Учение об инфекции. Факторы патогенности бактерий. Роль микроорганизма, внешней среды и социальных условий в развитии инфекции. Формы инфекции
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
тема Учение об иммунитете. Виды иммунитета. Неспецифическая резистентность. Серологические реакции. 1.Иммунология, ее предмет и задачи. Основные этапы развития учения об иммунитете. Иммунитет ,его виды и формы. Иммунология -– медико-биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры, механизмы этих реакций, их проявление, течение и исход в норме и патологии, разрабатывающая методы исследования и лечения, основанные на этих реакциях. Предмет изучения иммунологии: 1. Строение иммунной системы 2. Закономерности и механизмы развития иммунных реакций 3. Механизмы контроля и регуляции иммунных реакций 4. Болезни иммунной системы и ее дисфункции 5. Условия и закономерности развития иммунопатологических реакций и способы их коррекций 6. Иммунологические проблемы репродукции 7. Иммунологические проблемы трансплантации органов и тканей 8. Онкоиммунология. Задачи иммунологии: 1. Изучение иммунной системы здорового человека; 2. Изучение роли ИС в патогенезе инфекционных и неинфекционных заболеваний 3. Разработка унифицированных и информативных методов оценки иммунного статуса 4. Разработка новых высокоэффективных иммуноактивных препаратов и оптимальных схем их применения. Основные этапы развития учения об иммунитете. 1000 г до н.э. первые инокуляции содержимого оспенных папул втирали в кожу здоровым людям с целью их защиты от острой формы заболевания. 1546 год – ДжираламоФракасторо книга «Зараза» - теория приобретенного иммунитета. 1701 год – Вариоляция (прививание от оспы). 1796 год – Дженнер вакцинировал 8-летнего мальчика 1798 год – Публикация результатов исследований. Разработал врачебную технику оспопрививания. Исторические этапы взаимодействия человека с инфекцией: 1 этап характеризовался повсеместным распространением «моровых» болезней. 2 этап 19 век. Осознание сущности заразных болезней. Открытие инфекционных штаммов, понятие инфекционного процесса. 3 этап активная борьба с инфекциями. Луи Пастер создал аттенуированные вакцины против бешенства и сибирской язвы. Мечников – обосновал теорию иммунитета. 1902 год – дано понятие анафилаксии и аллергии, открытие группы крови, открыты онковирусы. Обузданы эпидемии чумы, холеры, брюшного и сыпного тифов. Ликвидирована натуральная оспа. Снизилось количества «детских» болезней. Открытие прионов как нового класса инфекционных заболеваний Виды иммунитета Видовой / Приобретенный Видовой = выработанная в процессе филогенеза генетически закрепленная и передаваемая по наследству невосприимчивость вида к какому-либо антигену или микроорганизму, обусловленная биологическими особенностями самого организма, свойствами данного антигена, а также особенностями их взаимодействия. Пример - невосприимчивость человека к некоторым возбудителям болезней сельскохозяйственных животных (чуме крупного рогатого скота) Механизм - отсутствие рецепторного аппарата для взаимодействия антигена с клетками организма или молекулами-мишенями, либо быстрая деструкция антигена Приобретенный - невосприимчивость, возникающая в результате естественной встречи организма с антигеном в процессе онтогенеза, например, при вакцинации или после перенесенного заболевания. Примером естественного приобретенного иммунитета у человека может служить не- восприимчивость к инфекции, возникающая после перенесенного заболевания, так называемый постинфекционный иммунитет (например, после брюшного тифа, дифтерии и других инфекций), а также «проиммуниция», т. е. приобретение невосприимчивости к ряду микроорганизмов, обитающих в окружающей среде и в организме человека и постепенно воздействующих на иммунную систему своими антигенами. В отличие от приобретенного иммунитета в результате перенесенного инфекционного за- болевания или «скрытной» иммунизации, на практике широко используют преднамеренную иммунизацию антигенами для создания к ним невосприимчивости организма. С этой целью применяют вакцинацию, а также введение специфических иммуноглобулинов, сывороточных препаратов или иммунокомпетентных клеток. Приобретаемый при этом иммунитет называют поствакцинальным, и служит он для защиты от возбудителей инфекционных болезней, а также других чужеродных антигенов. Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет обусловлен активной реакцией, активным вовлечением в процесс иммунной системы при встрече с данным антигеном (например, поствакцинальный, постинфекционный иммунитет), а пассивный иммунитет формируется за счет введения в организм уже готовых иммунореагентов, способных обеспечить защиту от антигена. К таким иммунореагентам относятся антитела, т. е. специфические иммуноглобулины и иммунные сыворотки, а также иммунные лимфоциты. Иммуноглобулины широко используют для пассивной иммунизации, а также для специфического лечения при многих инфекциях (дифтерия, ботулизм, бешенство, корь и др.). Пассивный иммуни- тет у новорожденных детей создается иммуноглобулинами при плацентарной внутриутробной передаче антител от матери ребенку и играет существенную роль в защите от многих детских инфекций в первые месяцы жизни ребенка. Поскольку в формировании иммунитета принимают участие клетки иммунной системы и гуморальные факторы, принято активный иммунитет дифференцировать в зависимости от того, какой из компонентов иммунных реакций играет ведущую роль в формировании защиты от антигена. В связи с этим различают клеточный, гуморальный, клеточно-гуморальный и гуморально-клеточный иммунитет. Примером клеточного иммунитета может служить противоопухолевый, а также транс- плантационный иммунитет, когда ведущую роль в иммунитете играют цитотоксические Т- лимфоциты-киллеры; иммунитет при токсинемических инфекциях (столбняк, ботулизм, дифтерия) обусловлен в основном антителами (антитоксинами); при туберкулезе ведущую роль играют иммунокомпетентные клетки (лимфоциты, фагоциты) с участием специфических антител; при некоторых вирусных инфекциях (натуральная оспа, корь и др.) роль в защите играют специфические антитела, а также клетки иммунной системы. В инфекционной и неинфекционной патологии и иммунологии для уточнения характера иммунитета в зависимости от природы и свойств антигена пользуются также такой терминологией: антитоксический, противовирусный, противогрибковый, противобактериальный, противопротозойный, трансплантационный, противоопухолевый и другие виды иммунитета. Наконец, иммунное состояние, т. е. активный иммунитет, может поддерживаться, сохраняться либо в отсутствие, либо только в присутствии антигена в организме. В первом случае антиген играет роль пускового фактора, а иммунитет называют стерильным. Во втором случае иммунитет трактуют как нестерильный. Примером стерильного иммунитета является поствакцинальный иммунитет при введении убитых вакцин, а нестерильного— иммунитет при туберкулезе, который сохраняется только в присутствии в организме микобактерий туберкулеза. Иммунитет (резистентность к антигену) может быть системным, т. е. генерализованным, и местным, при котором наблюдается более выраженная резистентность отдельных органов и тканей, например слизистых верхних дыхательных путей (поэтому иногда его называют мукозальным). 2.Неспецифическая резистентность и ее механизмы. Факторы неспецифической резистентности. Защитные функции, т. е. поддержание гомеостаза при антигенных воздействиях, иммунная система осуществляет с помощью комплекса сложных взаимосвязанных реакций, носящих как специфический, т. е. присущий только иммунной системе, так и неспецифической (общефизиологический) характер. Поэтому все формы иммунного реагирования и факторы защиты организма подразделяют на специфические и неспецифические. Клеточные механизмы неспецифической резистентности. Они представлены воспалительной реакцией тканей и фагоцитозом. В них участвуют нейтрофилы, моноциты, макрофаги, эозинофилы, базофилы. Воспалительная реакция тканей – эволюционно выработанный процесс защиты внутренней среды от проникновения чужеродных макромолекул. Внедрившиеся в ткань микроорганизмы фиксируются в месте внедрения, разрушаются и далее удаляются из ткани во внешнюю среду с жидкой средой очага воспаления – экссудатом. Клетки тканей и лейкоциты, поступающие в очаг воспаления, образуют своеобразный защитный вал, препятствующий распространению чужеродных частиц по внутренней среде. В очаге воспаления особенно эффективно протекает процесс фагоцитоза. Фагоцитоз, являясь механизмом неспецифической защиты, в то же время способствует иммунологическим механизмам защиты. Это связано, во-первых, с тем, что, поглощая макромолекулы и расщепляя их, фагоцит как бы раскрывает структурные части молекул, отличающиеся чужеродностью. Во-вторых, фагоцитоз в условиях иммунологической защиты протекает быстрее и эффективнее. Таким образом, явление фагоцитоза занимает промежуточное место между механизмами специфической и неспецифической защиты. Это еще раз подчеркивает условность деления механизмов защиты клеточного гомеостаза на специфические и неспецифические. К неспецифическим факторам резистентности относят: 1.Механические факторы –барьерную функцию кожи и слизистых оболочек, нормальной микрофлоры, лимфатических узлов. 2..Физико-химические факторы –барьерную функцию пищеварительных ферментов, протеолитических и других ферментов, имеющихся в жидкостях и тканях организма. 3.Ареактивность клеток макроорганизма, т.е. клеточные факторы. 4.Воспаление. 5.Фагоцитоз. 6.Гуморальные неспецифические факторы – бактерицидные вещества сыворотки крови. 7.Интерферон и термолабильные ингибиторы, содержащиеся в сыворотке крови (неспецифические факторы защиты организма от вирусов). 8.Физиологические функции организма, направленные на подавление жизнедеятельности микроорганизмов и выделение их из макроорганизма. 3. Гуморальные факторы неспецифической резистентности. Система комплемента, пути его активации. Гуморальные факторы неспецифической резистентности состоят из разнообразных белков, содержащихся в крови и жидкостях организма. Они сами могут обладать антимикробными свойствами или способны активизировать другие гуморальные и клеточные механизмы иммунитета. Эти вещества осуществляют функцию первичной защиты от чужеродных антигенных и неантигенных частиц. Количество этих гуморальных факторов значительно. К числу более активных, или наилучшим образом изученных, следует отнести нормальные антитела, лизоцим, комплемент, пропердин, лейкины, бета-лизины и др. По химической структуре лизоцим относится к полипептидам. Он растворим в слабокислой среде, устойчив к непродолжительному кипячению, к трипсину. Лизоцим (мурамидаза) способен расщеплять основное вещество клеточной стенки бактерии муреин путем разрушения связи между первым углеродным атомом n-ацетилмурамовой кислоты и четвертым углеродным атомом n-ацетилглюкозамина, входящего в состав клеточной стенки бактерий. В результате этого изменяется ее проницаемость. Лизоцим является мощным защитным фактором слизистой оболочки полости рта, глаза, содержится в слезах, слюне, крови, материнском молоке, тканях различных внутренних органов. Высокая концентрация лизоцима выявляется в околоплодных оболочках и водах плода. Основная масса лизоцима синтезируется, по-видимому, тканевыми макрофагами и нейтрофилами. Лизоцим выполняет в организме важные биологические функции: бактерицидное действие, стимулирующее воздействие на фагоцитоз, способность нейтрализовать некоторые микробные токсины, а также противовоспалительное действие. В сыворотке людей и животных выявляются нормальные антитела против различных микробных антигенов. Они обладают агглютинирующим, комплементсвязывающим, литическим, нейтрализующим влиянием на микробные антигены. Сыворотка крови может содержать иммуноглобулины даже по отношению к антигенам, о которых заведомо известно, что они никогда не поступали в данный организм. Такие антитела получили название естественных или «нормальных». Они обычно определяются в низких титрах, однако их иммунологическая роль довольно выражена, особенно по отношению к инфекционным агентам. Считается, что нормальные антитела появляются в результате так называемой неприметной иммунизации возбудителями или антигенами, поступающими с пищей, однако нельзя отрицать и спонтанный (генетически обусловленный) механизм их образования. Реакции антител по отношению к антигенам, о которых заведомо известно, что они не проникали в данный организм, могут расцениваться и как перекрестные, отсюда и их более низкие титры. Нормальные антитела могут поступать трансплацентарно или с молоком матери. Белки острой фазы – большая группа белков, обладающих антимикробным действием, способствующих фагоцитозу, активации комплемента, формированию и ликвидации воспалительного очага. Белки острой фазы продуцируются в печени под действием цитокинов. Основную массу белков острой фазы составляют С-реактивный белок и сывороточные амилоиды А и Р, а также – факторы свертывания крови, металлосвязывающие белки, ингибиторы протеаз, компоненты комплемента и некоторые другие. • С-реактивный белок (СРБ) присоединяется к фосфатидилхолину – компоненту клеточной мембраны любых клеток. Способен присоединяться к микроорганизмам, активированным лимфоцитам, поврежденным клеткам разных тканей, активируя при этом комплемент. Присоединяясь к нейтрофильным фагоцитам, усиливает фагоцитоз и элиминацию объектов фагоцитоза. • Сывороточный амилоидный белок А – липопротеин, обладающий способностью к хемоаттракции нейтрофилов, моноцитов и лимфоцитов, вызывает временную репарацию повреждений клетки и тканей при воспалении. • Сывороточный амилоид Р близок по структуре в СРБ, обладает способностью к активации комплемента. • Белки, связывающие железо – гаптоглобин, гемопектин, трансферрин – препятствуют размножению микроорганизмов, нуждающихся в железе. • Ингибиторы протеаз (антитрипсин, антихимотрипсин, церулоплазмин и макроглобулин) препятствуют разрушению тканей протеазами нейтрофилов в очагах воспаления. Пути активации: Классический путь (он был открыт первым, но эволюционно является новым) требует антител для активации (специфический иммунный ответ, приобретённый иммунитет) Альтернативный путь отличается от классического следующим: при активации системы комплемента не нужно образование иммунных комплексов, он происходит без участия первых компонентов комплемента — С1, С2, С4. Он также отличается тем, что срабатывает сразу же после появления антигенов — его активаторами могут быть бактериальные полисахариды и липополисахариды (являются митогенами), вирусные частицы, опухолевые клетки. Лектиновый путь гомологичен классическому пути активации системы комплемента. Он использует лектин, связывающий маннозу, (MBL) — белок, подобный C1q классического пути активации, который связывается с маннозными остатками и другими сахарами на мембране, что позволяет распознавать разнообразные болезнетворные микроорганизмы. MBL — сывороточный белок, принадлежащий к группе белков коллектинов, который синтезируется преимущественно в печени и может активировать каскад комплемента, непосредственно связываясь с поверхностью патогена. 1. Лизоцим. Это фермент (мурамидаза), который разрушает пептидогликан клеточной стенки бактерий, способствуя их лизису. Наиболее чувствительны грамположительные бактерии. 2. Пропердин. Это сывороточный белок (гамма-глобулин). Участвует в опсонизации и разру- шении микробов самостоятельно (после активации) или через активацию системы комплемента. Вместе с ионами магния и 4 другими факторами образует систему пропердина. 3. Бета-лизин - термостабильный компонент сыворотки крови. Обладает бактерицидными свойствами, повреждая цитоплазматическую мембрану; наиболее чувствительны спорообразующие аэробы. 4. Лейкины - термостабильные вещества лейкоцитов, оказывающие бактерицидное действие. 5. Плакины - бактерицидные термостабильные вещества тромбоцитов. 6. Эритрин - бактерицидное термостабильное вещество эритроцитов. 7. Интерфероны - видоспецифические термостабильные белки различных клеток, препятствующие размножению вирусов и опухолевых клеток. Индукторами интерферона являются микробные компоненты, синтетические вещества, 8. Вирус нейтрализующие ингибиторы (инактивируют вирусные частицы). 10. Нормальные антитела (иммуноглобулины, инактивирующие микробы, с которыми орга- низм ранее не встречался). 11. Трансферрин - сывороточный белок. Оказывает бактериостатическое действие, связывая и транспортируя ионы железа в организме. Регуляция факторов естественной резистентности осуществляется посредством сложных нейро- гуморальных механизмов. 4.Фагоцитоз. Фагоцитирующие клетки. Основные стадии фагоцитоза и их характеристики. Завершенный и незавершенный фагоцитоз. Опсонины. Фагоцитоз — это процесс активного захватывания и поглощения живых организмов (бактерий, грибков и т. д.) и неживых частиц одноклеточными организмами или особыми клетками макроорганизма — фагоцитами. Процесс захвата и поглощения жидких частиц называется пиноцитозом. У высших животных и у человека способностью к фагоцитозу обладают зернистые лейкоциты, клетки ретикулоэндотелиальной системы и макрофаги. Все фагоцитирующие клетки организма, по И.И. Мечникову, подразделяются на макрофаги и микрофаги. К микрофагам относятся полиморфноядерные гранулоциты крови: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Макрофаги различных тканей организма (соединительной ткани, печени, легких и др.) вместе с моноцитами крови и их костномозговыми предшественниками (промоноциты и монобласты) объединены в особую систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ). СМФ филогенетически более древняя по сравнению с иммунной системой. Она формируется в онтогенезе достаточно рано и имеет определенные возрастные особенности. Все фагоцитирующие клетки характеризуются общностью основных функций, сходством структур и метаболических процессов. Наружная плазматическая мембрана всех фагоцитов является активно функционирующей структурой. Она отличается выраженной складчатостью и несет множество специфических рецепторов и антигенных маркеров, которые постоянно обновляются .Фагоциты снабжены высокоразвитым лизосомным аппаратом, в котором содержится богатый арсенал ферментов. Активное участие лизосом в функциях фагоцитов обеспечивается способностью их мембран к слиянию с мембранами фагосом или с наружной мембраной. В последнем случае происходит дегрануляция клеток и сопутствующая секреция лизосомных ферментов во внеклеточное пространство. Характеристика стадий фагоцитоза. Первая стадия фагоцитоза – целенаправленное движение фагоцита к объекту фагоцитоза, вторая стадия фагоцитоза – адгезия объекта фагоцитоза на поверхности фагоцита (механизмом осуществления этой стадии отличается доиммунный, или первичный, фагоцитоз от иммунного фагоцитоза), третья стадия фагоцитоза – эндоцитоз – осуществляется в четыре последовательных этапа (инвагинация мембраны фагоцита в месте прикрепления объекта фагоцитоза, фагоцит обволакивает объект фагоцитоза большими псевдоподиями, образуется фагосома, фагосома сливается с лизосомами – образуется фаголизосома), на четвертой стадии фагоцитоза происходит резкая активация метаболизма фагоцита – активируются механизмы его внутриклеточного киллинга (внутриклеточной цитотоксичности). Процесс фагоцитоза бывает завершенным и незавершенным. Завершенный фагоцитоз состоит из следующих стадий: • активация фагоцитирующей клетки; • хемотаксис или движение к фагоцитируемому объекту; • прикрепление к данному объекту (адгезия); • поглощение этого объекта; • переваривание поглощенного объекта. Незавершенный фагоцитоз прерывается на стадии поглощения, при этом патоген остается живым. Стадии фагоцитоза Активация→Хемотаксис→Прикрепление→Поглощение→Переваривание В процессе фагоцитоза образуются следующие структуры: • фагосома – образуется после прикрепления фагоцита к объекту путем замыкания его мембраны вокруг патогена; • фаголизосома – образуется в результате слияния фагосомы с лизосомой фагоцитирующей клетки. После ее образования начинается процесс переваривания. Вещества из лизосомальных гранул (гидролитические ферменты, щелочная фосфатаза, миелопероксидаза, лизоцим) могут разрушать чужеродные вещества двумя механизмами: • кислороднезависимый механизм —осуществляется гидролитическими ферментами; • кислородзависимый механизм — осуществляется при участии миелопероксидазы, перекиси водорода, супероксидного аниона, активного кислорода и гидроксильных радикалов. |