Общая микробиология
 Скачать 0.8 Mb.
|
РАЗДЕЛ ИНФЕКЦИЯ И ИММУНИТЕТ1. Патогенность и вирулентность микробов. Факторы патогенности: адгезины, ферменты патогенности, факторы иммуносупрессии, микробные токсины. Определение вирулентности, единицы измерения. Патогенность - потенциальная способность микрорг вызывать инфекционное заболевание у человека и животного. генотипический признак микробов. большая часть генов патогенности располагается на хромосомах отдельными кластерами из функционально связанных групп. «островки» располагаются на дискретных и часто имеющих чужеродное происхождение участках ДНК, кодирующих группы вирулентных признаков. Мобильность «островов» патогенности - могут входить в состав ДНК бактериофагов, транспозонов, плазмид и участвовать в горизонтальном переносе ген инф. Интеграция и экспрессия генов вирулентности в основе формирования новых свойств у родственных непатогенных видов бактерий различных таксономических групп. Вирулентность - степень патогенности / фенотипическое проявление патогенности. DLM (dosis letalis minima) - минимальная смертельная доза микроорганизмов вызывающая гибель 70-80 % подопытных определенного вида и массы; DCL (dosis certa letalis) - безусловно смертельная доза, вызывающая 100 % гибель взятых в опыт животных; LD 50 - доза. вызывающая гибель 50% зараженных животных. Патогенность и вирулентность обеспечивается наличием факторов патогенности, образуемых в результате метаболических процессов в бактериальной клетке, отвечают за проявление конкретных свойств микроорганизма в инфекционном процессе: факторы адгезии и колонизации(пили, фимбрии, адгезины) –бактерии распознают рецепторы на мембранах клеток, прикрепляются к ним и заселяют клетки; факторы инвазии и агрессии(гиалуронидаза, плазмакоагулаза, фибринолизин, лецитиназа, ДНК-за) – благодаря им бактерии проникают в ткани и распространяются; антифагоцитарные– маскируют бактерии от фагоцитоза (капсула)/подавляют фагоцитоз (белок А у стафилококка, белок М у стрептококков, корд-фактор у микобактерий); эндотоксины(ЛПС и связанные белки клеточной стенки) –у грам-, высвобождаются после гибели клетки и обладают воспалительным и пирогенным действием; экзотоксины- токсические микробные протеины, ферменты, секретируемые в окружающую среду, убивают клетки хозяина в исключит малых концентрациях (дифтерия, столбняк, ботулизм). 2. Инфекция, формы проявления инфекции. Персистенция бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Понятие о рецидиве, реинфекции, суперинфекции, вторичной инфекции. Носительство патогенных микробов. Инфекция - эволюционно сложившийся процесс взаимодействия 3 факторов: патогенных микробов, макроорганизма и окружающей среды. Крайней степенью выраженности - инфекционное заболевание. В основе феномен паразитизма. От природы патогена: бактериальная, вирусная, протозойная, грибковая. Способ: экзогенная, эндогенная. от локализации возбудителя – очаговую - остается в месте входных ворот и генерализованную - распространяется по макроорганизму лимфогенно, гематогенно, бронхогенно и периневрально. Инфекция, вызванная 1 видом микроба - моноинф, а одновременно несколькими видами— микст-, или смешанная. Рецидив - возобновление болезни после кажущегося полного выздоровления (ремиссии), так как патоген в ходе лечения не полностью исчезает из организма и, в определённых условиях, вновь вызывает появление симптомов заболевания/ при снижен иммунитете возврат признаков Реинфекция - повторное заражение человека возбудителем инфекционного заболевания извне Суперинфекция - повторное заражение тем же / другим вариантом 1 вида возбулит в условиях незавершившегося инфекционного заболевания. Вторичная инфекция - инфекция др. видом микроорганизма, к рая развилась на фоне уже имеющегося инфекц. заболевания. Инфекционный процесс может сопровождаться развитием болезни с полным набором характерных для нее клинических симптомов = манифестная форма/не проявляется клинически, = инаппарантной ( бессимптомной) формой. Длительное пребывание микроба в макроорганизме — персистенция (сохранение предыдущего состояния, постоянство). Механизмы развития - образование морфологически изменен или дефектных форм микробов (L-форм бактерий, цист, дефектных вирусных частиц); формирование лекарственной устойчивости, способн микробов к внутриклеточному паразитированию (возбудители маляриии лейшмании); блокирование апоптоза клеток хозяина, наличие как врожденных, так и приобретенных иммунодефицитов; Отличительная черта персистенции — развитие на фоне приобретенного иммунитета, который оказывается неэффективным, для ряда микробов является патогенетической нормой (вирусы, риккетсии и хламидии, микобактерии, трепонемы). может проявляться в виде носительства, латентной или хронической инфекции. НОСИТЕЛЬСТВО (бактерио-, паразито-, вирусо-) - инф процесс на субклиническом уровне, при котором микроб короткий / длительный промежуток/пожизненно сохраняется в макроорганизме, не вызывая клинических проявлений, и выделяется в окружающую среду. сопрождается иммунологич изменениями, морф и функциональные выражены слабо. может формироваться как в результате перенесенного заболевания (брюшной тиф, сальмонеллез, дифтерия), быть 1 из стадий инфекционного процесса, предшествуя генерадизации (менингококковая инфекция). Латентная инфекция — своеобразная форма носительства, при которой микроб длительно находится в макроорг, но не выделяется в окружающую среду. закономерная стадия инф процесса при заболеваниях, склонных к хроническому течению (сифилис, герпетическая инфекция). Хроническая инфекция - длится свыше 6 мес. в виде непрерывн / рецидивирующей формы, характеризующейся сменой периодов ремиссий и обострений, при которых микробы выделяются в окружающую среду в течение многих месяцев и даже лет. 3. Понятие об иммунитете. Виды иммунитета: клеточный и гуморальный;врожденный и приобретенный; активный и пассивный; стерильный инестерильный; антимикробный и антитоксический. Иммунитет – защита от генов чужеродных веществ экзогенного или эндогенного происхождения с целью сохранения и поддержания гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма. А) Факторы естественного иммунитета – наследственно-закрепленная защита орг. срабатывает при первом проникновении микроба или бактерии. не становится крепче или слабее: это своеобразная настройка, которая каждый раз работает одинаково, без образования клеток памяти, клонов покровные ткани (кожа, слизистые оболочки); микробоцидные экзосекреты (соляная, бактериоцидные компоненты слюны); сосудистые реакции (быстрый локальный отек в очаге повреждения); первичный фагоцитоз нейтрофилами и макрофагами; естественные клетки-киллеры (NK-клетки); система белков комплемента; белки острой фазы – С-реактивный протеин и маннансвязывающий лектин (МСЛ), цитокины (интерфероны α, β, фактор некроза опухолей, интерлейкины 1, 6;хемокины); липидные медиаторы (простогландины, лейкотриены, фактор активности тромбоцитов); нормальная микрофлора тела человека. Основные функции: фагоцитоз, опсонизация, активация комплемента, хемотаксис, локальное воспаление, реакции острой фазы, лихорадка. Б) Приобретенный (адаптивный) - Т- и В л – специфич защита от чужеродного аг сенсибилизированного орг, приобр в процессе жизнедеятельности. активируется после врожденного, если возбудитель инфекции преодолел первую линию обороны, клоны, клетки-памяти Гуморальный - активация В-л и их дифференцировка в плазматические клетки. Иммуноглобулиновый рецептор BcR распознает аг и клетка поглощает его. После процессинга (расщ поглощенного аг до низкомолекулярных пептидов и встраивания их в МНС II класса) В-л представляют образовавшийся комплекс Тh2-хелперам, которые взаимодействуют с ним рецептором TcR и корецептором CD4. Тh2-хелперы экспрессируют СD40-лиганд - с CD40 на В-лимфоците и клетки активируются комплексом CD40+CD40L. Происходит пролиферация В-лимфоцитов. Под влиянием интерлейкинов (IL-4, 5, б, 10 ), образуемых Тh2-х - переключение ИГ генов В-л, синтезируют иммуноглобулины различных классов. для обычных лимфоцитов В-2 (CD5"). В-1 (CD5+), находится в лимфоидных образованиях слизистых оболочек, кожи и секретирует преимущественно IgM, участвуя в антибактериальном иммунитете. Клеточный - активируются макрофаги, натуральные киллеры, антиген-специфичные цитотоксические Т-л, и в ответ на антиген выделяются цитокины. защитная функция связана с клетками иммунной системы. функции : путём активации ЦТЛ - вызывать апоптоз соматических клеток, демонстрирующих на поверхности эпитопы чужеродных антигенов - клеток, заражённых вирусами, содерж бактерии и клеток опухолей, демонстрирующих опухолевые антигены; путём активации макрофагов и NK - разрушают внутриклеточные патогены; путём стимулирования секреции цитокинов - влияние на другие клетки иммунной системы, принимающие участие в адаптивном иммунном ответе и врождённом иммунном ответе В зависимости от природы чужеродного агента - антитоксический, антимикро, противовирусный Стерильный – после переболевания организм полностью освобождается от возбудителя, при этом остается невосприимчив к повторному заражению. Нестерильный – сохраняется пока в организме находится возбудитель болезни (при бруцеллезе, туберкулезе). Приобретённый активный - после перенесённого заболевания или после введения вакцины. пассивный - при введении в организм готовых антител в виде сыворотки / передаче их новорождённому с молозивом матери или внутриутробным способом. 4. Иммунная система человека: структура и основные ее функции. Центральные и периферические органы иммунной системы. Клетки иммунной системы. Поверхностные маркеры и рецепторы этих клеток (CD-номенклатура). Для защиты от чужеродных веществ (антигенов) и поддержания гомеостаза в организме - сложная система защиты ИС — совокупность органов (тимус, костный мозг, селезенка, лимфатические узлы и др.), лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистыми оболочками и кожей, а также отдельных клеток (Т-,В-лимфоциты, дендритные клетки, макрофаги и др.). Органы иммунной системы - центральные и периферические - развиваются, созревают и дифференцируются клетки иммунной системы. Центральные — костный мозг и тимус. 1)Кроветворный костный мозг — место рождения всех клеток им сист и созревания В-лимфоцитов. Тимус (вилочковая) - за развитие Т-лимфоцитов, отбираются Т-лимфоциты (CD4 и CD8) и уничтожаются высокоавидные к собственным аг. Гормоны тимуса завершают функциональное созревание Т-лимфоцитов, повышают секрецию ими цитокинов. ИММУНОПОЭЗ 2) Селезенку, лимфатические узлы, миндалины, пейеровы бляшки, циркулирующие лимфоциты крови, лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей, со слизистыми оболочками жкт, респираторного и мочеполового трактов. В центральных органах начинается процесс созревания лимфоцитов (без влияния аг), в периферических органах в присутствии аг заканчивается дозревание лимфоцитов. аг проникают из просвета кишки в пейеровы бляшки через эпителиальные клетки (М-клетки) – ИММУНОГЕНЕЗ. Назначение—обезвреживание потенциально опасного антигена и формирование резистентности к нему.· Антителообразование· Иммунный фагоцитоз· Киллерная функция лимфоцитов· Аллергические реакции (ГНТ, ГЗТ)· Иммунологическая память, толерантность. Главный элемент иммунитета – лимфоциты – популяция клеток, морфологически однородны, но гетерологичны в функциональном отношении и по маркерам. способны отличать собственные структуры организма от генетически чужеродных и элиминировать, включая механизмы иммунного ответа. Все клетки крови из единой гемопоэтической стволовой клетки, находится у эмбрионов в костном мозге и печени, у взрослых только в костном мозге. В процессе дифференцировки на мембранах системы иммунитета появляются макромолекулы гликопротеинов (CD-аг - аг кластеров дифференцировки клеток). специфичны для определенной стадии развития. известно более 200. CD-аг, различные рецепторы на поверхности используются в качестве маркеров для их идентификации. Существует 2 класса лимфоцитов: Т-лимфоциты, прошедшие дифференцировку в тимусе, и В-лимфоциты – соз00ревающие в км. Т-лимфоциты осуществляют реакции клеточного типа, обеспечивая защиту от внутриклеточных и грибковых инфекций, паразитов, опухолевых клеток и чужеродных трансплантатов. В-лимфоциты - гуморальный иммунитет, вырабатывая ат, направленные против внеклеточных бактерий, вирусов и чужеродных белков. Помимо лимфоцитов, в иммунных реакциях участвуют макрофаги, ДК - захватывают попавший в организм аг, перерабатывают, подготавливая для контакта с лимфоцитами. Т-лимфоциты имеют антиген-распознающий рецептор — TcR - распознает аг пептид, связанный с МНС АПК. при действии костимулирующих факторов, клетки дифференцируются в Т-х / цитотоксические Т-л. Важными корецепторными взаимодействиями между Т-л и АПК являются, так называемые, Т-рег клетки (CD28 — CD80 и CD154 (CD40L) — CD40). Т-х имеют TcR и корецептор CD4, которые участвуют в распознавании комплекса аг пептид + МНС II АПК. Нативные Т-х под действием факторов диф на Thl и Th2: Thl-лимфоциты - за стимуляцию клеточного иммунитета; Тh2-лимфоциты — за стимуляцию гуморального. ЦТЛ имеют TcR и корецептор CD8, участвуют в распознавании комплекса аг пептид + МНС I Активированные, дифференцированные ЦТл вызывают гибель клеток-мишеней в результате контакта и участия перфорина, гранзимов, Fas-рецепторов (CD95) и ФНО. К реакциям клеточного типа относятся инфекционная аллергия, отторжение трансплантатов, реакция «трансплантат против хозяина» (РТПХ). 5. Врожденные механизмы клеточного иммунитета: фагоцитоз, стадии, диагностическое значение; естественные киллеры,дендритические клетки. Фагоцитоз — поглощение фагоцитом корпускул, бактерий. усиливают опсонины, обволак объект. Опсонины— белки, обволак микробы и усиливающие их фагоцитоз. Роль выполняют ИГ, белки острой фазы, ЛПС-связывающий протеин; СЗЬ, С4Ь, сурфактантные протеины легких. Грам+ бакт (стафило, стрепто, пропионибактерии) способны неспецифически адсорбировать гуморальные факторы в виде капсулоподобного покрова. более интенсивно фагоцитируются. Макрофаги – полиморфноядерные гранулоциты различных тканей с моноцитами крови объединены в систему мононуклеарных фагоцитов . Моноциты составляют 5-10 %, а нейтрофилы — 60-70% лейкоцитов крови. Поступая в ткань, моноциты формируют популяцию тканевых макрофагов: купферовские клетки, остеокласты костной ткани, альвеолярные и интерстициальные макрофаги, микроглия ЦНС. – рассеяны по всему орг, не требуют экстренного выхода, 40-60 сут, много лизосом Нейтрофилы – подвижные фагоциты, созрев в костном мозге, под воздействием цитокинов, микробных факторов экстренно выходят в кровоток к очагу поражения – острый воспалительный ответ, живут 15 сут, много лизосом. ИМЕЮТ TOLL-ПОДОБНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ, РЕЦЕПТОРЫ ДЛЯ FC ФРАГМЕНТА, С3В И С4В КОМПОНЕНТОВ КОМПЛЕМЕНТА, ЦИТОКИНОВ,ХЕМОКИНОВ Фагоциты направленно перемещаются к объекту фагоцитоза, реагируя на хемоаттрактанты: вещества микробов, активированные компоненты комплемента (С5а,СЗа) и цитокины. Плазмалемма фагоцита обхватывает бактерии. Затем объект фагоцитоза окружается плазмалеммой, фагосома погружается в цитоплазму фагоцита. Мембрана фагосомы сливается с лизосомой, фагоцитированный микроб разрушается, рН закисляется до 4,5; активируются ферменты лизосомы. Фагоцитированный микроб разрушается под действием ферментов лизосом, катионных белков, лизоцима. При окислительном взрыве в фагоците образуются токсичные антимикробные формы кислорода — перекись водорода Н202, супероксиданион 02», гидроксильный радикал ОН», синглетный кислород. окись азота N0». фагоциты (А-клетки) осуществляют презентацию аг информации эффекторным клеткам иммунной системы (Т- и В лимфоциты), запуская тем самым реакции иммунного ответа. В заключительную стадию иммунного ответа Т-лимфоциты выделяют цитокины, активирующие макрофаги. макрофаги вместе с ат и активированным комплементом (СЗЬ) осуществляют более эффективный фагоцитоз (иммунный фагоцитоз), разрушая, фагоцитированные микробы, иногда выступают в роли киллеров. Фагоцитам присуща также секреторная функция, связанная с выработкой монокинов (интерлейкин-1, фактор некроза опухолей) Фагоцитоз может быть завершенным, в результате гибели захваченного микроба, и незавершенным, при котором микробы не погибают. Примером незавершенного - фагоцитоз гонококков, туберкулезных палочек и лейшманий. NK-клетки - гранулоциты (естественные киллеры) убивают клетки-мишени на основе лектинового распознавания или антитело-зависимой клеточной цитотоксичности. убивают клетки-мишени, которые не экспрессируют МНС I. Цитотоксическое действие NK-клеток обусловлено перфоринзависимым механизмом. При соединении NK-клетки с Fc-фрагментом антител, прикрепленных к клеткам с чужеродными аг, развивается антителозависимая клеточная цитотоксичность и гибель клетки-мишени. 2 субпопуляции NK: одна из них участвует в антителозависимой клеточной цитотоксичности. Вторая - находится в синусоидах печени. LAK-клетка (лимфокин-активированный киллер) из небольшой субпопуляции NK-клеток. цитотоксична к опухолевым клеткам, особенно под влиянием интерлейкинов (IL2, IL1, IL6, IL15), интерферонов, TNFoc. LAK-клетки активируют Т-лимфоциты и эозинофилы. Ту5-клетки, или NK-T-клетки, являются небольшой субпопуляцией Т-клеток: возможный аналог NK-клеток. Находятся в барьерных органах и слизистых оболочках. элиминировать возбудителей туберк. Методы оценки активности фагоцитирующих клеток для определения им статуса орг |