный прилив новых макрофагов из сосудистого русла. Большое значение для обезвреживания инородного антигена имеют факторы, которые тормозят миграцию макрофагов и задерживают их в очаге воспаления: интерферон, гиалуроновая кислота, лимфокины, иммунные комплексы, гепарин, глюкокортикоиды, цитостатики.

Усиливают же миграцию макрофагов нуклеинат натрия, левамизол, a-аминокапроновая кислота.

Чтобы состоялся фагоцитоз микроорганизм должен адсорбироваться на поверхности нейтрофила или макрофага. Считают, что распознавание макрофагами клеток-мишеней может быть связано со взаимодействием углеводсвязывающих белков (лектиноподобные молекулы). Известно, что принципиальным признаком лектина является способность связываться с определенным сахаром. На поверхности макрофагов обнаружены пока три типа лектиноподибних рецепторов, которые принимают участие в макрофагонадзоре, – маннозный, галактозный и фукозный. От них зависит и адсорбция бактерий на фагоците, которая может осуществляться тремя способами:

1.   Бактерии на своей поверхности несут лектины, которые связываются с комплементарными углеводами на  поверхности фагоцита.

2.   Лектины являются составной частью мембраны фагоцита и связывают углеводные остатки бактерий.

3.   Формирование мостиков между бактериями и фагоцитами осуществляется за счет связей лектин-углевод. (Эти химические структуры могут быть как на мембране фагоцита, так и на поверхности бактерии).

 

Частица, которая адсорбировалась на мембране фагоцита, начинает фазу поглощения путем активизации актин-миозиновой сократительной системы, которая приводит к образованию псевдоподий вокруг нее. По мере того, как близкоразмещенные рецепторы присоединяются к микробу, плазматическая мембрана надвигается на него, пока он не очутится в вакуоли (фагосоме). После того события разворачиваются быстро, и в течение минуты плазматические гранулы сливаются с фагосомой и впрыскивают в нее свое содержимое.

 

Уничтожение инородных клеток осуществляется за двумя механизмами – кислородзависимым и кислороднезависимым. При кислородзависимом механизме образуются биологически активные вещества, которые пагубно действуют на фагоцитмрованный субстрат: надпероксидный анион, пероксид водороды, гидроксильные радикалы и тому подобное. При кислороднезависимом механизме создаются оптимальные условия для функциювання катионных белков, которые разрушают бактериальную мембрану. Определеное значение здесь имеют лизоцим, лактоферин, низкое значение pH.

 

Таким образом, в фагоцитозе выделяют такие основные стадии :

     Приближение фагоцита и микроба в результате позитивного хемотаксису.

     Адгезия микроорганизма на поверхности фагоцита.

     Активация мембраны фагоцита, которая обусловливает поглощение микроорганизма.

     Внутриклеточное переваривание инородной частицы и удаление продуктов распада за пределы клетки.

 

 

Установлено, что частицы фагоцитируются , если они более гидрофобные, чем фагоциты. Например, микобактерии и листерии –  гидрофобны, потому они хорошо фагоцитируются. В то же время пневмококки и клебсиеллы более гидрофильные и потому слабо фагоцитируются.

Микроорганизмы создали целый ряд приспособлений, которые защищают их от этой линии защиты организма. Например, микобактерии туберкулеза и лепры, бруцеллы, попапвши в цитоплазму макрофага, способные даже размножаться (туберкулезные палочки подавляют слияние фагосом с лизосомами, оболочка возбудителя лепры стойка к действию ферментных систем фагоцита). Некоторые риккетсии способны покидать фагосомы и существовать непосредственно в цитоплазме, легионеллы подавляют механизм «дыхательного взрыва» и т.д.

Явление, когда микроорганизмы не перевариваются в фагоците, получило название незавершенного фагоцитоза.

Стимулируют фагоцитарну активность лейкоцитов антитела, компоненты комплемента, лимфокины, простагландины и др.

                                                                                                      

                     Факторы, которые способствуют разным стадиям фагоцитоза

 

 

Суммируя все сказанное  о  фагоцитах  и фагоцитозе, нужно отметить, что мононуклеарные фагоциты (моноциты и тканевые макрофаги) являются не только клетками   первой линии защиты, а, в сущности.  клетками – фабриками для обеспечения организма продуктами первой необходимости. Они принимают участие в синтезе всех  компонентов комплемента, биоактивных липидов – веществ  циклооксигеназного  и липооксигеназного путей. Макрофаги  являются  активными  продуцентами протеолитических ферментов, липазы, лизосомальной  гидролазы, дезаминазы, лизоцима. Значительный вклад  макрофаги вносят в обеспечении белками экстрацелюлезного матрикса и адгезивных клеточных молекул: фибронектина, тромбоспондана, протеогликанов. Они  синтезируют  белки,  которые способны связывать металлы (трансферрин, изоферритины), витамины (транскобаламин), липиды, факторы роста и тому подобное. Макрофаги принимают участие в процессах коагуляции, продуцируя факторы V, VII, IX, X, а также протромбиназу, ингибиторы плазмина; синтезируют стероидные гормоны, продукты пуринових и пиримидинових основ. Однако особенное значение  приобретают и продукты их синтеза, которые имеют свойства гормонов. К таким гормональным пептидам относят эритропоетин, бомбезин, соматотропин,   эндорфин, фибробластоактивирующие факторы, АКТГ, интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8), интерфероны,  фактор некроза опухолей и др. Как раз эти  продукты макрофагов являются наиболее важными коммуникативными  и медиаторными молекулами в воспалительных и иммунных реакциях.  

Video: Фагоцитоз

 

система   комплемента

Одновременно с фагоцитозом срабатывает другая мощная система защиты – система комплемента.

Комплемент- это сложный комплекс белков (около 20), которые формируют каскадную ферментную систему. Компоненты комплемента отражаются буквой С с указанием порядкового номера (С1, С2, С3…С9). В норме в сыворотке крови находятся важнейшие компоненты комплемента в неактивном состоянии. Одновременно там присутствуют и фракции, которые способны подавлять определенные активированные компоненты этой системы.

Сутью каскадной активации системы комплемента является то, что каждый из первых пяты компонентов в результате активации превращается в фермент, который расщепляет следующий компонент и предоставляет ему свойств фермента.

Каким же образом реагирует система комплемента при появлении в организме инородной генетической информации? Она активируется по разному  в зависимости от того, в организме ли уже синтезировались антитела на данный агент, таких антител   ли еще нет. Потому и говорят о классическом пути активации комплемента (при наличии антител) и альтернативном пути (при их отсутствии).        

 

Альтернативный  путь   активации

В организме постоянно, достаточно медленно в результате реакции с водой или незначительными количествами протеолитических ферментов плазмы С-3 фракция комплемента активируется, что обусловливает образование активного промежуточного продукта ее расщепления – С3b. В присутствии ионов Mg  C3b может образовать комплекс с другим компонентом системы комплемента- фактором В. Позже в этом комплексе фактор В разлагается фактором D (фермент плазмы крови) и возникает комплексная структура  C3bBb. C3bBb имеет  значительную ферментативную активность и является “C3-конвертазой”, которая разлагает компонент С3 на С3а и С3b. Ключевое значение для реагирования системы комплемента имеет образованный C3b. Если он образовался в достаточном количестве, то запускается весь последующий процесс активации, который завершается лизисом чужеридной клетки.

Однако в обычных условиях  С3bBb- конвертаза в растворах нестабильна и фактор В легко замещается другим компонентом – фактором H. В результате этого образуется комплекс доступный для атаки фактором I, который в конце концов инактивирует C3b. Пассивность C3b усиливается при наличии сиаловой кислоты, которая стабилизирует комплекс C3b-H. При наличии поверхности, которая не имеет сиаловой кислоты, C3b соединяется с фактором В и активируется. Поверхности, которые способствуют этой активации есть на стенках бактерий, на некоторых зараженных вирусами клетках, опухолях или клетках, в которых сиаловая кислота была разрушена нейраминидазой.

Некоторые микроорганизмы, попадая в организм, способны активировать C3bBb- конвертазу с образованием большого количества продуктов  розщепленя С3. C3bBb- конвертаза связывается углеводными участками микробной мембраны, которая защищает ее от фактора Н. Потом другое вещество, – белок пропердин присоединяется к связанной C3bBb-конвертазе, стабилизируя ее. Фиксированная на бактериальной мембране С3- конвертаза разлагает компонент С3. Продукт этого разложения C3b ковалентно связывается с мембраной. Один активный центр C3bBb  позволяет связаться с бактерией большому количеству молекул C3b. Эта последовательность реакций, которая обусловлена непосредственно микроорганизмами и не связанная с комплексом антиген – антитело, и приводит к расщеплению С3. Следующим этапом является активация компонента С5, который, взаимодействуя из C3b связанным с мембраной, становится субстратом для C3bBb и разлагается с выделением короткого пептида С5а. В то же время большой фрагмент C5b остается связанным с мембраной и последовательно связывает компоненты С6, С7, С8, образовывая комплекс, который способствует  правильной ориентации двух   или больше молекул последнего компонента С9. Это приводит к развертыванию молекул С9, их проникновению внутрь липидного бислоя мембраны и полимеризации в кольцеобразный мембраноатакующий комплекс (МАК). Этот комплекс формирует в мембране трансмембранный канал, через который за счет  высокого осмотического давления внутри клетки проникают ионы Na и воды, что и является причиной лизиса клетки.

Таким образом разрушаются бактерии, спирохеты, риккетсии, чужеридные клетки.

Параллельно альтернативный путь активации комплемента может запускаться  и антителами, которые покрывают сиаловую кислоту на клеточных мембранах или протеолитическими ферментами макрофагов.

Но система комплемента, кроме функции лизиса клеток имеет целый ряд других важных биологических функций. Условно их можно разделить на три группы.  

Первая группа – реакции адгезии. Клетки, какие фагоцитують, имеют рецепторы к С3b и C3bI, что облегчает прилипание (адгезию) микробов, на  поверхности которых находится C3b.

Вторая группа – образование биологически активных субстанций. В процессе активации комплемента от молекул предшественников (С3 и С5) отщепляются небольшие пептиды С3а и С5а. Они непосредственно влияют на фагоциты, вызывая резкую активацию дыхания, которое приводит к продукции метаболитив кислорода. Кроме того, они являются “анафилотоксинами” и могут вызывать выделение медиаторов из тучных клеток и базофилив.

Особенное значение имеют хемотаксические свойства этих молекул и их влияние на кровеносные сосуды. В свою очередь С5а является  сильным хемотаксичним фактором для нейтрофилов и способен эффективно влиять на клетки эндотелия капилляров, вызывая расширение сосудов и повышение их проницательности.   Этот   эффект   поддерживается длительное время лейкотриєном В, который выделяют тучные клетки и активированные нейтрофилы.

Третья группа – повреждение мембран. Как уже отмечалось, мембраноатакущий комплекс встраивается в мембрану чужеродной клетки и обусловливает  ее лизис. В то же время система  комплемента  малоэффективна для лизиса  мембран собственных клеток.

 

Классический путь активации комплемента

Когда в организме синтезировались на возбудитель антитела в систему защиты включается классический путь активации комплемента. Можно думать, что антитело возникло как специфический фактор для реакции с теми микроорганизмами, которые не способны запустить альтернативнй путь активации комплемента.

Как известно некоторые антитела (IgG   и  IgM) в районе шарнирного участка имеют рецепторы к CIq компонента комплемента. Особенно активно связывает комплемент IgМ. Но эта  способность антител проявляется лишь после того, как они своими активными центрами соединятся с антигенами. Таким образом, антитело, взаимодействуя с микроорганизмом, связывает и активирует первый компонент комплемента  C1q. Последний объединяется из С1r и C1s в единственный комплекс. Активирован C1s взаимодействует со следующим компонентом комплемента С4, в результате расщепления которого образуются два его фрагмента: С4а  и  C4b. C4b  может связаться с комплекса антитело – С1 или с поверхностью микроорганизма. В  присутствии ионов  Mg   компонент С2 способен образовывать соединение из С4b, формируя субстрат для C1s. Возникает   комплекс C4b2a, который имеет выраженную конвертазную активность  по отношению к   С3. Этот  комплекс владеет такой же специфичностью, как и  упоминавшаяся нами предварительно конвертаза  альтернативного пути – С3bBb. Из этого момента весь процесс последующей активации комплемента происходит таким же образом, как и в альтернативном пути. Одна молекула C3b  присоединяется к комплексу  C4b2a  и  превращает его в фермент, который способен  расщепить компонент С5. В конце концов через последовательную активацию молекул С6, С7, С8, С9 возникает  мембраноатакуючий комплекс, который разрушает микробную мембрану.  Конвертаза   классического   пути        активации комплемента тоже, как и C3bBb, находится под контролем  соответствующих факторов (G, C4bp, CR1).

Таким образом, сценарий защиты организма выглядит так. Все начинается с активации комплемента по альтернативному пути. Конвертаза C3bBb  закрепляется на поверхности бактерии  и расщепляет значительное количество С3. Фрагмент С3а выделяется, а многочисленные молекулы C3b связываются с мембраной микроорганизма. Это  активирует следующий этап с образованием С5а и мембраноатакующего комплексуа В дальнейшем на сцену событий выходят  С3а и С5а. Они способствуют  высвобождению медиаторов  из тучных клеток и вместе с ними привлекают в очаг проникновения  микроба другие компоненты системы  комплемента и полиморфноядерные нейтрофилы. Все это обусловливает усиление кровотока, расширение мелких сосудов, а сокращение клеток эндотелия капилляров позволяет белкам плазмы выходить из сосудов. Нейтрофилы замедляют движение возле стенок капилляров, проникают в отверстия между  єндотелиальными клетками и  передвигаются за градиентом концентрации хемотаксичних факторов, пока не встретятся с бактерией, покрытой C3b. Дальше происходит связывание микроорганизма из C3b рецепторами нейтрофила, С3а  и  С5а  резко активируют клеточное дыхание, и мгновенно наступает разрушение бактериальной клетки.

Эти процессы  обусловливают  соответствующие симптомы: гиперемию, отек, боль. Так, гиперемия является следствием расширения капилляров, отек – результат экссудации белков плазмы. Описаны  проявления, а также накопления нейтрофилов, характерные для острой воспалительной реакции.

Следует заметить, что сам комплемент способен непосредственно  инактивировать некоторые вирусы и в отсутствии антител, например ряд ретровирусов. Это возможно потому, что некоторые вирусные белки являются рецепторами   C1q. Ряд данных свидетельствует, что вирусы могут  активировать комплемент и альтернативным путем.

Кроме перечисленных механизмов, распространение возбудителя может быть ограничено ферментами, которые высвобождаются из поврежденных тканей и активируют свертывающую систему крови. К таким веществам относят С – реактивный белок, сывороточный амилоид А – белок, a_{1 –} антитрипсин, _{2 –} макроглобулин, фибриноген, церулоплазмин и др.

С – реактивный белок при участии ионов кальция способен связываться с некоторыми микроорганизмами, в состав мембраны которых входит фосфорилхолин. Комплекс, который при этом образуется, активирует систему комплемента по классическому пути. При этом  С3b связывается с мембраной бактерии, которая легко фагоцитується, благодаря наличие на поверхности фагоцита рецепторов С3b.

г) Интерфероны

Особенное значение в системе неспецифической защиты организма предоставляется интерферонам. Различают три основных типа интерферонов: a -интерферон (лейкоцитарный), b-интерферон (фибробластный) и g-интерферон (иммунный). Каждый тип включает подтипы, которые различаются, например, по чувствительности к рН. 25 представителей семейства  α -интерферона и два подтипа b–интерферона гетерогенны и различаются по молекулярной массе и аминокислотными последовательностями. Гамма-интерферон не имеет подтипов.

Интерферону Альфа присущая антивирусное и антипролиферативное действие. Он подавляет пролиферацию мононуклеаров крови  в ответ на действие антигенов, митогенов за счет специфической цитотоксичности. Усиливает киллерну активность лимфоцитов в отношении опухолей. Может повышать продукцию лейкотриена В4, тормозить выделение  лейкотриєна С4, что можно использовать для подавления анафилактических и воспалительных реакций.

Бета-интерферон – регулирует  пролиферацию и функциональную активность макрофагов, усиливает их противоопухолевую активность, активирует естественные киллеры.

Гамма-интерферон – естественный регулятор иммунного ответа, владеет также противовирусной и противоопухолевой активностью, повышает выраженность (экспрессию) антигенов гистосовместимости  I  и  II классов. Синтез этого вида  интерферона происходит под воздействием  бактериальных и вирусных антигенов, лектинов. В определенной мере  влияют  на выделение  интерферона  ИЛ-2, лейкотриены  В4, С4, D4.

При вирусной инфекции клетки активно синтезируют  интерферон и секретуют его в межклеточное пространство, где он связывается со специфическими рецепторами соседних незараженных клеток. Интерферон непосредственно не действует на вирусы.  После его взаимодействия с рецепторами клеток наступает дерепресия и активация генов, которые локализованы у человека на 21 хромосоме. Это приводит к формированию 12 новых внутриклеточных белков, какие отсутствуют в клетках, на которых не подействовал интерферон. При этом резко, в десятки раз, увеличивается синтез двух новых ферментов: синтетазы и протеинкиназы. Синтетаза расщепляет мРНК, подавляя удлинение полипептидной цепи, в то же время активирует в этих клетках протеинкиназу, что находится там в неактивном состоянии. Протеинкиназа фофорилирует фактор иницииации, инактивирует  его и тем самым тормозит трансляцию  вирусного генома.

Таким образом, под воздействием интерферона  в клетках синтезируется два фермента, один из которых тормозит синтез вирусных белков, а второй расщепляет  вирусные РНК, что образовались. В конце концов вокруг очага вирусной  инфекции образуется барьер из неинфицированных клеток. Необходимо заметить, что интерфероны играют значительную роль в борьбе с вирусами, но не в предупреждении вирусных инфекций.

 

 

Чинники, які  стимулюють  виділення інтерферону. Першим  і найбільш важливим інтерфероногеном є вірусна інфекція. Інтерферон виробляється практично при заражені будь-яким вірусом, як РНК- так і ДНК-містким, причому РНК-місткі віруси – хороші індуктори, тоді як ДНК-геномні, за виключенням поксвірусів – більш слабі. Кінетика синтезу інтерферону в загальному одинакова для всіх вірусів: його продукція  починається приблизно через 4 години після зараження і досягає вершини, коли синтез вірусних  білків  відбувається з максимальною швидкістю, і потім знижується.

Другим сильним стимулятором синтезу інтерферону є двохланцюгова РНК. Це природні двохланцюгові РНК, в тому числі РНК реовірусів, реплікативні форми РНК- містких вірусів, а також синтетичні двохланцюгові полірибонуклеотиди. В той же час ні одноланцюгова РНК чи  ДНК, ні двохланцюгова ДНК або гібридні РНК-ДНК не здатні бути  інтерфероногенами. Активні інтерфероногени повинні бути відносно стійкі до рибонуклеази.

Наступним основним класом індукторів інтерферону є віруси, які нездатні реплікуватись.  Наприклад, віруси в непермісивних клітинах або інактивовані віруси. Частково можна пояснити цей факт наявністю  у цих вірусів двохланцюгової РНК, яка здатна із них вивільнюватись. Напевно тому, інактивований ультрафіолетом реовірус  у  200  разів більш ефективний як стимулятор інтерферону в порівнянні з неінактивованим, тому що в зараженій клітині перший розпадається із вивільненням двохланцюгової РНК.

Недавно було відкрито новий аспект індукції інтерферону вірусами і їх компонентами. Доказано, що деякі структурні білки (білок фібрил аденовірусу і  глікопротеїн HN вірусу Сендай) володіють мітогенною активністю відносно В-лімфоцитів і стимулюють утворення  інтерферону в клітинах селезінки.

Іншими інтерфероногенами, які запускають синтез невеликої  кількості  інтерферону можуть бути бактеріальні ендотоксини, збудники трахоми, мікоплазми, найпростіші, рикетсії, полімери  поліакрилової кислоти, малеїнова кислота і інш.

Ще  одну  важливу групу стимуляторів виділення інтерферону складають метаболічні  активатори. В першу чергу до них відносять  мітогени для нестимульованих лімфоцитів і специфічні антигени для імунних лімфоцитів, промотори   пухлинного росту (бутират, бромдезоксиуридин, дексаметазон, диметилсульфоксид), речовини, які пригнічують утворення мРНК або синтез білка.

Дія інтерферонів, як і гормонів, реалізується на плазматичній мембрані клітини при їх сполучені з особливими рецепторами.  Чітко встановлено, що інтерферон у середині   клітини, в якій він синтезується, не володіє біологічною активністю. Спочату він повинен виділитись, а потім знову адсорбуватись  клітинами.    

 

Факторы, которые  стимулируют  выделение интерферону. Первым  и наиболее важным интерфероногеном является вирусная инфекция. Интерферон производится практически при зараженные любым вирусом, как РНК- так и ДНК-содержащим, причем РНК-содержащие вирусы – хорошие индукторы, тогда как ДНК-геномные, за исключением поксвирусов – более слабые. Кинетика синтеза интерферона в общем одинакова для всех вирусов: его продукция  начинается приблизительно через 4 часа после заражения и достигает максимума, когда синтез вирусных  белков  происходит с максимальной скоростью, и потом снижается.

Вторым сильным стимулятором синтеза интерферона является двухцепочесная РНК. Это естественные двухцепочечные РНК, в том числе РНК реовирусив, репликативные формы РНК-вирусов, а также синтетические двухцепочечные полирибонуклеотиды. В то же время ни одинцепочечная РНК или  ДНК, ни двухцепочечная ДНК или гибридные РНК-ДНК не способны быть  интерфероногенами. Активные интерфероногены должны быть относительно стойкие к рибонуклеазе.

Следующим основным классом индукторов интерферона являются вирусы, которые неспособны реплицироваться.  Например, вирусы в непермиссивних клетках или инактивированные вирусы. Частично можно объяснить этот факт наличием  у этих вирусов двухцепочечной РНК, которая способна из них высвобождаться. Наверно потому, инактивированный ультрафиолетом реовирус  в  200  раз более эффективный как стимулятор интерферона по сравнению с неинактивированным, потому что в зараженной клетке первый распадается с высвобождением двухцепочечной РНК.

Недавно был открыт новый аспект индукции интерферона вирусами и их компонентами. Доказано, что некоторые структурные белки (белок фибрилл аденовируса и  гликопротеин HN вируса Сендай) владеют митогенной активностью относительно В-лимфоцитив и стимулируют образование  интерферона в клетках селезенки.

Другими интерфероногенами, которые запускают синтез небольшого  количества  интерферона могут быть бактериальные эндотоксины, возбудители трахомы, микоплазмы, простейшие, риккетсии, полимеры  полиакриловой кислоты, малеиновая кислота и прочее.

Еще  одну  важную группу стимуляторов выделения интерферона составляют метаболические  активаторы. В первую очередь к ним относят  митогены для нестимулируемых лимфоцитов и специфические антигены для иммунных лимфоцитов, промоторы   опухолевого роста (бутират, бромдезоксиуридин, дексаметазон, диметилсульфоксид), вещества, которые подавляют образование мРНК или синтез белка.

Действие интерферонов, как и гормонов, реализуется на плазматической мембране клетки при их соединенные с особенными рецепторами.  Четко установлено, что интерферон в середине   клетки, в которой он синтезируется, не владеет биологической активностью. Сначала он должен выделиться, а затем опять адсорбироваться  клетками.   

 

д ). Естественные киллеры

Вирусы, как известно, способны размножаться только в клетках хозяина, используя  их репродуктивные механизмы. Без сомнения, хозяин заинтересован уничтожить эти зараженные клетки до того, как вирус начнет в них размножаться. Как раз это контролируют  и осуществляют особенные клетки организма – естественные киллеры (ЕК). Они способны   распознавать вирусные антигены, которые  появляются на мембране инфицированных клеток. Благодаря это свойство, ЕК- клетки выбирают среди многообразия клеток только те, которые поражены вирусом.

Процесс происходит таким образом. Как только рецептор  естественного киллера связывается с клеткой зараженной вирусом, ЕК- клетка активируется и впрыскивает содержание своих гранул (белок перфорин)  в периплазматическое пространство инфицированной клетки. По своей структурой перфорин похож на С9 компонент комплемента и, как и он, может встраиваться в мембрану клетки-мишени. Там молекулы перфорина полимеризируются, при этом образуется трансмембранный канал, что и приводит к лизису клетки. Вместе с клеткой уничтожаются и все вирусы, которые в ней находились. При этом ЕК- клетка остается неповрежденной и способна вступать в контакт со следующей мишенью. Такое явление получило название “смертельного поцелуя”.

 

 

Естественные (нормальные)   киллеры – самостоятельная популяция мононуклеарных клеток, независимая от тимуса. Они содержатся в большом количестве в периферической крови, селезенке и других органах. Цитотоксичность ЕК, выделенных из этих органов – разная. Наибольшая  активность зафиксирована у лимфоцитов периферической крови, наименьшая – в клетках костного мозга. Считают, что естественные киллеры выполняют в организме разнообразные функции: контролируют рост первичных и метастатических опухолевых клеток, контролируют развитие  микробных и вирусных инфекций, производят медиаторы, принимают участие в имунорегулирующих процессах, контролируют пролиферацию и дифференциацию гемопоэтических клеток, начинают развитие трансплантационного иммунитета. Важно подчеркнуть, что естественные киллеры стойки к ионизирующей радиации  и не фагоцитуются.

В последнее время большое внимание уделяется фибронектину, у которого открыто выраженную иммуногенную активность. В этом сложном белке материализована связь системы иммунитета с внутренней средой организма. Фибронектин способен одними активными центрами  присоединяться к рецепторам клеток (макрофагов, нейтрофилов  и т.д.), а другими связывать  иммунные комплексы (через C1q)  или граммположительные бактерии. Фибронектин  имеет специальные структуры для присоединения  к фибрину, гепарину, коллагену. Он владеет  опсонизирующей функцией, способен фиксировать и ограничивать распространение микробных антигенов  и иммунных комплексов в тканях организма.

Таким образом, в организме постоянно существует и функционирует разветвленная система врожденной природной защиты от инородных агентов, основу которой составляют разнообразные активные вещества, которые находятся в сыворотке крови, секретах, тканях, органах. Составляющей этой системы является также нормальная микрофлора организма, которая имеет выраженные антагонистичные свойства  относительно  многих возбудителей. Микрофаги, макрофаги и естественные киллеры способны успешно уничтожать инородные и изменены собственные  клетки, бактерии, вирусы. Все это создает первую линию защиты организма, которая успешно противостоит возбудителям инфекционных заболеваний.

 

 

УЧЕНИЕ ОБ ИММУНИТЕТЕ

Под термином «иммунитет» (от лат. immunitas — освобождение, лишение чего-то) понимают невосприимчивость (резистентность) организма к инфекционным и неинфекционным агентам, которым свойственная генетическая гетерогенность.

Основной функцией иммунитета является систематическое распознавание всего инородного, что проникает в организм (бактерии, грибы, вирусы, простейшие),  собственных измененных клеток,  поддержка гомеостаза,  нейтрализация, удаление и  уничтожение инородных агентов.

 

Распознавать “не свое” а “ чужое “ – бережно беречь “свое“.

 

Организмы животных и человека очень точно дифференцируют «свое» и «чужое», благодаря чему обеспечивается защита не только от проникновения патогенных микроорганизмов, но и от инородных белков, полисахаридов,   липополисахаридов  и   других   веществ.

Наука, которая изучает вопрос иммунитета, называется иммунологией; это самостоятельная научная дисциплина, которая рассматривает широкий круг биологических явлений. Выделяют инфекционную и неинфекционную иммунологию.

Инфекционная иммунология изучает механизмы невосприимчивости к инфекционным заболеваниям; роль клеточных и гуморальных факторов в формировании иммунитета, молекулярную структуру и биосинтез антител, строение их активных центров, химическую структуру лимфоцитов, макрофагов и их взаимодействие; разрабатывает и совершенствует специфические методы терапии, диагностики и профилактики инфекционных заболеваний.

К неинфекционной иммунологии относят иммуногенетику, которая обнаруживает закономерности наследования антигенов клеток и тканей, осуществляет генетический контроль иммунных реакций; иммуноморфологию, что исследует иммунологические проявления на субклеточном, клеточном и тканевом уровнях; трансплантационную иммунологи ю, которая изучает иммунологическую несовместимость тканей, механизмы отторжения трансплантантов, пути преодоления тканевой несовместимости; и м мунопатологи, которая определяет роль иммунных механизмов в возникновении и развитии ряда заболеваний; иммуногематологи ю, которая исследует закономерности наследования болезней крови;                                       и м у н о л о г и ю    онтогенеза, которая раскрывает иммунологические механизмы в процессе индивидуального развития и генетического постоянства внутренней  среды   организма.

Таким образом, совокупность анатомо-физиологических особенностей организма обеспечивает определенную степень стойкости, усталость числе невосприимчивость к некоторым микроорганизмам. Характерной особенностью этой формы резистентности является отсутствие специфичности.

Неспецифическая резистентность является могучей системой защитных реакций, которые обеспечивают сохранение постоянства внутренней среды макроорганизма (гомеостазу), на основе которых в процессе эволюции сформировались видовой и приобретенный иммунитет.

НАСЛЕДСТВЕННЫЙ (ВИДОВОЙ, ИЛИ ВРОЖДЕННЫЙ) ИММУНИТЕТ

Врожденный иммунитет — это неспецифическая резистентность, что свойственная потому или другому виду животных или человеку и передается по наследству из поколения в поколение. Примером наследственного иммунитета может быть невосприимчивость людей к чуме рогатого скота, собак, куриной холеры, инфекционной анемии коней. С другой стороны, животные не болеют многими инфекциями человека — брюшным тифом, скарлатиной, ветреной оспой, сифилисом, корью и др.

Наследственный иммунитет зависит от физиологичных и биологических особенностей того или другого вида организмов, которые сформировались в процессе естественного отбора, изменчивости и генетической адаптации к условиям внешней среды.

Замечено, что высокая восприимчивость к инфекционным заболеваниям бактериальной и вирусной этиологии бывает среди видов животных, их популяций (или у людей), которые не встречаются с этого возбудителя в результате экологической или географической изоляции.

Степень напряженности наследственного иммунитета может быть абсолютной и относительной. Да, например, в организме крыс клетки не имеют рецепторов к дифтерийному, а у рыб и ящериц — к столбнячному токсину, в результате чего они абсолютно невосприимчивы к названным токсинам. Иммунитет некоторых животных к возбудителям инфекционных заболеваний можно повысить изменением температуры тела, действием на организм гормонами, иммунодепрессантами, рентгеновским облучением. Да, если у кур снизить, а у лягушек повысить температуру тела, то они становятся чувствительными к бациллам сибирской. В этом случае говорят об относительной невосприимчивости.

Механизм иммунитета к инфекционным заболеваниям основывается на отсутствии в клетках организма рецепторов и субстратов, нужных для адсорбции и размножения возбудителя, наличия веществ, которые блокируют репродукцию патогенных агентов, и свойства макроорганизма синтезировать разные ингибиторы в ответ на проникновение патогенных   микроорганизмов.

 

ПРИОБРЕТЕНЫЙ ИММУНИТЕТ

Многочисленными наблюдениями еще в далекая давность была установлена, что люди, которые перенесли чуму, не заражались при уходе за больными, пораженными этим   заболеванием.

В разных странах большого значения предоставлялось профилактическим мероприятиям, в том числе прививкам против некоторых заболеваний. Так, жители Африки из давным-давно успешно применяли вакцинацию против яда змей; создавали искусственный иммунитет против эпидемического возвратного тифа, эпизоотической плевропневмонии рогатого скота.

В Китае за 2000 лет до нашей эры. прививали детей против оспы. В ряде стран Востока делали насечки на коже предплечья и вводили в них высушенные и растертые на порошок оспенные корочки. У некоторых народов Кавказа было принято делать уколы иглами, намоченными в оспенном заразном   материале.

Однако народные способы воссоздания невосприимчивости к инфекционным заболеваниям заражениям нередко становились причиной возникновения типичных заболеваний и разного рода осложнений.

Среди населения Англии, Франции, Германии для предотвращения натуральной оспы был обычай поручать детям с царапинами на коже рук доить коров, пораженных коровьей оспой.

Многолетние наблюдения и изучения Е. Дженнером невосприимчивости к натуральной оспе лиц, которые переболели на коровью оспу, привели к открытию им в 1796 г. метода оспопрививания, который из 1798 г. начали применять в Англии, а затем и в других странах.

Во второй половине XIX ст. Л. Пастер и его ученики изобрели метод ослабления возбудителей куриной холеры, сибирки и бешенства и доказали возможность применения этих ослабленных бактерий, которые получили название вакцин, для специфической иммунизации,   или  вакцинации.

Приобретенный иммунитет разделяют на естественный и искусственный. Естественный иммунитет, в свою очередь, разделяют на: 1) активно приобретенный в результате перенесенной, клинически выраженной или латентной инфекции или многоразового инфицирования без клинически выраженного заболевания; 2) пассивно приобретенный у младенцев в результате передачи антител от матери через плаценту и с грудным молоком. Искусственно приобретенный иммунитет воспроизводится активной или пассивной иммунизацией.

Приобретенный наследственно не передается. Он формируется относительно конкретного вида возбудителя в результате контакта с ним, то есть он целиком  специфический.