Самостійна робота2

Самостійна робота №2: Оцінка стану антибактеріального, протигрибкового, антипаразитарного імунітетів у хворих.

Інфекційні хвороби залишаються однією з основних причин смертності в світі.  Важливійшими факторами, які визначають розвиток інфекційного процесу, є стан імунної системи людини, її природжених факторів захисту та специфічного імунітету. Відомо, що протиінфекційна імунна відповідь повинна бути добре регульованою та контрольованою для досягнення рівноваги між усуненням патогену та посиленням запального процесу. Відсутність такої рівноваги може привести до формування хронічної інфекції та пошкодження тканин. Клініко-лабораторна характеристика гострого запального процесу. При нормальному вихідному стані імунної системи і сприятливому перебігу хвороби, будь-який запальний процес характеризується наступними стадіями :

1. Інкубаційний період (інапарантний) - 1 доба;  

2. Продромальний період - 2 доба;  

3. Розпал хвороби - (5-7 доба)  

- розвиток (3-4 доба);  

- розгорнута картина;  криза;  

- завершення клінічних проявів (8-10 доба).  

4. Реконвалесценція (11-15 доба):

- рання;

- пізня;  

- одужання (репарація) – (16-24 доби).

Кожному клінічному етапу запального процесу відповідають певні зміни в лейкограмі й імунограмі.  Наявність або відсутність вказаних зрушень в лейкограмі та імунограмі характеризують динаміку тієї чи іншої стадії захворювання.  Ці дані можуть бути основою для прогнозування перебігу хвороби і корекції лікувальних заходів за 1-2 доби до появи клінічних ознак можливих ускладнень.

Динаміка показників лейкограми і імунограми при гострому запальному процесі за умови його сприятливого перебігу:

- Інкубація: еозинопенія, IgM, IgE

- Продром: еозинопенія (менше 2%), відносний нейтрофільоз Т-л, IgM - Розвиток захворювання: Лейкоцитоз, абсолютний нейтрофільоз  T- л,  T- х, Т-с

- Розпал: паличкоядерний зсув формули нейтрофілів, зниження еозинофілів Т-л, Т-х, Т-с, Ig

- Зменшення проявів: Моноцитоз, лімфоцитоз Т-х, Т-с

- Реконвалесценція Еозинофілія, моноцитоз і лімфоцитоз і з тенденцією до зниження В-л,  Т-л

- Одужання: нормалізація кількості лейкоцитів, нейтрофілів, лімфоцитів Тенденція до нормалізації Т-л, В-л, Т-х/Т-с, Ig можуть бути  (особливо IgG) 

Класифікація протиінфекційного імунітету за скерованістю: .Антибактеріальний

.Противірусний

.Протигрибковий

.Антипаразитарний

.Протигельмінтний

І. Антибактеріальний імунітет. Залежно від особливостей патогенезу бактеріальної інфекції імунітет може бути або антибактеріальний, або антитоксичний. Здатність бактерій продукувати у навколишнє середовище екзотоксини, які відіграють основну роль у патогенезі таких інфекцій, як дифтерія, правець, ботулізм та ін., призводить до формування антитоксичного імунітету.  Основним механізмом антибактеріальної захисту є фагоцитоз. В організмі ефективність фагоцитозу підвищується за рахунок опсонізуючої дії специфічних антитіл і активуючої дії цитокінів. Перше пояснюється здатністю антитіл взаємодіяти з антигенними детермінантами (епітопи) на поверхні бактерій і одночасно прикріплятися до Fc-рецепторів на мембрані фагоцитів. Це призводить до окислювального вибуху і активації інших бактерицидних систем фагоцитуючих клітин. У результаті інтенсивної внутрішньоклітинної загибелі захоплених фагоцитами бактерій відбувається поступове очищення від них організму. Цьому сприяють механізми позаклітинного імунного лізису бактерій - бактеріолізу, який пов'язаний з активацією системи комплементу комплексами бактерій зі специфічними антитілами. Моноцити, макрофаги та інші АПК через Т- хелпери 2 типу стимулюють формування гуморального імунітету з продукцією специфічних антитіл. Підвищеною стійкістю до внутрішньоклітинної загибелі після фагоцитозу відрізняються бактерії з числа факультативних внутрішньоклітинних паразитів (мікобактерії туберкульозу, хламідії, борелії, легіоналли, токсоплазма та ін.). Їх здатні вбити лише макрофаги, активовані цитокінами у вогнищі гранульоматозного запалення, що виникає в результаті реакції гіперчутливості сповільненого типу.  Після процесингу в моноцитах/макрофагах пептиди антигену з асоціації з молекулами  HLA презентуються Т- хелперам 1 типу, які через синтез γІНФ підсилюють функціональну активність макрофагів і стимулюють формування клітинної імунної відповіді з утворенням клону специфічних Т-кілерів. Тому напруженість антибактеріального імунітету при такого роду інфекціях вимірюється оцінкою не гуморального, а клітинного імунітету шляхом постановки шкірно-алергічних проб.  В-лімфоцити, перетворившись у плазмоцити, синтезують специфічні антитіла- «свідки», які не можуть знищити збудник тому що він знаходиться в середині клітини. Виявлення специфічних антитіл у сироватці крові хворого при більшості бактеріальних інфекцій використовується для їх серодіагностики. Навіть якщо ці антитіла і не визначають рівня захисту при антибактеріальній імунітет, динаміка їх накопичення, в якійсь мірі, відображає динаміку специфічної імунної відповіді на бактеріальні антигени.  Антибактеріальний захист слизових оболонок забезпечується секреторними антитілами класу А, які, взаємодіючи з поверхневими антигенними структурами бактерій, перешкоджають їх адгезії на епітеліальних клітинах. Придбаний антибактеріальний імунітет, як правило, є типоспецифічним і нестійким. Цим пояснюються часті випадки повторних захворювань на бактеріальні інфекції.

Протигрибковий імунітет. Інвазивні грибкові інфекції спостерігаються переважно в хворих з тривалою нєйтропенією, у онкогематологічних хворих, у реципієнтів алогенного трансплантату стовбурових гемопоетичних клітин, в осіб  із  реакцією  «трансплантат  проти  господаря»,  з  синдромом мальабсорбцгї, в хворих з імунодефщитними порушеннями різного походження, зокрема після імуносупресивної терапії.  Схильність до грибкових інфекцій розвивається при імунодефіцитах як тимусзалежної, так і тимуснезалежної системи. На сьогоднішній день плісневі і дріжджові гриби входять до переліку десяти найбільш поширених нозокоміальних інфекцій. Найчастіше етіологічними агентами грибкової інфекції є: Саndida аlbicans, Сrурtососсus nеоformans, Aspergillus fuminatus. Імунітет при грибковій інфекції поділяється на антитоксичний і власне протигрибковий. Елімінація грибів з організму потребує кооперації кількох популяцій імунокомпетентних клітин. Найбільшу протигрибкову активність виявляють макрофаги і нейтрофіли. Під впливом ІL-15 та ІL-4 макрофаги розпізнають гриби через маннозозв'язуючий рецептор, а нейтрофіли - через рецептори до Fс-фрагментів імуноглобулінів і через рецептори до компонентів комплементу, які виконують роль опсонінів. У клітинах-фагоцитах гриби знищуються при участі ферментів, які стимулюють виділення кисню, галогенів та азоту. Цитокіни GМ-СSF, ІL-15, ІFN-γ забезпечують синтез активних форм кисню. Система оксиду азоту на сучасному етапі розглядається як основний протигрибковий механізм захисту. Індукція NО-синтази відбувається під впливом ТNFα і ІFN-γ (контролюють Т-h 1 типу), пригнічення - під впливом ІL-4, ІL-10 (контролюються Т-h 2 типу) та трансформуючого фактору росту (ТGF-β). Тому, активація гуморального імунітету через Тh2 сприяє зниженню активності протигрибкового імунітету і, навпаки, активація Тh1 - сприяє посиленню активності цього захисту. Вважається, що γ -і δ-Т-лімфоцити першими реагують на проникнення патоґену в епітеліальні клітини. Доведено, що γ -і δ-Т-лімфоцити стимулюють фагоцитарну активність макрофагів за рахунок активації індуцибельної NО-синтази, гіперекспресію якої зумовлює значний рівень пероксинітриту (ONOO-) - найбільш потужного оксиданту. При грибкових інфекціях спостерігається зниження числа γ -і δ-Т-лімфоцитів, що приводить до незавершеного фагоцитозу через недостатньо сильну активацію фагоцитів. У  формуванні  фунгіцидних  механізмів  приймають  участь:  мієлопероксидаза,   протеолітичні ферменти лізосом,   дефензини,   лізоцим,   лактоферин (має здатність зв'язувати залізо, що відноситься до есенціальних мікроелементів грибів). Основні види протигрибкового імунітету:

1. Природжений (неспецифічний) протигрибковий захист ( нейтрофіли (фагоцитоз), макрофаги (рецептори, які зв'язують певні антигени клітинної стінки грибків), NK-клітини (стимулюють гранулоцити шляхом вивільнення ТNFα), цитокіни (ІFN-γ, ІL-3, GМ-СSF, М-С5Р) посилюють антигрибкову активність макрофагів )

2. Набутий (специфічний) протигрибковий захист (Т-хелпери - стимулюють синтез специфічних антитіл, сприяють виділенню цитокінів, які активують фагоцити (ІFN-γ, GМ-СSF) Специфічні антитіла - стимулюють фагоцитоз; гальмують адгезію міцелію грибів до клітин господаря) Антипаразитарний імунітет (антипротозойний та антигельмінтний імунітет).

До паразитів відносяться найпростіші і гельмінти. Паразити характеризуються складним та багатоетапним життєвим циклом. Характер імунної відповіді проти цих організмів залежить від місця їх проживання в організмі та від стадії їх розвитку. Інфекційний процес, який формується в результаті інфікування паразитами носить, як правило, хронічний перебіг. У боротьбі з паразитами важливу роль відіграють фактори природженого імунітету. Наприклад, під час зараження найпростішими роду Plasmodium, ініціація імунологічної відповіді за участю факторів природженого імунітету відбувається завдяки розпізнаванню похідних глікозилофосфатидилінозитолу та гемозоїну - це молекули РАМР (молекулярні структури мікроорганізмів - патоген-асоційовані молекулярні патерни), які є лігандами для PRR (патерн-розпізнаючі рецептори). Внутрішньоклітинні PRR знаходяться в цитоплазмі або фіксовані на мембрані цитоплазматичного ретикулуму, фаголізосом, мітохондрій; служать для виявлення інфекцій, причинами яких є внутрішньоклітинні мікроорганізми (віруси, деякі бактерії тощо). Деякі з цих рецепторів можуть розпізнавати продукти синтезу фагоцитованих мікроорганізмів, до яких належать:

•   рецептори ТLR (ТLRЗ, ТLR7, ТLR8 та ТLR9);

•   NOD-подібні рецептори (NOD - нуклеознд зв'язуючі олігомеризаційні домени);

•   білки, продукція яких індукується інтерферонами

З метою обмеження дисемінації інфекції та патологічних ушкоджень відбувається активація системи комплементу, гранулоцитів, макрофагів, продукція прозапальних цитокінів (ТNF-α чи ІL-1). Згодом відбувається запуск механізмів набутого імунітету та синтез антитіл. Характерною рисою паразитарних інфекцій є периферична та тканинна еозинофілія. Причиною еозинофілії є активація та проліферація Тh2-лімфоцитів та синтез ними цитокінів, які стимулюють проліферацію, диференціацію та активацію еозинофілів (ІL-3, ІL-5 та GМ-СSF). Ці цитокіни продовжують час виживання еозинофілів в тканинах від 48 годин до 14 днів. Однак, гуморальна антипаразитарна імунна відповідь самостійно нездатна сприяти елімінації цих збудників з організму. Внутрішньотканинні паразити, передовсім елімінуються за допомогою механізмів клітинної відповіді (тобто за Тh1-типом). Відомо, що імунна відповідь є динамічним процесом і найчастіше перебіг паразитарної інфекції є прикладом формування рівноваги між Тh1- і Тh2-типом імунної реакції. Наступні особливості імунної відповіді на гельмінти:

•   гельмінти, проходячи цикл розвитку від яйця, личинки до дорослої особини, постійно змінюють свій антигенний склад;

•   гельмінти - великі за розмірами, мають щільну кутикулу;

•   до найбільш ефективних факторів захисту від цих збудників відносяться фактори клітинного імунітету (природженого і адаптивного);

•   гельмінти і паразити - це конгломерат антигенів, які стимулюють синтез значної кількості специфічних антитіл, в т.ч. ІgЕ, що стає причиною формування автоімунних процесів та алергічних реакцій;

•   гельмінти через постійну мінливість своєї антигенної структури та продукцію супресивних факторів пригнічують активність імунної системи, сприяючи формуванню імунодефіцитних порушень;

•   гельмінти стимулюють синтез TNF-α, гострофазових білків тощо, завдяки яким формується запальний процес.

При гельмінтозах імунна відповідь розвивається за Тh2 (гуморальним) типом. Антизапальні інтерлейкіни, які продукуються Тh2-лімфоцитами, викликають посилену проліферацію еозинофілів (ІL-5), лаброцитів (ІL-3, колонієстимулюючий фактор) і утворення специфічних ІgЕ та ІgG4 (ІL-4). Формування імунної відповіді на гельмінти залежить від багатьох чинників, однак значною мірою вона визначається станом здоров'я організму. Продукцію специфічних антитіл стимулюють соматичні та функціональні секрети  і  екскрети  антигенів  гельмінтів.  Антитіла  блокують  роботу ферментів гельмінтів, запускають каскад реакцій системи комплементу. На ранніх етапах формування гельмінтозів відбувається сенсибілізація до антигену паразита, розвивається рання фаза алергічного запалення. На незначні дози антигенів гельмінтів утворюються ІgЕ-, ІgG4-антитіла, які не володіють комплементзв'язуючими властивостями. Антитіла класу ІgЕ фіксуються на мембранах лаброцитів (базофілах й тучних клітинах), в результаті чого відбувається їх дегрануляція з виділенням біологічно активних речовин алергії, продукуються хемотаксичні чинники, лейкотрієни, фактори агрегації тромбоцитів, простагландини, цитокіни, що в комплексі посилюють проникливість судинної стінки. ІgG4 через відсутність власних рецепторів на клітинах, з'єднується з рецепторами для ІgЕ, блокуючи їх для цього імуноглобуліну. Результатом такого блоку стає зниження ступеню деградації лаброцитів, зменшення концентрації біологічно активних речовин алергії та комплементарної активності. Таким чином, гіперпродукція ІgG4 знижує специфічний вплив ІgЕ, призводячи до персистенції інфекції, схильності до реінвазії на тлі порушення протективного імунітету. Під впливом ІgЕ-антитіл при гельмінтозах активуються два типи клітин, які відіграють провідну роль у антигельмінтному захисті -базофіли/лаброцити і еозинофіли. Лаброцити локально продукують імунорегуляторні цитокіни (ІL-4, ІL-10, ІL-12, ІL-13), прозапальні цитокіни (ІL-1, GМ-СSF, TNF-α), індукують Т-незалежним шляхом продукцію ІgЕ. Еозинофіли - основні клітини-ефектори, які мають антигельмінтну та антипаразитарну скерованість за рахунок формування позаклітинного лізису. Еозинофіли мають рецептор для ІgЕ, маркери активації (СD69 і СD66), адгезивні молекули, завдяки яким вони контактують з клітинами ендотелію судин; продукують і виділяють ІL-4, ІL-5, GМ-СSF, TNF-α, що приводить до утворення еозинофільних інфільтратів у тканинах і органах. Інтенсивність еозинофілії посилюється при міграції личинок у тканини, а при хронізації процесу - число еозинофілів зменшується. Однак, закономірність ця неповна у зв'язку з тим, що, наприклад, при деяких паразитарних інфекціях значна кількість еозинофілів нагромаджується в гранульомах навколо яєць збудників. Речовини, які виділяють лаброцити, впливають на еозинофіли як хемотаксичні фактори, що стає причиною міграції цих клітин до гельмінтів. Личинки покриваються СЗb компонентом комплементу (альтернативний шлях активації системи комплементу), антитілами класу ІgG, які виконують роль опсонінів для еозинофілів і, виділяючи ферменти (в основному, катіонні білки і основний білок) пошкоджують личинки. Для гельмінтних інфекцій характерними є підвищення рівня загального сироваткового ІgЕ та еозинофілія. При первинному інфікуванні число еозинофілів підвищується на 7-10 день інфікування, при реінвазіях - значно раніше. Таким чином, ІgЕ формує протективний імунітет і стимулює розвиток алергічної реакції. У подальшому процесі розвитку гельмінта змінюється його антигенна структура, зростає його імуногенність, що приводить до синтезу ІgG і ІgМ. На поверхні лаброцитів, окрім комплексу ІgЕ-антитіло-антиген гельмінтів, з'являються антитіла класів ІgG і ІgМ та залучаються в процес клітини -ефектори пізньої фази алергічної реакції (нейтрофіли, макрофаги, лімфоцити, тромбоцити). Виявлена антигельмінтна ІgЕ-залежна цитотоксичність тромбоцитів. Антитіла класів ІgG і ІgМ безпосередньо або в вигляді імунних комплексів фіксуються на поверхні гельмінта, його яєць, личинок, активізуючи при цьому систему комплементу. Специфічні антитіла нейтралізують токсини гельмінтів, блокують рецептори, через які вони приєднуються до клітини-мішені. Найбільш інтенсивний синтез специфічних антитіл спостерігається при паразитуванні тканних і кишкових гельмінтів, особливо в період міграції та линяння личинок. Моноцити/макрофаги неспроможні фагоцитувати великі за розмірами гельмінти (їхні яйця, личинки) і тому стимулюють клітинні механізми захисту. Ці клітини у відповідь на фосфоліпідмісткі антигени гельмінтів і паразитів секретують TNF-α, який активізує макрофаги, еозинофіли, тромбоцити. TNF-α та ІL-1 сприяють підвищенню стійкості соматичних та імунокомпетентних клітин до дії паразитів. Через активацію Т-лімфоцитів підвищується синтез IFN-γ, який пригнічує внутрішньоклітинний цикл розмноження паразитів у клітинах. Макрофаги і нейтрофіли після фіксації на паразитах дегранулюють, вивільняючи протеолітичні ферменти, катіонні білки, токсичні метаболіти кисню і азоту, призводячи до лізису щільного покриву збудників.