- •Литвицкий Пётр Францевич
- •Предмет патофизиологии
- •Синдром Клайнфелтера
- •Расстройства энергетического обеспечения клетки
- •Ы верстка! вставить рисунок «рис-5-7» ы
- •Защита мембран и ферментов клеток Цели воздействий и примеры лекарственных средств для защиты мембран и ферментов клеток приведены в таблице 5-5. Ы Верстка Таблица 5-5 ы
- •Зона первичной альтерации
- •Паразитизм — форма антагонизма, при которой микроорганизм использует макроорганизм как источник питания и объект постоянного или временного обитания.
- •Звенья патогенеза
- •Понятие «изсд»подразумевает:
- •Содержание воды в организме определяется в основном его возрастом, массой и полом. Жидкость в организме находится в разных секторах, или компартментах (рис. 12-1).
- •Нарушения обмена натрия
- •Механизмы устранения сдвигов кислотно-основного состояния организма
- •Гидрокарбонатную буферную систему используют как важный диагностический показатель состояния кщр организма в целом.
- •Ацидоз и алкалоз
- •Ы верстка! подтабличное примечание. Ы
- •Антивитамины
- •Механические барьеры
- •Фагоциты непосредственно участвуют в осуществлении важных процессов. Они обеспечивают:
- •Синдром ретикулярной дисгенезии
- •Реализация эффектов медиаторов аллергии обусловливает развитие стереотипных реакций:
- •Стадия клинических проявлений
- •Реализация эффектов медиаторов аллергии ведет к повреждению клеток и неклеточных образований. Это вызывает развитие острого воспаления с характерными для него местными и общими признаками.
- •Ы верстка! подтабличное примечание! ы
- • Нервно-психические расстройства. Они имеют большую патогенетическую значимость. Коллапс, как правило, сопровождают следующие явления.
- •Ключевые звенья патогенеза шока на стадии компенсации
Паразитизм — форма антагонизма, при которой микроорганизм использует макроорганизм как источник питания и объект постоянного или временного обитания.
Мутуализм — взаимовыгодного сосуществования микро- и макроорганизма (например, бактерии из группы кишечной микрофлоры и организм).
Комменсализм — форма взаимоотношения микро- и макроорганизма, при которой жизнедеятельность микробов в макроорганизме не наносит последнему вреда (например, нормальная микрофлора кишечника, кожи, слизистых оболочек).
Виды возбудителей
К возбудителям ИБ относят: простейших, грибы, бактерии, вирусы и прионы.
Каждый из вышеуказанных возбудителей ИБ обусловливает специфические черты ИП. В значительной мере они определяются природой микроорганизма.
Свойства возбудителей
Классическая модель ИП типична для бактериальных инфекций. В отличие от этого, развитие ИП при вирусных инфекциях имеет существенные особенности в связи с тем, что вирусы являются «генетическими паразитами».
Важным свойством микроорганизмов-паразитов является их патогенность — способность вызывать определенную ИБ.
Патогенность
Патогенность — видовой признак (присущий представителям одного и того же вида возбудителя). Этот признак закреплен в генетической программе микроорганизма и, следовательно, передается по наследству.
Свойство патогенности означает способность микроорганизма проникать в макроорганизм, размножаться в нем и вызывать болезнь с механизмом развития, характерным для данного возбудителя.
Мерой патогенности является фенотипическое свойство — вирулентность.
Вирулентность
Вирулентность — свойство, характеризующее степень болезнетворности данного микроорганизма. Она зависит как от характеристик микроорганизма, так и от восприимчивости макроорганизма.
Факторы патогенности
Факторы патогенности перечислены на рисунке 8-1.
Ы верстка! вставить рисунок «рис-8-1» Ы
Рис. 8-1. Основные факторы патогенности микроорганизмов.
Факторы распространения
Факторы распространения обеспечивают или облегчают проникновение возбудителя во внутреннюю среду организма и распространение в ней. К ним относят:
ферменты (например, гиалуронидаза, коллагеназа, нейраминидаза);
жгутики (например, у холерного вибриона, кишечной палочки, протея);
ундулирующую мембрану (например, у спирохет и некоторых простейших).
Факторы адгезии и колонизации
Факторы адгезии и колонизации способствуют попадающим в организм хозяина микроорганизмам взаимодействовать со специфическими рецепторами клеток, обеспечивая тем самым возможность паразитирования, размножения и образования колоний.
Факторы адгезии (адгезивные молекулы) — поверхностные химические структуры микробных клеток белковой или полисахаридной природы. Различные адгезины обеспечивают прочность взаимодействия микробов с определенными клетками макроорганизма.
Колонизация — размножение и образование большого количества однородных микробов (колоний). Этому способствуют также многие экзотоксины.
Факторы защиты микроорганизмов
К факторам защиты возбудителя от бактерицидных механизмов организма хозяина относят:
капсулы, механически защищающие микроб от фагоцитоза (таким свойством обладают, например, возбудители сибирской язвы, гонореи, туберкулеза);
факторы, угнетающие фагоцитоз и реакции иммунитета (например, каталаза, содержащаяся у отдельных штаммов стафилококка разрушает H2O2 и тем самым угнетает процесс переваривания микробов в фагоците; протеаза гидролизует Ig; коагулаза стимулирует свертывание белков плазмы крови, в т.ч. АТ).
Токсины
Токсины — вещества, оказывающие повреждающее действие на клетки и ткани организма хозяина (рис. 8-2).
Ы верстка! вставить рисунок «рис-8-2» Ы
Рис. 8-2. Дозозависимые эффекты БАВ, образующихся под действием ЛПС.
Описано более 50 разновидностей бактериальных токсинов. По происхождению в макроорганизме выделяют эндогенные (эндотоксины) и экзогенные (экзотоксины) токсины.
Эндотоксины
Эндотоксины — вещества, выделяемые бактериями в среду обитания при их разрушении. Образование токсинов контролируется генами хромосом или/и плазмидами (например, Col, F, R), которые включают в себя tox-транспозоны или фаги.
Эндотоксин обладает классическими признаками, характерными для ядов (например, токсическое действие в минимальных дозах, взаимодействие со специфическими рецепторами, селективность действия, термостабильность и др.).
Эндотоксины являются липополисахаридами (ЛПС). Они относятся к основным структурным компонентам внешней мембраны практически всех грамотрицательных бактерий (в т.ч. и непатогенных для человека). Биологическая активность эндотоксина определяется его гидрофобным компонентом — липидом А.
Механизм действия ЛПС in vivo не носит специфического характера. При попадании в организм ЛПС поглощается фагоцитами (лейкоцитами, макрофагами, купферовскими клетками и др.). Эти клетки активируются, синтезируют и секретируют в окружающую среду значительное количество БАВ липидной и белковой природы: ПГ, активирующий тромбоциты фактор (PAF), лейкотриены, ИЛ, ИФН, ФНО-, колониестимулирующие факторы и др. В крови эндотоксин взаимодействует с ЛПВП и белком, связывающим его. Этот липопротеинсвязывающий белок катализирует перенос его же мономерной формы на мембрану клетки-мишени (моноциты, нейтрофилы). На клеточной мембране происходит связывание липопротеинсвязывающего белка с CD14. Этот белок выполняет функцию «рецептора-мусорщика», ответственного за удаление молекулы эндотоксина с поверхности клетки с помощью эндоцитоза, а также презентирует молекулы эндотоксина «истинному» рецептору. Описаны также другие мембранные белки, выполняющие функцию рецептора для ЛПС. Повреждающий эффект ЛПС реализуется при участии ИЛ 1–8, ФНО, PAF.
В настоящее время выделен ряд критических этапов, воздействие на которые способно подавить активацию клеток-мишеней и блокировать патогеное действие эндотоксинов.
Экзотоксины
Экзотоксины — вещества, выделяемые в окружающую среду (т.е. секретируемые) микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности.
В зависимости от объекта воздействия в эукариотических клетках, условно выделяют действующие на поверхностные мембраны клеток (цитолемму) и влияющие на внутриклеточные структуры экзотоксины.
Действующие на цитолемму мембранотоксиныобеспечивают повышение ее проницаемости и/или деструкцию. К основным мембранотоксинам относят:
порообразующие неферментные вещества (могут приводить к апоптозу T-лимфоцитов);
соединения, оказывающие прямое ферментативное повреждение мембран (нейраминидаза, гиалуронидаза, фосфолипазы, сфингомиелиназы и пр.);
токсины, оказывающие детергентный эффект на липидный слой мембран (они содержат амфифильные соединения типа лизофосфолипидов).
Влияющие на внутриклеточные структуры токсины имеют 2 функционально различные части: рецепторную и каталитическую. Каждая из них обеспечивает определенный этап взаимодействия с эукариотической клеткой.
Взаимодействие экзотоксинов с клетками протекает в 4 этапа:
связывания с рецептором;
интернализации;
перемещения в цитозоле;
внутриклеточных эффектов (таблица 8-2).
Ы Верстка Таблица 8-2 Ы
Таблица 8-2. Этапы взаимодействия экзотоксинов микробов с клеткой-мишенью
Этап |
Содержание |
Взаимодействие с клеткой |
Рецепторная часть токсина взаимодействует со специфическим рецептором клетки |
Интернализация |
Токсин-рецепторный комплекс инвагинирует, везикулируется и поступает в цитозоль клетки |
Транслокация в цитозоле |
Токсин перемещается в цитоплазме клетки |
Ферментативная модуляция структуры мишени |
Каталитическая субъединица токсина повреждает структуры клетки |
Экзотоксины обладают исключительно высокой специфичностью действия. Благодаря этому они обеспечивают развитие синдромов, характерных для действия именно данного токсина (ботулизма, столбняка, дифтерии и др.).
Инфицирующая доза
Инфицирующая доза — минимальное количество жизнеспособных возбудителей, необходимых для развития ИБ. От величины инфицирующей дозы микроба может зависеть тяжесть течения ИП, а в случае условно-патогенных бактерий — возможность его развития.
Условия возникновения инфекции
Они определяются входными воротами инфекции, путями ее распространения в организме, механизмами противоинфекционной резистентности.
Входные ворота
Входные ворота инфекции: место проникновения микробов в макроорганизм. Такими воротами могут быть:
кожный покров (например, для возбудителей малярии, сыпного тифа, кожного лейшманиоза);
слизистые оболочки дыхательных путей (для возбудителей гриппа, кори, скарлатины и др.);
слизистые оболочки ЖКТ (например, для возбудителей дизентерии, брюшного тифа);
слизистая оболочка мочеполовых органов (для возбудителей гонореи, сифилиса и др.);
стенки кровеносных и/или лимфатических сосудов, через которые возбудитель поступает в кровь или лимфу (например, при укусах членистоногих и животных, инъекциях и хирургических вмешательствах).
Входные ворота могут определять нозологическую форму заболевания. Так, внедрение стрептококка в области миндалин вызывает ангину, через кожу — рожу или пиодермию, в области матки — эндометрит.
Пути распространения бактерий
Описано несколько путей распространения бактерий в организме:
по межклеточному пространству (благодаря бактериальной гиалуронидазе или дефектам эпителия);
по лимфатическим капиллярам (лимфогенно);
по кровеносным сосудам (гематогенно);
по жидкости серозных полостей и спинномозгового канала.
Большинство возбудителей имеет тропность к определенным тканям макроорганизма. Это определяется наличием молекул адгезии у микробов и специфических рецепторов у клеток макроорганизма.
Механизмы противоинфекционной резистентности
Существуют эффективные системы защиты, препятствующие проникновению возбудителей в организм, их размножению и реализации их патогенных эффектов. Особенно велика роль факторов, тормозящих проникновение патогенных или условно-патогенных бактерий. В качестве примера в таблице 8-3 представлены основные защитные факторы ЖКТ.
Ы Верстка Таблица 8‑3 Ы
Таблица 8-3. Основные защитные факторы желудочно-кишечного тракта
Отдел ЖКТ |
Факторы защиты |
Ротоглотка |
Лизоцим, протеолитические ферменты слюны, секреторные Ig, эндогенная микрофлора |
Желудок |
Кислая среда, протеолитические ферменты, перистальтика |
Тонкий кишечник |
Желчные кислоты, протеолитические ферменты, секреторные Ig, кишечная микрофлора, муцин, слущивание эпителиоцитов, лимфоидные образования, перистальтика |
Толстый кишечник |
Кишечная микрофлора, секреторные Ig, муцин, слущивание эпителиоцитов, перистальтика |
Учитывая наличие защитных факторов макроорганизма, попадание в него инфекционного агента не означает обязательного и, тем более, немедленного развития ИБ. В зависимости от условий инфицирования и состояния защитных систем, ИП может вообще не развиться или протекать в форме бактерионосительства. В последнем случае какие-либо системные ответные реакции организма (включая иммунные) не выявляются.
Общий патогенез инфекционного процесса
Взаимодействие микроорганизмов и фагоцитов
В механизме развития ИП ключевую роль играет взаимодействие возбудителей болезней и фагоцитов. Результат этого взаимодействия во многом определяет особенности течения ИП. В классическом варианте защитная роль фагоцитов состоит в поглощении и уничтожении микроорганизмов. Однако возбудители некоторых ИБ обладают резистентностью к эффекторным механизмам фагоцитов и даже способны размножаться в них (таблица 8-4).
Ы Верстка Таблица 8‑4 Ы
Таблица 8-4. Некоторые виды микроорганизмов, размножающихся в макрофагах
Тип |
Примеры |
Вирусы |
Герпесвирусы, поксвирусы |
Риккетсии |
Риккетсия Провацека (Rickettsia prowazekii) |
Бактерии |
Туберкулезная микобактерия, микобактерия лепры, бруцеллы, Legionella pneumophila |
Простейшие |
Лейшмании, трипаносомы, токсоплазмы |
Вирусы могут проникать в фагоцитирующие клетки, изменяя их функциональную активность. В таблице 8-5 представлены данные о влиянии некоторых патогенных для человека вирусов на жизнедеятельность лейкоцитов.
Ы Верстка Таблица 8‑5 Ы
Таблица 8-5. Влияние вирусов на функциональную активность полиморфноядерных лейкоцитов in vivo и in vitro
Вирус |
Хемотаксис |
Окислительный метаболизм |
Секреторная активность |
Бактерицидная активность |
Фагоцитоз |
Цитомегаловирус |
|
|
– |
|
|
Энтеровирус |
|
– |
– |
– |
– |
Вирус гепатита В |
|
|
– |
|
|
ВИЧ |
|
– |
|
– |
– |
Вирус гриппа |
|
|
|
|
|
Вирус кори |
|
? |
? |
? |
? |