Донецкая Э.Г.-А., Зрячкин Н.И. Инфектология

––– 1. Общие вопросы инфектологии –––

2-й класс – В-токсины, частично связанные с микробной клеткой и частично секретируемые в окружающую среду. Они локализуются в периплазматическом пространстве – мезотоксины (тетаноспазмин

Clostridium tetani и нейротоксин Clostridium botulinum). В процессе се-

креции клетка остается жизнеспособной. Они не имеют сигнального пептида, поэтому практически не секретируются в окружающую среду.

3-й класс – С-токсины, плотно связанные с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду только после гибели клетки. Например, Шига-токсин у Shigella dysenteriae 1 серовара.

Классификация белковых экзотоксинов по механизму действия.

По механизму действия белковые бактериальные токсины делят на следующие группы:

1.Токсины, повреждающие клеточные мембраны (мембранотокси-

ны).

2.Токсины – ингибиторы синтеза белка (цитотоксины).

3.Токсины, активирующие пути метаболизма, вторичных посредников – мессенджеров (функциональные блокаторы).

4.Активаторы иммунного ответа.

5.Протеазы.

I. Токсины, повреждающие клеточные мембраны – мембранотоксины. Эти токсины способны повреждать плазматическую мембрану эукариотических клеток двумя путями:

А.Спомощьюферментативногогидролиза.Ферментативныйгидролиз – действие альфа-токсина Clostridium perfringens, обладающего активностью фосфолипазы С.

Б.Врезультатеформированияпор.Вызванныеимиповреждениявызывают лизис клеток и способствуют распространению бактерий в макроорганизме. Порообразующая функция – формируют трансмембранные поры и нарушают селективный вход и выход ионов через плазматическую мембрану, что ведет к лизису клетки. В эту группу входят: гемолизин E. coli, лейкотоксин, О-листериолизин Lysteria monocytogenes;

пневмолизин S. pneumoniae.

II. Токсины – ингибиторы синтеза белка. Эти токсины блокируют синтез белка на субклеточном уровне. Субстратом для них служат факторы элонгации и рибосомальная РНК (рибонуклеиновая кислота). Эти токсины связываются с рецепторами эндотелиальных клеток и вызывают их набухание, сужение просвета сосудов, агрегацию тромбоцитов, развитие гемолиза.

–– 41 ––

–––Инфектология –––

Вэту группу входят антиэлонгаторы – например, дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки. Они выводят из строя фермент трансферазу-2, ответственный за элонгацию (наращивание) полипептидной цепи на рибосомах, что блокирует синтез белка и вызывает гибель клетки. К данному типу токсинов принадлежат токсины с энтеропатогенной активностью и дермонекротоксины.

III. Токсины, активирующие пути метаболизма, вторичных посредников (мессенджера). В молекулу токсина включен фермент аденилатциклаза, который генерирует вторичный мессенджер.

Вторичные посредники – это малые сигнальные молекулы, которые являются компонентами передачи сигнала в клетке. К ним относятся циклическиенуклеотиды,ионыкальция,оксидазота.Онибыстрообразуются, активируют эффекторные белки, которые опосредуют клеточные реакции на внеклеточные сигналы, то есть активируют пути метаболизма.

К данной группе относятся: цитотоксический некротизирующий фактор, термолабильный LT и термостабильный ST токсины E. coli; коклюшный и дерматонекротический токсины Bordetella pertussis; токсины А и В Clostridium difficile, холерный энтеротоксин. В эту группу входят нейротоксины (тетаноспазмин, ботулинический токсин).

Механизм их действия заключается в том, что они способны активировать вторичных посредников, которые усиливают клеточные реакции на внеклеточные сигналы.

IV.Активаторыиммунногоответа.Ктоксинам,входящимвэтугруппу, относятся: токсин синдрома токсического шока (TSST-1), энтеротоксины

иэксфолиативные токсины Streptococcus pyogenes. Они могут действовать непосредственно на презентирующие клетки иммунной системы.

V. Ботулинический и столбнячный токсин.

Мишенями действия токсинов в клетках является группа белков, которые участвуют в процессах высвобождения нейромедиаторов и ингибирования секреции ацетилхолина. Возникают нарушения мышечных сокращений, что приводит к развитию вялых параличей периферических нервов. Столбнячный и ботулинический токсины – супертоксины – это самые сильные биологические яды.

Эндотоксины входят в состав клеточной стенки и высвобождаются

лишь при гибели микробной клетки. Эндотоксины – это бактериальные модулины, которые обладают широким спектром биологической активности. К эндотоксинам относят липополисахарид клеточной стенки.

–– 42 ––

––– Инфектология –––

Лечить болезни, возбудители которых продуцируют эндотоксин, следует не нейтрализацией токсина, а воздействием на возбудителя.

Септическийшок–тяжелыйтоксическийсиндром,которыйхарак- теризуется прогрессирующей гипотензией, нарушением тканевой перфузии, развитием полиорганной недостаточности, нарушением гемостаза и развитием геморрагического синдрома. Наблюдается при активации хронической очаговой инфекции. Возникает внезапно в результате поступления в кровь большого количества бактерий и их токсинов или только токсинов.

Наиболее частые причины бактериального шока: Staphylococcus, Streptococcus, E. coli, Klebsiella, Pseudomonаs.

Основные формы существования микроорганизма. Облигатные внутриклеточные паразиты – они могут жить и размножаться только в условияхвнутриклеточногосуществования.Входеэволюцииониутра- тилинекоторыеважнейшиесистемы–хламидии(энергетические),рик- кетсии (метаболические). Они хорошо адаптированы к переживанию и размножению в клетках (чаще макрофагах, эритроцитах).

Факультативные внутриклеточные паразиты – способны суще-

ствовать как внутри, так и вне клетки. При этом в организме человека преобладают процессы внутриклеточного размножения. Способность к внутриклеточному существованию ведет к хронизации инфекционного процесса, так как обеспечивает выживаемость микробов и их сохранение в макроорганизме. К ним относятся возбудители туберкулеза, гонореи, дизентерии и т.д.

Облигатные внеклеточные паразиты. Они не проникают внутрь клеток,априкрепляютсякихповерхностиираспространяютсяпомежклеточным пространствам. Примером являются микоплазмы.

1.5. Характеристика макроорганизма как участника инфекционного процесса

Восприимчивый макроорганизм как второй участник инфекционного процесса на внедрение микроорганизма отвечает противомикробной резистентностью.

Противомикробная резистентность – это одно из проявлений об-

щей физиологической реактивности организма. Противомикробная ре-

–– 44 ––

––– Инфектология –––

Если микроорганизмы преодолевают кожно-слизистый барьер, то они попадают в подкожную клетчатку или в подслизистый слой. Здесь на их пути стоит следующий механизм противомикробной резистентности – развитие воспаления.

1.5.2. Воспаление

Воспаление является универсальной защитной реакцией, достаточно сложной по своему механизму.

Воспаление – это типовой патологический процесс, возникающий в ответ на действие разнообразных патогенных факторов экзогенной или эндогенной природы, характеризующийся развитием стандартного комплекса сосудистых и тканевых изменений. Воспалительный процесс может носить первичный характер и возникать в месте действия альтерирующего фактора.

Возможно вторичное развитие воспаления при аутоинтоксикациях (почечнаянедостаточность,печеночнаянедостаточность)иприразличных экзоинтоксикациях бактериальной и небактериальной природы.

Вторичныевоспалительныепроцессыразличнойлокализациимогут сопутствовать анемиям различной этиологии, сердечной недостаточности, дыхательной недостаточности, сопровождающимся развитием гипоксических состояний, нарушением трофики и регенерации тканей.

Независимо от локализации воспалительного процесса и происхождения этиологического фактора в зоне острого воспаления всегда возникает стандартный комплекс сосудистых и тканевых изменений. Реакция со стороны тканей на действие повреждающего фактора носит фазный характер и проявляется альтерацией, экссудацией и пролиферацией. Одновременно с тканевыми расстройствами возникает комплекс сосудистых изменений в виде кратковременного спазма, артериальной, венозной гиперемии и стаза.

1.Альтеративноевоспалениехарактеризуетсяпреобладаниемдистрофических и некротических сдвигов и чаще всего наблюдается в паренхиматозных органах (печень, почки, скелетная мускулатура).

2.Экссудативноевоспаление отличается преобладаниемреакции

системы микроциркуляции, главным образом ее венулярного отдела, над процессами альтерации и пролиферации. Экссудативное воспа-

–– 46 ––

––– 1. Общие вопросы инфектологии –––

ление чаще развивается в серозных полостях в случаях возникновения плеврита, перикардита, артрита и др., реже – в паренхиматозных органах.

3.Особенность пролиферативного воспаления – доминирование размножения клеточных элементов пораженной ткани, лимфоцитарной инфильтрацией органа или ткани. Продуктивное воспаление протекает, как правило, длительно и носит хронический характер. Однако в ряде случаев оно может быть острым, например гранулематозное воспаление при васкулитах различной этиологии.

Результатами развития воспалительной реакции являются следующие:

1.Задержка микробного агента на месте внедрения. 2.Отграничение воспалительного процесса от окружающих тканей.

3.Разрушение этого микробного агента.

4.Удаление его из организма.

Такая последовательность событий наблюдается при реализации защитной роли воспаления. Защитная роль воспаления была впервые описана и И.И. Мечниковым, и этот процесс назван фагоцитозом.

Процесс фагоцитоза имеет несколько фаз:

1.Первая – это таксис. Приближение фагоцита к объекту фагоцитирования.

2.Вторая – аттракция. Прилипание фагоцита к объекту фагоцитоза.

3.Третья – собственно фагоцитоз. Поглощение объекта фагоцитоза.

4.Четвертая – киллинг. Убийство объекта фагоцитоза.

5.Пятаяфаза–внутриклеточноеперевариваниеобъектафагоцитоза. Если все пять фаз реализуются, то фагоцитоз считается завершен-

ным. Завершенный фагоцитоз – это и есть защитная реакция, потому что микробный агент убивается, уничтожается и переваривается.

Если четвертая и пятая стадии отсутствуют, то такой фагоцитоз считаетсянезавершенным.Итогдаиззащитнойреакцииорганизмаонпревращается в свою противоположность. Это связано с тем, что внутри фагоцитирующих клеток микробы ограждены от действия противомикробных факторов. Живые микроорганизмы находятся внутри клеток, разносятся по всему организму и при активации вызывать инфекционную болезнь.

Следующий уровень защиты – это барьерная функция лимфатических узлов. Микробный агент, прорвав очаг воспаления, попадает в лимфатические сосуды и заносится в лимфатические узлы. В лимфати-

–– 47 ––

––– 1. Общие вопросы инфектологии –––

Б. Белки сыворотки крови: бета-лизин, пропердин и лизоцим.

В. Белки протеазы, которые могут расщеплять чужеродные белки. Г. Кроме того, антимикробная активность обеспечивается клетками крови: лейкоцитами, макрофагами, гранулоцитами, тканевыми макро-

фагами и тучными клетками.

1.5.4. Функциональные механизмы противомикробной резистентности

Третья группа механизмов противомикробной неспецифической защиты – функциональные механизмы.

Это те физиологические механизмы, которые эволюционно сложились для других целей, но попутно выполняют функцию защиты:

1.Лихорадка – это механизм терморегуляции имощный защитный механизм. Следовательно, не всегда нужно назначать жаропонижающие препараты.

2.Выделительныемеханизмы.Кашель,чихание,прикоторыхвыделяется большое количество микробов, позволяют освободить от них организм.

3.Почечный фильтр. Через почечный фильтр выводится очень большое количество микробных агентов.

4.Защитная и выделительная функции кишечника. Микрофлора кишечника выполняет защитную функцию, не позволяя микроорганизмам колонизировать кишечник. С жидким стулом выводится большое количество патогенных возбудителей.

1.6.Характеристика факторов окружающей среды как участников инфекционного процесса

Третий компонент, который лежит в основе формирования инфекционной болезни, – это окружающая среда. Он играет такую же роль, как и микроорганизм и восприимчивый макроорганизм, и является неотъемлемой частью инфекционного процесса. Факторы внешней среды оказывают существенное влияние на развитие, течение и исход инфекционного процесса.

–– 49 ––