Běžné činnosti Lidské tělo zahrnuje udržování podmínek vnitřní prostředí, které se výrazně liší od podmínek vnějšího prostředí. Oblast kontaktu mezi těmito dvěma prostředími je nanejvýš důležitá pro integritu celého organismu, proto je struktura a funkce povrchových tkání do značné míry závislá na vytvoření bariéry mezi buňkami těla a vnějším prostředím. Vnější část těla je pokryta kůží a bariérovou funkci uvnitř těla plní sliznice, které vystýlají různé trubicovité a duté orgány. Většina Důležité mají orgány gastrointestinálního, respiračního a urogenitálního traktu. Sliznice ostatních orgánů, např. spojivky, jsou méně významné.
Navzdory rozmanitosti funkcí různých sliznic mají společné rysy budov. Jejich vnější vrstva je tvořena epitelem a spodní vrstvou pojivové tkáně bohatě zásobena cévami a lymfatické cévy. Ještě níže může být tenká vrstva hladké svalové tkáně. Kůže a sliznice tvoří fyzickou a environmentální bariéru, která brání patologickým agens proniknout do těla. Jejich obranné mechanismy jsou však radikálně odlišné.
Vnější vrstva kůže je reprezentována odolným vrstveným keratinizujícím epitelem, epidermis. Na povrchu kůže je obvykle málo vlhkosti a sekrety kožních žláz brání množení mikroorganismů. Pokožka je nepropustná pro vlhkost, působí proti škodlivým účinkům mechanických faktorů a zabraňuje pronikání bakterií do těla. Úkol zachování ochranných vlastností sliznic je z řady důvodů mnohem složitější. Pouze sliznice ústní dutina jícen a řitní otvor, kde dochází k výraznému fyzickému namáhání povrchu, stejně jako vestibul nosní dutiny a spojivka mají několik vrstev epitelu a svou strukturou do jisté míry připomíná kožní epidermis. Ve zbývajících sliznicích je epitel jednovrstvý, což je nezbytné pro plnění specifických funkcí.
Dalším specifikem sliznic jako ochranné bariéry je vlhkost jejich povrchu. Přítomnost vlhkosti vytváří podmínky příznivé pro množení mikroorganismů a difúzi toxinů do těla. Dalším významným faktorem je, že celková plocha tělesných sliznic daleko přesahuje povrch kůže. V jediném tenké střevo v důsledku četných prstovitých výrůstků střevní stěny a také mikroklků plazmatická membrána epiteliálních buněk, povrch sliznice dosahuje 300 m2, což je více než stonásobek povrchu kůže.
Mikroorganismy osidlují téměř všechny oblasti sliznic, i když jejich distribuce a počet jsou velmi heterogenní a jsou určeny anatomickými a fyziologické vlastnosti sliznice. Největší druhová diverzita mikroorganismů byla zaznamenána v gastrointestinální trakt(Gastrointestinální trakt), je zde identifikováno asi 500 druhů. Počet mikrobiálních buněk ve střevě může dosáhnout 1015, což výrazně převyšuje počet vlastních buněk hostitele. Mikroorganismy naopak běžně chybí na sliznicích močového měchýře a ledvin a také dolních cest dýchacích.
V závislosti na podmínkách, které se mohou značně lišit, dominují v různých sliznicích určité mikroorganismy. Například v dutině ústní je řada mikroorganismů speciálně přizpůsobena anaerobním podmínkám dásňových kapes, jiné mají schopnost zůstávat na povrchu zubů. Vyskytují se zde také houby a prvoci.
Mikroorganismy přítomné v horních cestách dýchacích jsou podobné těm v dutině ústní. Rezidentní populace mikrobů jsou přítomny v nosní dutině a hltanu. Speciální bakterie se nacházejí i v choanaech a původce meningitidy je zde zjištěn přibližně u 5 % zdravých jedinců. Ústní oblast hltanu obsahuje bakterie mnoha typů, ale kvantitativně zde dominují streptokoky
Populace mikroorganismů v gastrointestinálním traktu se liší složením a počtem v závislosti na úseku traktu. Kyselé prostředí žaludku omezuje množení bakterií, nicméně i zde normální podmínky Lze detekovat laktobacily a streptokoky, které procházejí žaludkem. Ve střevech jsou detekovány streptokoky, laktobacily, mohou být přítomny i gramnegativní bacily. Hustota a rozmanitost mikroflóry se zvyšuje, jak se pohybujete po gastrointestinálním traktu, přičemž maxima dosahuje v tlustém střevě. V dvojtečka bakterie tvoří asi 55 % pevného obsahu. Neustále se zde vyskytují bakterie 40 druhů, i když lze identifikovat zástupce nejméně 400 druhů. Číslo anaerobní mikroorganismy v tlustém střevě převyšuje aerobní 100-1000krát. Mikrobiální buňky se často nacházejí v distální úseky urogenitálního traktu. Mikroflóra močové trubice se podobá mikroflóře kůže. Kolonizaci vyšších částí traktu se brání odplavováním mikroorganismů močí. Měchýř a ledviny jsou obvykle sterilní.
Složení vaginální mikroflóry zdravá žena zahrnuje více než 50 druhů anaerobních a aerobních bakterií a může se lišit v závislosti na hormonální stav. Mikrobiální buňky se často nacházejí v distálních částech urogenitálního traktu. Mikroflóra močové trubice se podobá kožní. Kolonizaci vyšších částí traktu se brání odplavováním mikroorganismů močí. Močový měchýř a ledviny jsou obvykle sterilní.
Normální mikroflóra sliznic je ve stavu symbiózy s tělem a plní řadu důležitých funkcí. Jeho vznik probíhal miliony let, a proto je evoluce sliznic správněji považována za společnou evoluci jejich symbiózy s mikroorganismy. Jednou z důležitých funkcí mikroflóry je trofická. Například anaerobní střevní mikroflóra rozkládá polysacharidy, které nejsou hydrolyzovány vlastními Trávicí enzymy tělo. Při fermentaci monosacharidů za účasti sacharolytických anaerobů gastrointestinálního traktu, s krátkým řetězcem mastné kyseliny, které významně doplňují energetické potřeby epiteliálních buněk tlustého střeva a dalších buněk těla. Porucha zásobení epiteliálních buněk těmito kyselinami je jedním z článků patogeneze ulcerózní kolitida a funkční onemocnění, jako je syndrom dráždivého tračníku.
Důležitou úlohou střevní mikroflóry je detoxikace organismu. Spolu s nestravitelnými sacharidy tvoří mikroflóra enterosorbent s obrovskou adsorpční kapacitou, který akumuluje většinu toxinů a odvádí je z těla spolu se střevním obsahem, čímž zabraňuje přímému kontaktu řady patogenních agens se sliznicí. Některé z toxinů využívá mikroflóra pro své vlastní potřeby.
Je třeba také zmínit, že mikroflóra produkuje aktivní metabolity využitelné pro lidský organismus – kyselinu γ-aminomáselnou, putrescin a další sloučeniny. Střevní mikroflóra zásobuje hostitele vitamíny skupiny B, vitamín K, podílí se na metabolismu železa, zinku a kobaltu. Například zdrojem 20 % esenciální aminokyseliny lysinu, která se dostává do lidského těla, je střevní mikroflóra. Další důležitou funkcí bakteriální mikroflóry je stimulace motorické aktivity střev a také udržování vodní a iontové homeostázy v těle.
Příznivé účinky normální mikroflóru zahrnují prevenci kolonizace a infekce prostřednictvím soutěžení s patogeny o prostor a živin. Normální rezidentní mikroflóra prostřednictvím nízkomolekulárních metabolitů a speciálních antimikrobiálních látek potlačuje životně důležitou aktivitu řady patogenních mikroorganismů
Jeden z hlavních obranné mechanismy sliznice je zvlhčení jejího povrchu hlenem, který produkují buď jednotlivé buňky, nebo specializované mnohobuněčné žlázy. Sliz hraje důležitá role při zabránění vstupu patogenů do těla vytvořením viskózní vrstvy, která váže patogeny. Aktivní pohyb hlenu po povrchu sliznice podporuje další odstraňování mikroorganismů. Například v dýchacím traktu se hlen pohybuje v důsledku aktivity řasinek víceřadého epitelu a ve střevě - v důsledku peristaltické aktivity posledně jmenovaného. Na některých místech ve spojivce, dutině ústní a nosní a urogenitálním traktu jsou mikroby z povrchu sliznic odstraněny výplachem příslušnými sekrety. Sliznice nosní dutiny vyprodukuje během dne asi půl litru tekutiny. Močová trubice se promyje proudem moči a hlen vylučovaný z pochvy pomáhá odstraňovat mikroorganismy.
Důležitým faktorem pro udržení rovnováhy v ekosystému mikroflóra-makroorganismus je adheze, jejímž prostřednictvím tělo řídí počet bakterií. Mechanismy adheze jsou velmi rozmanité a zahrnují jak nespecifické, tak specifické interakce za účasti speciálních molekul - adhezinů. Aby se vytvořil adhezivní kontakt, musí bakteriální buňka a cílová buňka překonat elektrostatické odpuzování, protože jejich povrchové molekuly normálně nesou záporný náboj. Sacharolytické bakterie mají nezbytný enzymatický aparát pro štěpení negativně nabitých fragmentů. Jsou také možné hydrofobní adhezivní kontakty mezi bakteriemi a slizničními epiteliálními buňkami. Adheze mikroorganismů na povrch slizničního epitelu lze dosáhnout i pomocí fimbrie, uspořádaných nitkovitých výrůstků na povrchu bakteriálních buněk. Nejdůležitější roli však hrají interakce mezi adheziny a receptory slizničních epiteliálních buněk, z nichž některé jsou druhově specifické.
I přes ochrannou funkci epitelu a baktericidním účinkem sekretů se do těla stále dostávají některé patogeny. V této fázi se ochrana realizuje prostřednictvím buněk imunitního systému, které jsou bohaté na pojivovou tkáňovou složku sliznice. Je zde mnoho fagocytů, žírné buňky a lymfocyty, z nichž některé jsou rozptýleny v tkáňové matrici a druhá část tvoří agregáty, což se nejzřetelněji projevuje v mandlích a apendixu. Agregáty lymfocytů jsou četné v ileum, kde se jim říká Peyerovy záplaty. Antigeny ze střevního lumen mohou pronikat do Peyerových plátů prostřednictvím specializovaných epiteliální M buňky. Tyto buňky se nacházejí přímo nad lymfatickými folikuly ve sliznici střeva a dýchacích cest. Proces prezentace antigenu zprostředkovaný M buňkami se stává zvláště důležitým během laktace, kdy buňky produkující antigen z Peyerových plátů migrují do mléčné žlázy a vylučují protilátky do mléka, čímž poskytují novorozenci pasivní imunitu proti patogenům, kterými byla matka vystavena. vystavený.
V Peyerových plátech střeva převládají B-lymfocyty, zodpovědné za vývoj humorální imunita, tvoří zde až 70 % buněk. Většina plazmatických buněk ve sliznicích produkuje Ig A, zatímco buňky vylučující Ig G a Ig M jsou převážně lokalizovány v tkáních, které neobsahují povrchy sliznic. Ig A je hlavní třída protilátek v sekretech dýchací trakt a střevním traktu. Molekuly Ig A v sekretech jsou dimery spojené na konci proteinem známým jako řetězec J a také obsahují další polypeptidovou složku zvanou sekreční. Dimery Ig A získávají sekreční složku na povrchu epiteliálních buněk. Je syntetizován samotnými epiteliálními buňkami a je zpočátku exponován na jejich bazálním povrchu, kde slouží jako receptor pro vazbu Ig A z krve. Vzniklé komplexy Ig A se sekreční složkou jsou absorbovány endocytózou, procházejí cytoplazmou epiteliální buňky a jsou přiváděny na povrch sliznice. Kromě své transportní role může sekreční složka chránit molekuly Ig A před proteolýzou trávicími enzymy.
Sekreční Ig A v hlenu působí jako první linie imunitní obrana sliznice, neutralizující patogeny. Studie ukázaly, že přítomnost sekrečního Ig A koreluje s odolností vůči infekci různými patogeny bakteriální, virové a plísňové povahy. Další důležitou složkou slizniční imunitní obrany jsou T-lymfocyty. T buňky jedné z populací kontaktují epiteliální buňky a mají ochranný účinek tím, že zabíjejí infikované buňky a přitahují další imunitní buňky bojovat s patogenem. Zajímavé je, že zdrojem těchto lymfocytů u myší jsou shluky buněk umístěné přímo pod epiteliální výstelkou střeva. T buňky jsou schopny se pohybovat ve slizničních tkáních díky speciálním receptorům na jejich membránách. Pokud se v gastrointestinální sliznici vyvine imunitní odpověď, T buňky mohou cestovat do jiných sliznic, jako jsou plíce nebo nosní dutina, a poskytnout tak tělu systémovou ochranu.
Důležitá je interakce mezi slizniční odpovědí a celotělovou imunitní odpovědí. Bylo prokázáno, že systémová stimulace imunitního systému (např. injekcí nebo inhalací) produkuje protilátky v těle, ale nemusí vyvolat slizniční odpověď. Na druhé straně stimulace slizniční imunitní odpovědi může vést k mobilizaci imunitních buněk jak ve sliznici, tak v celém těle.
Nízkomolekulární toxiny se do vnitřního prostředí těla dostávají až při narušení normálních vztahů mezi mikroflórou a hostitelským organismem. Tělo však dokáže využít malé množství některých toxinů k aktivaci vlastních obranných mechanismů. Endotoxin, integrální složka vnější membrány gramnegativních bakterií, vstupující do krevního řečiště ve významných množstvích, způsobuje řadu systémových účinků, které mohou vést k nekróze tkáně, intravaskulární koagulaci a těžké intoxikaci. Normálně je však většina endotoxinu eliminována jaterními fagocyty malá část stále proniká do systémového oběhu. Aktivační účinek endotoxinu na buňky imunitního systému byl odhalen, např. makrofágy v reakci na endotoxin produkují cytokiny - β- a γ-interferony.
Normální mikroflóra je pro hostitele slabě imunogenní vzhledem k tomu, že slizniční buňky se vyznačují nízkou nebo polarizovanou expresí tzv. toll-like receptorů. Exprese těchto receptorů může být upregulována v reakci na zánětlivé mediátory. Molekulární evoluce slizničního epitelu probíhala pod selekčním tlakem, což přispělo ke snížení reakce organismu na komenzální bakterie při zachování schopnosti reagovat na patogenní mikroorganismy. Jinými slovy, vztah mezi normální mikroflórou a sliznicemi lze vysvětlit jako výsledek konvergentní evoluce receptorů a povrchových molekul mikroorganismů a epiteliálních buněk. Na druhé straně patogeny často využívají mechanismy zvané molekulární mimikry k překonání ochranné bariéry sliznic. Typický příklad mimikry může být přítomnost na vnější membráně streptokoků skupiny A tzv. M-proteinů, které jsou svou strukturou podobné myosinu. Je zřejmé, že tyto mikroorganismy si v průběhu evoluce vyvinuly systém, který jim umožňuje vyhýbat se cílenému antimikrobiálnímu působení ochranných sil lidského těla. Lze usuzovat, že ochranné mechanismy sliznice zahrnují mnoho faktorů a jsou produktem společné činnosti makroorganismu a mikroflóry. Působí zde jak nespecifické ochranné faktory (pH, redox potenciál, viskozita, nízkomolekulární metabolity mikroflóry), tak specifické - sekreční Ig A, fagocyty a imunitní buňky. Společně se vytváří „kolonizační odolnost“ – schopnost mikroflóry a makroorganismu ve spolupráci chránit ekosystém sliznic před patogenními mikroorganismy.
Narušení ekologické rovnováhy ve sliznici, ke kterému může dojít jak v průběhu onemocnění, tak v důsledku alopatické léčby, vede k poruchám ve složení a počtu mikroflóry. Například při léčbě antibiotiky se může prudce zvýšit počet některých zástupců normální anaerobní střevní mikroflóry, kteří sami mohou způsobit onemocnění.
Změna složení a množství normální mikroflóry může způsobit, že sliznice je zranitelnější vůči patogenům. Pokusy na zvířatech ukázaly, že inhibice normální mikroflóry gastrointestinálního traktu pod vlivem streptomycinu usnadnila infikování zvířat kmeny salmonely rezistentními na streptomycin. Je zajímavé, že zatímco u normálních zvířat bylo k infekci zapotřebí 106 mikroorganismů, u zvířat, kterým byl podáván streptomycin, stačilo pouze deset patogenů.
Při výběru léčebné strategie je třeba vzít v úvahu skutečnost, že tvorba ochranných mechanismů sliznic lidského těla probíhala miliony let a jejich normální fungování závisí na udržení jemné rovnováhy v ekosystému mikroflóry - makroorganismů. Stimulace vlastní obranyschopnosti těla, v souladu se základními paradigmaty biologické medicíny, umožňuje dosáhnout terapeutických cílů, aniž by se zároveň zničily složité a dokonalé obranné mechanismy vytvořené samotnou přírodou.
A.G. Nikoněnko, Ph.D.; Výzkumný ústav fyziologie Akademie věd Ukrajiny pojmenovaný po. A.A. Bogomolets, Kyjev
Jsou určeny vstupními branami infekce, způsoby jejího šíření v těle a mechanismy protiinfekční rezistence.
Vstupní brána– místo průniku mikrobů do makroorganismu. Takové brány mohou být:
Vstupní brána dokáže určit nosologickou formu onemocnění. Zavedení streptokoka do oblasti mandlí tedy způsobuje bolest v krku, přes kůži - erysipel nebo pyodermii, v oblasti dělohy - endometritidu.
Cesty šíření bakterií v těle může být:
1) v mezibuněčném prostoru (v důsledku bakteriální hyaluronidázy nebo epiteliálních defektů);
2) přes lymfatické kapiláry - lymfogenní;
3) podle cévy- hematogenní;
4) přes tekutinu serózních dutin a páteřního kanálu
Mechanismy protiinfekční rezistence
1. Zabránění pronikání mikrobů do těla.
2. Prevence množení mikrobů.
3. Prevence patogenního působení mikrobů.
Důležitá je zejména role faktorů, které inhibují pronikání patogenních nebo oportunních bakterií. Vzhledem k přítomnosti protektivních faktorů makroorganismu nemusí vstup infekčního agens do něj nutně znamenat okamžitý rozvoj infB. V závislosti na podmínkách infekce a stavu ochranné systémy infekce se nemusí vůbec rozvinout nebo se vyskytnout ve formě bakteriálního nosičství. V druhém případě nejsou detekovány žádné systémové reakce těla (včetně imunitních).
Mechanismy poškození buněk mikrobiotou
Viry
Nepatogenní viry neexistují, proto se v souvislosti s nimi obvykle nepoužívá termín „patogenita“ a virulence se označuje jako infekčnost. InfP at virové infekce je způsobena především poškozením buněk, ve kterých se množí, a jde vždy o interakci dvou genomů – virového a buněčného.
Jakmile jsou viry uvnitř buňky, způsobují poškození několika způsoby:
Inhibují fungování buněčných nukleových kyselin nebo zastavují biosyntézu bílkovin. Polioviry tedy inaktivují translaci buněčné m-RNA a zároveň usnadňují translaci virové m-RNA.
Virové proteiny jsou schopny proniknout do buněčná membrána a přímo poškozují jeho receptor a další integrační schopnosti (HIV, virus spalniček, herpes virus).
Viry mohou lyzovat buňky.
Viry mohou ovlivnit program buněčné smrti (apoptózu)
Inhibice apoptózy pravděpodobně brání apoptóze jako ochranné reakci těla na zničení buněk infikovaných virem. Je také možné, že antiapoptotický účinek virů na buňku zvyšuje replikaci viru. Je možné, že tento účinek způsobuje perzistenci virů v buňkách nebo podporuje růst nádorů buněk infikovaných virem.
Virové proteiny jsou exponovány na povrchu infikovaných buněk, rozpoznány imunitním systémem, a buňky jsou zničeny T lymfocyty, což významně urychluje destrukci infikovaných buněk a v důsledku toho smrt orgánu nebo tkáně sestávající z těchto buněk.
Viry mohou poškodit antimikrobiální obranné buňky, což může způsobit sekundární infekční proces. Například poškození epitelu horních cest dýchacích predisponuje k následnému rozvoji bakteriální infekce (Streptococcus pneumoniae a Haemophilus influenzae). Virus lidské imunodeficience, poškozující CD+ pomocné lymfocyty, tak přispívá ke vzniku oportunních infekčních procesů.
Viry, zabíjející jeden typ buněk, jsou schopny zničit další buňky, jejichž osud závisí na prvním. Denervace motorických neuronů poliovirem tedy způsobuje atrofii a někdy smrt distálních kosterní svalstvo spojené s těmito neurony.
Během virogeneze (integrativní infekce) mohou viry způsobit buněčnou proliferaci a nádorovou transformaci a také řadu chronických a autoimunitních onemocnění.
Bakterie
Tyto mikroby poškozují tělo pomocí všech svých faktorů patogenity. Například takový faktor invazivity a agresivity, jako jsou enzymy, uplatňují svůj škodlivý účinek buď zesílením účinku toxinů, nebo přeměnou prototoxinů na toxiny, nebo samy působí jako toxiny v důsledku tvorby látek toxických pro makroorganismus, např. jako je zejména enzym ureáza, který hydrolyzuje močovinu za vzniku amoniaku a CO2. Pravděpodobně je hranice mezi enzymy a toxiny velmi libovolná, zvláště když bylo nyní zjištěno, že mnoho toxinů má enzymatickou aktivitu.
Vedoucí role v patogenezi infekčních chorob bakteriálního původu toxiny hrají.
Exotoxiny (správněji nazývané proteinové toxiny) jsou obvykle enzymy. Podle mechanismu jejich škodlivého účinku na organismus se dělí do 5 skupin:
| Mechanismus škodlivého působení | Příklady |
| Toxiny, které poškozují buněčné membrány | a-toxiny C.perfringens, hemolyzin E.coli, leukotoxin P.haemolitica, a-toxin S aureus a mnoho dalších. atd. Tvoří v membráně póry, které buňku osmoticky ničí nebo enzymaticky hydrolyzují buněčné membrány. |
| Toxiny, které inhibují syntézu bílkovin v buňce | Histotoxin C.diphtheriae, exotoxin A P.aeruginoza inaktivují prodlužovací faktory. Stx – toxin S. disenteriae sérovar 1 a další inaktivují 28 S ribozomální RNA. |
| Toxiny, které aktivují dráhy druhého posla | V tomto případě jsou buněčné reakce na extracelulární signály zkreslené. Například A podjednotka cholerového enterotoxinu inaktivuje G protein buněčné membrány, což zvyšuje aktivitu adenylátcyklázy a tím i cAMP, což má za následek zhoršenou absorpci Na + K + a vody. |
| Proteázy (supertoxiny) | Botulotoxiny a tetanové neurotoxiny, letální faktor P. anthracis! Botulotoxin způsobuje proteolýzu proteinů v neuronech, což inhibuje sekreci acetylcholinu a omezuje svalové kontrakce; Tetanospasmin štěpí membránový protein a synaanthobrevin v neuronech a blokuje sekreci inhibičních neurotransmiterů – glycinu a kyseliny γ-aminomáselné, což vede k přebuzení motorických neuronů a způsobuje přetrvávající svalovou kontrakci. |
| Aktivátory imunitní reakce | Toxiny syndromu toxického šoku (TSST-1), enterotoxiny a exfoliativní toxiny S.aureus, pyrogenní exotoxiny S.pyogenes přímo ovlivňují antigen prezentující buňky imunitního systému a T-lymfocyty, což způsobuje jejich masivní proliferaci a tvorbu velkých množství lymfocytů (IL-2, γIF), monocytárních (IL-1, IL-6, TNFa) a dalších cytokinů, společně schopných způsobit jak lokální poškození tkáně a zánět, tak generalizovaný efekt - sepsi a septický šok. |
Endotoxiny (LPS)
Mechanismus působení LPS in vivo není konkrétní a zahrnuje následující sekvenci:
Při vstupu do těla je LPS absorbován fagocyty (leukocyty, makrofágy atd.)
Tyto buňky se aktivují a vylučují do životní prostředí významné množství biologicky aktivních látek lipidové a proteinové povahy: prostaglandiny, destičkový aktivační faktor, leukotrieny, IL, IFN, TNF-a, kolonie stimulující faktory aj. Cytokiny kromě ovlivnění průběhu zánětu mají výrazný imunostimulační účinek.
V krvi endotoxin interaguje s HDL a jeho vazebným proteinem. Tento protein vázající lipoproteiny katalyzuje přenos své monomerní formy na membránu cílové buňky (monocyty, neutrofily).
Lipoprotein vázající protein se váže na CD14 na buněčné membráně. Tento protein funguje jako „scavenger receptor“ zodpovědný za odstraňování molekul endotoxinu z buněčného povrchu prostřednictvím endocytózy a také za prezentaci molekul endotoxinu „pravému“ receptoru.
Byly také popsány další membránové proteiny, které působí jako receptory pro LPS.
Škodlivý účinek LPS je realizován za účasti IL-1-8, TNF, PAF.
Související informace.
Otázka 1. Co je podstatou fagocytózy?
Proces absorpce a trávení mikrobů a jiných cizorodých látek leukocyty se nazývá fagocytóza. Když se leukocyty setkají s mikroby nebo jinými cizími částicemi, obalí je pseudopody, vtáhnou je dovnitř a poté je tráví. Trávení trvá asi jednu hodinu.
Otázka 2. Jaké mechanismy brání mikrobům ve vstupu do těla?
Naše tělo má speciální mechanismy, zabraňující pronikání mikrobů do něj a rozvoji infekce. Sliznice tedy fungují jako bariéra, přes kterou nejsou všechny mikroby schopny proniknout. Mikroorganismy jsou rozpoznávány a ničeny lymfocyty, stejně jako leukocyty a makrofágy (buňky pojivové tkáně). Protilátky hrají hlavní roli v boji proti infekcím. Jedná se o speciální proteinové sloučeniny (imunoglobuliny), které se tvoří v těle, když se do něj dostanou cizí látky. Protilátky jsou vylučovány hlavně lymfocyty. Protilátky neutralizují a neutralizují odpadní produkty patogenních bakterií a virů. Na rozdíl od fagocytů je působení protilátek specifické, to znamená, že působí pouze na ty cizorodé látky, které způsobily jejich vznik.
Otázka 3. Co jsou protilátky?
Protilátky jsou proteiny produkované v lidském těle, které se podílejí na rozvoji imunity. Protilátky interagují s antigeny, srážejí je a neutralizují.
Otázka 4. Jaký jev se nazývá imunita?
Imunita je imunita těla vůči infekčním chorobám.
Otázka 5. Jaké typy imunity existují?
Existuje několik typů imunity. Přirozená imunita vzniká v důsledku nemocí nebo se dědí z rodičů na děti (tato imunita se nazývá vrozená imunita). K umělé (získané) imunitě dochází v důsledku zavedení hotových protilátek do těla.
Otázka 6. Co je vrozená imunita?
Vrozená imunita se nazývá, když se imunita dědí z rodičů na děti.
Otázka 7. Co je syrovátka?
Krevní sérum je krevní plazma bez fibrinogenu. Séra se získávají buď přirozeným srážením plazmy (nativní sérum) nebo srážením fibrinogenu ionty vápníku. Většina protilátek je zadržena v séru a stabilita se zvyšuje díky nepřítomnosti fibrinogenu.
Otázka 8. Jak se liší vakcína od séra?
Přípravky vyrobené z oslabených mikrobů se nazývají vakcíny. Při aplikaci vakcíny si tělo vytváří protilátky samo, ale lze je podat i v hotové formě.
Krev na terapeutické sérum se odebírá buď osobě, která prodělala toto onemocnění, nebo zvířatům, která již byla dříve imunizována.
Jinými slovy, oba jsou způsoby prevence infekcí. Vakcína je usmrcena mikroorganismy, v reakci na zavedení, které tělo samo produkuje své vlastní protilátky. A séra jsou hotové protilátky. Není mezi nimi žádný zásadní rozdíl. Předpokládá se však, že séra méně pravděpodobně způsobí alergické reakce.
Otázka 9. Jaká je zásluha E. Jennera?
A Jenner v podstatě vyrobil první očkování na světě – očkoval chlapce kravské neštovice. O měsíc a půl později nakazil dítě neštovice a chlapec neonemocněl: vyvinul imunitu proti neštovicím.
Otázka 10. Jaké jsou krevní skupiny?
Existují 4 hlavní krevní skupiny podle systému ABO.
Krevní skupina I (0). Krevní skupina I je krevní skupina, charakterizovaná absencí izoantigenů A a B systému AB0 v erytrocytech.
Krevní skupina II (A). Krevní skupina II je krevní skupina, charakterizovaná přítomností izoantigenu A systému AB0 v erytrocytech.
Krevní skupina III (B). Krevní skupina III je krevní skupina, charakterizovaná přítomností izoantigenu B systému AB0 v erytrocytech.
Krevní skupina IV (AB). Krevní skupina IV je krevní skupina charakterizovaná přítomností izoantigenů A a B systému AB0 v erytrocytech.
MYSLET SI
1. Proč je nutné při transfuzi krve brát ohled na krevní skupinu a Rh faktor?
Infuze inkompatibilní krve podle skupiny a Rh faktoru způsobí aglutinaci (slepení) vlastních červených krvinek pacienta, což způsobí vážné následky - smrt.
2. Které krevní skupiny jsou kompatibilní a které ne?
V současnosti jsou povoleny pouze jednodruhové krevní transfuze.
Podle Známky života a při absenci krevních složek stejné skupiny podle systému AB0 (s výjimkou dětí) transfuze Rh negativní krve skupiny 0 (I) příjemci s jakoukoli jinou krevní skupinou v množství do max. Povoleno je 500 ml.
Rh negativní hmoty červených krvinek nebo suspenzi od dárců skupiny A (II) nebo B (III), podle vitálních indikací, lze podat transfuzi příjemci se skupinou AB (IV), bez ohledu na jeho Rh status.
V nepřítomnosti jednoskupinové plazmy může být příjemci podána transfuze plazmy skupiny AB (IV).
Mikroorganismy způsobují rozvoj infekčních onemocnění a poškození tkání třemi způsoby:
Při kontaktu nebo pronikání do hostitelských buněk způsobí jejich smrt;
Uvolněním endo- a exotoxinů, které zabíjejí buňky na dálku, a také enzymů, které způsobují destrukci tkáňových složek, nebo poškozením krevních cév;
Vyvolání rozvoje reakcí přecitlivělosti, které vedou k poškození tkáně.
První způsob je primárně spojen s vystavením virům.
Poškození virových buněk hostitel vzniká v důsledku průniku a replikace viru do nich. Viry mají na svém povrchu proteiny, které vážou specifické proteinové receptory na hostitelských buňkách, z nichž mnohé fungují důležité funkce. Například virus AIDS váže protein účastnící se prezentace antigenu pomocnými lymfocyty (CD4), virus Epstein-Barrové váže receptor komplementu na makrofázích (CD2), virus vztekliny váže acetylcholinové receptory na neuronech a rhinovirus váže ICAM- 1 adhezní protein na buňkách sliznice.skořápky.
Jedním z důvodů tropismu virů je přítomnost nebo nepřítomnost receptorů na hostitelských buňkách, které umožňují viru je napadnout. Dalším důvodem tropismu virů je jejich schopnost replikovat se v určitých buňkách. Virion nebo jeho část obsahující genom a speciální polymerázy proniká do cytoplazmy buněk jedním ze tří způsobů:
1) translokací celého viru přes plazmatickou membránu;
2) fúzí virového obalu s buněčnou membránou;
3) pomocí receptorem zprostředkované endocytózy viru a jeho následné fúze s endozomovými membránami.
V buňce virus ztratí svůj obal a oddělí genom od ostatních strukturních složek. Viry se pak replikují pomocí enzymů, které se liší pro každou rodinu virů. Viry také využívají k replikaci enzymy hostitelské buňky. Nově syntetizované viry jsou sestaveny jako viriony v jádře nebo cytoplazmě a poté uvolněny ven.
Může jít o virovou infekci abortivní(s neúplným cyklem replikace viru), latentní(virus je uvnitř hostitelské buňky, například Hegres zoster) a vytrvalý(viriony jsou syntetizovány neustále nebo bez narušení buněčných funkcí, např. hepatitida B).
Existuje 8 mechanismů ničení hostitelských buněk viry:
1) viry mohou způsobit inhibici syntézy DNA, RNA nebo proteinů buňkami;
2) virový protein může proniknout přímo do buněčné membrány, což vede k jejímu poškození;
3) během virové replikace je možná buněčná lýza;
4) s pomalými virovými infekcemi se onemocnění rozvíjí po dlouhém latentním období;
5) hostitelské buňky obsahující virové proteiny na svém povrchu mohou být rozpoznány imunitním systémem a zničeny pomocí lymfocytů;
6) hostitelské buňky mohou být poškozeny v důsledku sekundární infekce, která se rozvine po virové;
7) zničení jednoho typu buněk virem může vést ke smrti buněk s ním spojených;
8) viry mohou způsobit buněčnou transformaci, což vede k růstu nádoru.
Druhá cesta poškození tkáně u infekčních onemocnění je spojena především s bakteriemi.
Poškození bakteriálních buněk závisí na schopnosti bakterií přilnout nebo proniknout do hostitelské buňky nebo vylučovat toxiny. Adheze bakterií k hostitelským buňkám je způsobena přítomností hydrofobních kyselin na jejich povrchu, které se mohou vázat na povrch všech eukaryotických buněk.
Na rozdíl od virů, které mohou proniknout do jakékoli buňky, fakultativní intracelulární bakterie primárně infikují epiteliální buňky a makrofágy. Mnoho bakterií napadá integriny hostitelské buňky – proteiny plazmatické membrány, které vážou komplement nebo proteiny extracelulární matrix. Některé bakterie nemohou pronikat do hostitelských buněk přímo, ale do epiteliálních buněk a makrofágů vstupují endocytózou. Mnoho bakterií je schopno se množit v makrofázích.
Bakteriální endotoxin je lipopolysacharid, který je strukturální složkou vnější schránka gramnegativní bakterie. Biologická aktivita lipopolysacharidu, projevující se schopností vyvolat horečku, aktivovat makrofágy a indukovat mitogenitu B buněk, je dána přítomností lipidu A a cukrů. Jsou také spojeny s uvolňováním cytokinů, včetně tumor nekrotizujícího faktoru a interleukinu-1, hostitelskými buňkami.
Bakterie vylučují různé enzymy (leukocidiny, hemolyziny, hyaluronidázy, koagulázy, fibrinolysiny). Role bakteriálních exotoxinů v rozvoji infekčních onemocnění je dobře známá. Známé jsou i molekulární mechanismy jejich působení, zaměřené na zničení buněk hostitelského těla.
Třetí způsob poškození tkáně při infekcích - rozvoj imunopatologických reakcí - je charakteristický pro viry i bakterie.
Mikroorganismy jsou schopny uniknout imunitních mechanismů ochrana hostitele kvůli nepřístupnosti imunitní odpovědi; rezistence a lýza a fagocytóza spojená s komplementem; variabilita nebo ztráta antigenních vlastností; rozvoj specifické nebo nespecifické imunosuprese.
Cesty lidské infekce
K infekci člověka patogenními mikroorganismy může dojít pouze přes poškozenou kůži a sliznice očí, dýchacích cest, trávicího a genitourinárního traktu. Infekce přes neporušenou kůži se vyskytuje extrémně zřídka, protože kůží je pro většinu mikroorganismů obtížné proniknout. I jeho nejnepatrnější poškození (kousnutí hmyzem, píchnutí jehlou, mikrotrauma atd.) však může způsobit infekci. Místo, kde se patogen dostává do lidského nebo zvířecího těla, se nazývá vstupní brána infekce. Pokud se jedná o sliznici, jsou možné tři typy infekce: reprodukce patogenu na povrchu epitelové buňky; jeho průnik do buněk s následnou intracelulární reprodukcí; pronikání patogenu buňkami a jeho šíření po celém těle.
Způsoby infekce
K infekci člověka dochází jedním z následujících způsobů:
1. Polétavý nebo polétavý prach.
2. Fekálně-orální. Patogen je vylučován stolicí nebo močí a k infekci dochází ústy při konzumaci kontaminovaných potravin nebo vody.
3. Přenosné, tj. kousnutím krev sajících členovců.
4. Kontakt - přímý kontakt s pacientem, rekonvalescentem, nosičem bakterií nebo prostřednictvím kontaminovaných předmětů z domácnosti, tedy nepřímý kontakt.
5. Sexuálně.
6. Při použití nesterilních zdravotnických prostředků, zejména injekčních stříkaček atp.
7. Vertikální, tedy od matky k dítěti přes placentu, během porodu nebo bezprostředně po něm.
Dynamika rozvoje infekčního onemocnění.
1. Inkubační doba - období od okamžiku infekce do objevení se prvních příznaků onemocnění.
2. Prodromální období neboli období prekurzorů. Obvykle se vyznačuje nespecifickými, celkovými projevy – slabost, únava, bolest hlavy, celková malátnost, horečka atp.
3. Období vývoje (rozkvětu) nemoci.
4. Období rekonvalescence neboli rekonvalescence. Klinické zotavení obvykle nastává dříve než patologické a bakteriologické zotavení.
Přenos bakterií. Lidské tělo se velmi často po latentní infekci nebo po předchozím onemocnění nedokáže zcela osvobodit od patogenu. V tomto případě se člověk, který je prakticky zdravý, stává jeho nositelem na mnoho měsíců nebo dokonce let. Přenašeči bakterií, kteří jsou zdrojem infekce pro další osoby, hrají důležitou roli v epidemiologii řady onemocnění (tyfus, záškrt atd.), protože uvolňují své patogeny do prostředí, kontaminují vzduch, vodu, potravinářské výrobky. Asi 5-8% lidí, kteří byli nemocní břišní tyfus se stávají chronickými (po dobu delší než 3 měsíce) přenašeči S. typhi a slouží jako jejich hlavní rezervoár v přírodě.
11. Infekce a infekční proces. Faktory infekčního procesu. Typy infekcí - abortivní, latentní, dormantní, typické infekční onemocnění, atypické onemocnění, virogeneze, pomalá infekce, bakteriální nosičství. Fur-my vytrvalost.
Pojem infekce nebo infekční proces označuje soubor fyziologických a patologických regeneračních a adaptačních reakcí, které se vyskytují u vnímavého makroorganismu za určitých podmínek prostředí. vnější prostředí v důsledku jeho interakce s patogenními nebo podmíněně patogenními bakteriemi, houbami a viry, které v něm pronikají a množí se a jsou zaměřeny na udržení stálosti vnitřního prostředí makroorganismu (homeostázy).
Moderní doktrínou infekce je poznání, že výskyt, vývoj a výsledek infekce jako procesu interakce mezi mikro- a makroorganismy závisí na vlastnostech obou účastníků této kompetitivní interakce a na podmínkách prostředí, ve kterých k ní dochází.
1. Abortivní. Patogen proniká do těla, ale nemnoží se v něm, ať už díky spolehlivé přirozené odolnosti, nebo získané specifické imunitě, která patogen potlačuje. Tím je infekční proces přerušen a patogen dříve nebo později zemře nebo je odstraněn z těla.
2. Latentní (nezjevný). Patogen proniká do těla, množí se v něm a makroorganismus na něj reaguje vhodnými imunobiologickými reakcemi vedoucími k vytvoření získané imunity a odstranění patogenu z těla. Tato infekce však nemá žádné vnější klinické projevy, vyskytuje se latentně. Často v takové latentní formě lidé trpí obrnou, brucelózou a dalšími virová hepatitida a další nemoci.
3. Spící infekce. Asymptomatická přítomnost patogenu v těle může přetrvávat na dlouhou dobu po latentní infekci nebo po předchozím onemocnění, například plicní tuberkulóze, která skončila vytvořením primárního komplexu. Vlivem podmínek, které snižují odolnost organismu, se v něm zbývající živé mikroorganismy aktivují a způsobují onemocnění nebo jeho recidivu. Patogenní mikrobi jsou tedy nějakou dobu v „spícím“ stavu. Takoví „spící“ mikrobi mohou vstoupit do těla z vnějšího prostředí nebo být výsledkem přechodu patogenního mikroba do „spícího“ stavu. potlačena ve své činnosti, ale za příznivých podmínek si zachovává vitalitu a potenciální připravenost k aktivaci. Proto se jim říká „mikroby připravené k vynoření.“ V případech, kdy jsou „spící“ mikrobi v těle soustředěni v lokálním omezeném ohnisku, odkud se mohou šířit a způsobovat onemocnění, používá se termín „fokální“ infekce (např. , vyhynulý zánětlivý proces v kazivém zubu, ve kterém jeho původce - streptokok - zůstává prozatím v „klidovém“ stavu).
4. Typická forma infekce pro tento patogen. Patogen proniká do těla, aktivně se v něm množí a způsobuje příznaky charakteristické (typické) pro toto onemocnění. klinické projevy, které se rovněž vyznačují určitou cykličností.
5. Atypická forma. Patogen proniká do těla, aktivně se v něm množí, tělo reaguje vhodnými imunobiologickými reakcemi, které vedou ke vzniku aktivní imunita, Ale klinické příznaky nemoci jsou nevyjádřené, vymazané nebo atypické. Nejčastěji je to způsobeno buď slabými patogenními vlastnostmi patogenu, nebo vysokou přirozenou odolností organismu, nebo účinnou antibakteriální léčbou nebo působením všech těchto tří faktorů.
6. Trvalé (chronické). Patogen vstupuje do těla, množí se v něm, způsobuje aktivní formu onemocnění, ale pod vlivem imunitní systémy organismu a chemoterapeutických léků prochází L-transformací. Vzhledem k tomu, že L-formy bakterií nejsou citlivé na řadu antibiotik a chemoterapeutických léků, jejichž mechanismus účinku je spojen s narušením syntézy buněčné stěny, stejně jako na protilátky, mohou dlouho zkušenosti v těle. Vracející se do své původní formy, patogen obnovuje své patogenní vlastnosti, množí se a způsobuje exacerbaci (relaps) onemocnění.
7. Pomalé infekce. Patogen proniká do těla a může zůstat intracelulárně v těle po dlouhou dobu - měsíce, roky - v latentním stavu. Vzhledem k řadě biologických charakteristik patogenů pomalých infekcí se jich tělo nedokáže zbavit a za příznivých podmínek pro patogen se začne nerušeně množit, onemocnění je stále těžší a závažnější. pravidlo, končí smrtí pacienta. Pomalé infekce jsou charakterizovány prodlouženými inkubační doba, dlouhodobý progresivní vývoj onemocnění, slabá imunitní odpověď a těžký výsledek. Typickým příkladem pomalé infekce je AIDS.
8. Přenos bakterií. Lidské tělo se velmi často po latentní infekci nebo po předchozím onemocnění nedokáže zcela osvobodit od patogenu. V tomto případě se člověk, který je prakticky zdravý, stává jeho nositelem na mnoho měsíců nebo dokonce let. Jako zdroj infekce pro ostatní lidi hrají přenašeči bakterií důležitou roli v epidemiologii mnoha nemocí (tyfus, záškrt atd.), protože uvolňují své patogeny do životního prostředí a kontaminují vzduch, vodu a potravinářské produkty. Asi 5-8% lidí, kteří měli břišní tyfus, se stávají chronickými (po dobu delší než 3 měsíce) přenašeči S. typhi a slouží jako jejich hlavní rezervoár v přírodě.
