Биологические повреждающие факторы

К биологическим факторам повреждения клеток макроорганизма относятся патогенные микробы, вирусы и паразиты. Патогенные микробы, попадая в организм человека, вызывают развитие инфекционного процесса, который в большинстве случаев начинается в местах проникновения возбудителя, например, в клетках слизистой дыхательных путей, пищеварительной и урогенитальной систем. Связывание микробов с клетками макроорганизма обусловлено свойствами их поверхностных структур, что определяет сродство микроба к клеткам тканей определённого типа. Например, пневмококки обладают тропизмом к эпителию лёгких, патогенные штаммы кишечной палочки - к эпителию кишечника, гонококки - к эпителию урогенитальной системы и т.д. В ходе эволюции патогенные микробы выработали механизмы, блокирующие различные элементы иммунной системы человека. Например, липополисахариды грамотрицательных микробов образуют неактивные комплексы с бактерицидными веществами крови, капсулы многих микробов содержат вещества, препятствующие фагоцитозу. При гибели некоторых грамотрицальных микроорганизмов из них высвобождаются эндотоксины. Высокой токсичностью обладает липид А. Механизм его действия заключается в повреждении мембран лейкоцитов - клеток, активно фагоцитирующих микроорганизмы. Обильное высвобождение эндотоксинов (например, при массовой гибели микроорганизмов в результате бактерицидного действия противомикробных препаратов) может привести к токсическому шоку. Во внешнюю среду микробы выделяют продукты своей жизнедеятельности (экзотоксины). Они вступают во взаимодействие с определенными поверхностными структурами клеток макроорганизма и повреждают их. Действие экзотоксинов проявляется в крайне малых дозах, поэтому их относят к наиболее ядовитым в природе веществам. Одни из них увеличивают транспорт гидрокарбонатов, натрия и воды из кишечного эпителия в просвет кишки (холерогенный токсин), что приводит к обезвоживанию организма. Другие действуют как ферменты, например, выделяемый шигеллами (возбудителями дизентерии) токсин обладает фосфолипазной активностью и разрушает мембраны клеток кишечного эпителия. Дифтерийный токсин блокирует синтез белка в клетках макроорганизма. Токсин ботулизма (самый мощный токсин) блокирует нервно-мышечную проводимость, в результате чего развивается паралич скелетных (в том числе дыхательных) мышц. Столбнячный токсин по нервным волокнам поступает в ЦНС и связывается со специфическими тормозными рецепторами в клетках передних рогов спинного мозга. Следствием этого является развитие у больного тетанических судорог.

Кроме токсинов повреждение клеток макроорганизма могут вызывать некоторые микробные ферменты. Например, фибринолизин расщепляет фибрин, гиалуронидаза гидролизует гиалуроновую кислоту - основное межклеточное вещество, что обеспечивает распространение микробов в макроорганизме. Коагулаза вызывает образование тромбов, ДНК-аза разрушает ДНК клеток больного.

Основные принципы терапии инфекционных заболеваний заключаются в следующем:

• применение этиотропных средств - антимикробных препаратов;

• стимуляция защитных сил организма (применение иммуностимуляторов);

• дезинтоксикационная терапия - обезвреживание токсинов антитоксическими сыворотками.

Многие болезни человека имеют вирусное происхождение. Повреждающее действие вирусов на клетки человека реализуется тремя способами:

5. цитоцидное действие, при котором клетка погибает в результате вызываемых вирусом необратимых изменений её метаболизма;

6. промежуточное действие (вирусоносительство), при котором в клетке развиваются незначительные нарушения метаболизма и она сохраняет жизнеспособность. Вирусоносители могут стать источником заражения других людей;

7. онкогенное действие, в результате которого нормальная клетка превращается в опухолевую.

Вирусы состоят из комплекса макромолекул, которые способны к репродукции (размножению) только в клетке носителя. Поэтому вирусы называют облигатными (абсолютными) паразитами. Вирусы состоят из молекулы ДНК (ДНК-содержащие вирусы) или молекулы РНК (РНК-содержащие вирусы), которые окружены белковой оболочкой - капсидой.

Избирательность поражения вирусами тех или иных тканей зависит от наличия в вирусной капсиде белков, способных взаимодействовать с определенными структурами мембран клеток организма. Одни вирусы обладают высокой избирательностью поражения (например, вирус гепатита А и В, вызывающий заболевания печени, вирус клещевого энцефалита, развивающийся в мозге и т.д.), другие не обладают такой высокой избирательностью (вирус гриппа, который может локализоваться и размножаться в различных тканях).

Скорость размножения вирусов велика. За несколько часов в одной клетке образуется несколько тысяч вирусов. Пораженные вирусом клетки синтезируют специальный белок интерферон, который выходит в межклеточное пространство и связывается со специальными структурами (рецепторами интерферона) мембран соседних непораженных клеток. Это индуцирует в них образование ферментов, которые блокируют репликацию вируса.

В настоящее время интерферон применяется в медицине. Его получают из лейкоцитов и фибробластов человека, а также методом генной инженерии. Интерферон является средством неспецифического действия. В отличие от антител, которые связывают строго определённые вирусы, интерферон нейтрализует различные вирусы.

Некоторые химические соединения способны стимулировать выработку эндогенного интерферона. Их используют в целях профилактики (например, поливинилпирролидон при гриппе). Наиболее надежным способом профилактики вирусных инфекций является вакцинация. Благодаря ей удалось победить такое опасное вирусное заболевание, как оспа и резко снизить заболеваемость полиомиелитом и корью.