Механізми захисту організму від збудників інфекції

Діапазон проявів інфБ може варіювати в дуже широких межах. На прикладі однієї спалаху інфБ можна спостерігати:

• типову або атипову клінічну картину хвороби,

• загибель деяких пацієнтів.

Настільки широкий спектр клінічних проявів захворювання багато в чому пояснюється, з одного боку, різним ступенем ефективності захисних систем макроорганізму, а з іншого - патогенності збудника.

Розвиток інфБ, як правило, супроводжується закономірною активацією захисних реакцій організму, спрямованих на виявлення, знищення або видалення збудника, а також на відновлення структурно-функціональних порушень, що розвилися в ході інфБ.

Механізми і чинники макроорганізму, що перешкоджають проникненню і життєдіяльності в ньому збудника, і, як наслідок - виникнення і розвитку інфП, підрозділяють на дві групи:

• неспецифічні (грають роль при контакті з усіма або багатьма збудниками),

• специфічні (спрямовані проти конкретної мікроорганізму).

Між різними адаптивними механізмами існує своєрідний синергізм, який потенціює ефективність захисту (рис. 7-4).

Мал. 7-4. Основні механізми захисту організму від збудників інфекційного процесу.

Неспецифічні форми захисту

Неспецифічний захист організму від збудників виступає в якості першого бар'єру на шляху впровадження збудників. До найважливіших форм неспецифічного захисту організму відносять бар'єрну функцію і бактерицидні фактори шкіри, слизових оболонок та інших структур, лейкоцити, фагоцитоз мікроорганізмів, гуморальні бактерицидні і бактеріостатичні механізми, рефлекторні захисні реакції.

Бар'єри та бактерицидні фактори

Бар'єрна функція і бактерицидні фактори шкіри, слизових оболонок та інших структур - перша лінія неспецифічного захисту організму.

• Значна частина збудників (наприклад, контактних інфекцій) проникає в організм людини через шкіру і слизові оболонки тільки за умови їх пошкодження. Шкіра має захисний роговий шар, при десквамації якого видаляється значна кількість бактерій. Бар'єрну функцію виконує також миготливийепітелій бронхів, щіткова облямівка епітелію слизової оболонки кишечника. Певна захисна роль належить гистогематических і гематоенцефалічний бар'єр, мембран клітин.

• Протективний функцію виконує і нормальна за кількістю і співвідношенням між собою мікрофлора шкіри і слизових оболонок. Навпаки, дисбактеріоз сприяє проникненню в організм мікробів-паразитів і полегшує розвиток інфП.

• Бактерицидні властивості шкіри і слизових обумовлені наявністю на їх поверхні секретів, що містять лізоцим, секреторні IgА і IgМ, глікопротеїни. Найважливіше значення серед них має IgA. Він блокує зв'язують ділянки на поверхні бактерій і тим самим створює перешкоду для прикріплення бактерій до специфічних рецепторів на поверхні епітеліальних клітин.

• Наявність жирних кислот на поверхні шкіри створює низький рН. Крім того, потові залози виробляють молочну кислоту (МК), яка перешкоджає життєдіяльності багатьох мікроорганізмів.

• Низький рН шлункового соку має бактерицидну дію. В результаті шлунок є єдиною частиною ШКТ, який майже повністю вільний від живих бактерій.

Лейкоцити - потужний бар'єр для більшості мікробів. Мононуклеари і гранулоцити (перш за все - нейтрофіли) надають ефективну неспецифічне бактерицидну дію на багато збудники інфП як безпосередньо, так і за допомогою лейкокінов (докладніше див. Розділ 5 «Запалення» і главу 16 «Патофізіологія системи імунобіологічного нагляду»).

Захоплення і, як правило, внутрішньоклітинний руйнування мікробів фагоцитами (нейтрофільними лейкоцитами, а також клітинами фон Купффера. Лангерханса. Альвеолярними і іншими макрофагами) - один з головних механізмів протиінфекційного захисту макроорганизмов.

В процесі адгезії збудників і в найбільшій мірі після поглинання їх фагоцитами в останніх активізується комплекс механізмів інактивації і деструкції мікробів. Цей комплекс отримав назву «мікробоцідной системи фагоцитів» (МФ). Ця система представлена ​​киснево і кіслороднезавісімой підсистемами (рис. 7-5).

Мал. 7-5. Структура мікробоцідной системи фагоцитів. МФ - мікробоцідная система фагоцитів.

Головними компонентами цієї підсистеми є: мієлопероксидаза, каталаза і активні форми кисню.

• Мієлопероксидази знаходиться в азурофільних гранулах нейтрофілів і лизосомах моноцитів / макрофагів.

† Активність мієлопероксидази зростає в багато разів в присутності H2 O2. продуцируемого за участю бактерій, нейтрофілів, галоїдних кофакторов (в тканинах, головним чином, йоду).

† Взаємодія мієлопероксидази з H2 O2 супроводжується утворенням сильних окислювачів, окисленням галоідов, йодированием і хлоруванням бактеріальних металів. Ці та інші реакції викликають деструкцію зовнішніх оболонок бактерій до дисахаридів, що містять глутамін і мураміновую кислоту. Остання руйнується мурамідаза, що призводить до загибелі мікроорганізмів.

• Каталаза реагує (як і мієлопероксидаза) з H2 O2 і галоидами з утворенням бактерицидних активних форм кисню, сильних окислювачів. Міелопероксідазная і каталазная МСФ надають в процесі фагоцитозу високоефективне деструктивну дію на бактерії, віруси, гриби і мікоплазми.

• Активні форми кисню. У фагоцитах при реакціях дихального вибуху утворюються синглетний кисень (1 O2), радикал супероксиду (O2 -), перекис водню (H2 O2), гідроксильний радикал (OH -). Ці форми кисню позначають як активні (реактивні). Є докази високу бактерицидну ефективності активних форм кисню в відношення більшості мікробів.

Основні компоненти цієї підсистеми представлені лізоцимом, лактоферрином, катіонними білками, Н-Гіперіон, гідролазами лізосом,  -лізінамі, фактори комплементу, система ІФН.

• Лізоцим (мурамідаза) розщеплює спільно з гідролазами лізосом мураміновую кислоту пентідогліканов оболонок мікробів. Найбільш чутливі до лізоциму грампозитивні мікроби: стафілококи, стрептококи. Корінобактеріі і інші грамнегативні організми піддаються меншому бактеріолітіческій впливу мурамідази.

• Лактоферин в ненасиченої іонами заліза формі надає на мікроорганізми, укладені в фагосомах, бактеріостатичну дію. Останнє досягається за рахунок хелатирующими зв'язування заліза мікробів, що грає для них роль важливого ростового фактора.

• Катіонні білки мають бактерицидну дію в основному на грампозитивні мікроби, укладені в фаголізосомах.

† У діапазоні рН 4,0-6,5 ацидоз має бактерицидну і бактеріостатичну дію.

† При рН 4,0-4,5 пригнічує формування поверхневого заряду бактерій. Це супроводжується гальмуванням мембранних процесів, що і призводить до загибелі бактерій.

† Накопичення H + супроводжується утворенням в фагоцитах нітритів, хлораминов, альдегідів, синглетного кисню (1 O2) і інших факторів, що виражений бактерицидний ефект.

† В умовах ацидозу підвищується проникність мембран лізосом і їх гидролитические властивості.

• Гідролази знаходяться в первинних лизосомах в неактивному стані. Вони значно підвищують активність в умовах ацидозу, що розвивається в процесі фагоцитозу. Лізосомальніферменти здійснюють деструкцію компонентів поглинених фагоцитами мікробів до пептидів, амінокислот, жирних кислот, нуклеотидів та інших елементарних з'єднань.

Бактерицидні і бактеріостатичні гуморальні механізми

До гуморальних бактерицидну і бактеріостатичну механізмам організму відносяться лізоцим, лактоферин, трансферин,  -лізіни, фактори комплементу, система ІФН.

• Лізоцим. Ефективно руйнує мураміновую кислоту пептідогліканов із зовнішнього боку клітинної стінки грампозитивних бактерій. Це призводить до їх осмотическому лизису.

• Лактоферин і трансферин. Вони змінюють метаболізм заліза в бактеріях. Це порушує їх життєвий цикл і обумовлює загибель.

•  -Лізіни. Є бактерицидними для більшості грампозитивних бактерій.

• Чинники комплементу. Надає опсонізірующая дію, сприяючи фагоцитозу мікроорганізмів.

• Система ІФН. Забезпечує неспецифічну противірусну активність.

Рефлекторні захисні реакції

За допомогою рефлекторних захисних реакцій типу кашлю і блювоти з дихальних шляхів і шлунка видаляються багато збудники інфекції.

Специфічні захисні механізми

Найбільш ефективним механізмом захисту організму при інфП є активація імунних реакцій. Мікроорганізми містять безліч різноманітних антигенних детермінант. Імунна система організму розпізнає їх як чужорідні, розвиваються гуморальні і клітинних механізми імунної відповіді.

• Вхідні ворота інфекції та особливості збудника багато в чому визначають, який переважно виявиться форма імунної відповіді - клітинної або гуморальної.

† Впровадження мікроорганізмів, які розмножуються внеклеточно, як правило, викликає переважно гуморальний імунну відповідь.

† Попадання в організм мікробів, здатних розмножуватися внутрішньоклітинно, супроводжується активацією в основному реакцій клітинного імунітету.

† Екзотоксини, що мають вирішальне значення в патогенезі ряду інфекцій (правець, дифтерія, газова гангрена), нейтралізуються антитоксинами. Якщо в крові присутні токсин, то специфічні АТ (антитоксин) нейтралізують його, запобігаючи патогенну дію. Освіта антитоксинів при первинній інфекції зазвичай відбувається повільно і вони не можуть ефективно захистити організм господаря.

• Віруси, що поширюються гематогенно (наприклад, поліомієліту, кору, епідемічного паротиту), нейтралізуються переважно факторами гуморального імунітету.

• Віруси, що розмножуються на місці впровадження (наприклад, грипу), при первинному інфікуванні включають в першу чергу механізми місцевого імунітету (IgA). При внутрішньоклітинному розмноженні вірусів особливе значення в противірусної захисту має клітинний імунітет.

• При грибкових захворюваннях формується переважно клітинний імунітет.

• Для збудників протозойних інфекцій характерна різноманітність антигенного складу. Глистові інвазії супроводжуються переважно стимуляцією синтезу IgE. На місці впровадження паразита часто знаходять інфільтрат, що складається з фагоцитів, лімфоцитів, еозинофілів, базофілів, опасистих клітин.

• За формування та підтримку довгострокового імунітету відповідальні утворюються в результаті контакту з Аг збудника клони довгоживучих лімфоцитів (клітини імунологічної пам'яті). При цьому в одних випадках формується довічний імунітет, а в інших - на короткий термін.