Особенности инфекционного процесса

Особенности инфекционного процесса

Инфекционный процесс, независимо от характера возбудителя, включает в себя несколько стереотипных этапов развития:

Начальный этап — преодоление естественных барьеров организма хозяина: механического (кожа, слизистые, движение ресничек эпителия, перистальтика кишечника и др.); химического (бактерицидное действие желу-дочного сока, желчных кислот, лизоцима, антител); экологического (антагонистической активности нормальной микрофлоры).

Проникновение микроорганизма в макроорганизм обозначается как инфективность. Факторами распространения инфекционных возбудителей во внутренней среде организма являются: ферменты (гиалуронидаза, коллагеназа, нейроминидаза); жгутики (у холерного вибриона, кишечной палочки, протея); ундулирующая мембрана (у спирохет и некоторых простейших).

Следующий этап в развитии инфекционного процесса связан с адгезией и колонизацией возбудителем открытых полостей организма. Факторы адгезии и колонизации обеспечивают взаимодействие инфекционного патогенного агента со специфическими рецепторами клеток тех органов и тканей, к которым обнаруживается тропизм. Адгезивные молекулы представляют собой вещества белковой и полисахаридной природы, экспрессируемые на поверхности клеток. Вслед за адгезией неизменно возникают размножение и образование большого количества однородных микробов (колоний) в случае недостаточности местных и системных механизмов резистентности и специфических иммунологических механизмов защиты.

Интервал времени от инфицирования организма до появления первых клинических признаков болезни, получил название инкубационного периода.

Инкубационный период характеризуется не только размножением и селективным размножением микроорганизмов в тех или иных органах и тканях, но и мобилизацией защитных сил организма. Длительность инкубационного периода определяется биологическими особенностями возбудителей, составляет от нескольких часов (ботулизм, кишечные инфекции), нескольких дней, нескольких недель, до нескольких лет (лепра, СПИД, прионные инфекции).

Касаясь вопросов взаимодействия возбудителя с клеточными и гуморальными механизмами защиты хозяина, следует отметить, что устойчивость микроба в макроорганизме определяется специфическими для того или иного возбудителя факторами. В частности подавляющими миграцию лейкоцитов к месту инфицирования (стрептолизин), препятствующие поглощению возбудителя (капсулы), обеспечивающими размножение в макрофагах (слизистая капсула и белки наружной мембраны), препятствующими слиянию фагосомы с лизосомой, обеспечивающими лизис фаголизосомы, обеспечи-вающие защиту.

В настоящее время становятся все более очевидным генетические механизмы детерминации факторов патогенности инфекционных возбудителей. Так, установлено, что генетический контроль синтеза факторов патогенности, определяющих адгезию и колонизацию эпителия кишечника у патогенных эшерихий, пенетрацию и внутриклеточное размножение шигелл, сальмонелл, и иерсиний обеспечивается хромосомами и плазмидами. При этом плазмидные гены детерминируют факторы взаимодействия возбудителя с эпителием, а хромосомные — существование и размножение бактерий вне эпителия.

Касаясь биологической значимости факторов патогенности, следует отметить, что их действие направлено на распознавание комплементарных структур на клетках-мишенях возбудителем, связывание с которыми ведет к инициации инфекционного процесса. Обращает на себя внимание тот факт, что один и тот же фактор патогенности может участвовать в различных фазах инфекционного процесса, а в одной и той же фазе принимают участие различные факторы патогенности.

Вслед за рецепцией, адгезией возбудителя, колонизацией определенных экологических ниш в макроорганизме или параллельно с этими процессами возникает интенсивный синтез бактериальных токсинов, обладающих прямым или опосредованным цитопатогенным действием на клеточные структуры различных органов и тканей. Последнее лежит в основе развития комплекса структурных и функциональных расстройств, определяющих, с одной стороны, относительную « специфику » инфекционных заболеваний, а с другой стороны, являющихся типовыми патологическими реакциями и процессами, свойственными различным видам инфекционных заболеваний. Действие инфекционных патогенных факторов привели к развитию прямых и цитокинопосредованных системных функциональных и метаболических расстройств, лежащих в основе развития следующих периодов течения инфекции продромального периода и периода основных проявлений заболевания. К числу цитокинопосредованных реакций, формирующихся в динамике инфекционного процесса, относятся прежде всего иммунные реакции, аллергиические реакции, иммудодефицитные состояния, а также аутоимунная агрессия против собственных поврежденных или неповрежденных клеточных структур. Формирование эффективных реакций клеточного и гуморального иммунитета на фоне воздействия антигенов бактериальнотоксической природы, а также интенсивная продукция гормонов адаптации совпадают с так называемым синдромом становления болезни или с продромальным синдромом.

Клинически этот период характеризуется совокупностью неспецифических симптомов слабости, вялости, сонливости, раздражительности, диспепсических расстройств, депрессии или раздражительности.

Наряду с цитокинами, важная роль в развитии системных метаболических и функциональных расстройств в продромальном периоде отводится медиаторам арахидонового каскада.

Характерными неспецифическими метаболическими признаками, развертывающимися в продромальный период и в период выраженных клинических проявлений являются сдвиги белкового гомеостаза за счет усиления синтеза гепатоцитами и макрофагами острофазных белков. К числу положительных маркеров острой фазы относятся фибриноген, С-реактивный белок, церулоплазмин, антигемофильный глобулин, VII и IX факторы коагуляции, антикоагулянтные белки С и антитромбин III, плазминоген, альфа-2 — макроглобулин, транскабаламин-2, орозомукоид, ферритин и компоненты комплемента, альфа1-кислый гликопротеин и др. Из нейтрофилов поступает лактоферрин. Часть перечисленных острофазных белков в небольших концентрациях имеется в крови в условиях нормы. В то же время С-реактивный белок, альфа2-макро-фетопротеин вне острофазного ответа практически отсутствуют. Наряду с усилением синтеза вышеперечисленных положительных маркерных белков острой фазы происходит снижение синтеза альбуминов и трансферрина — негативных маркерных молекул синдрома системного воспалительного ответа.

Поскольку многие реагенты острой фазы принадлежат к гликопротеидам, альфа- и бета-глобулинам, как одно из проявлений синдрома системного воспалительного ответа возникает диспротеинемия, повышается СОЭ, увеличиваются агрегационные свойства форменных элементов крови.

Касаясь биологической значимости белков острой фазы, необходимо отметить их аннтиоксидантные свойства (С-реактивный белок, гаптоглобин, транскобаламин, альфа 2-макроглобулин, С-реактивнй белок), антимикробные свойства (С-реактивный белок, лактоферрин, факторы комплемента), а также способность регулировать коагуляционный гемостаз и фибринолиз.

Решающее значение для реализации всей динамики преиммунного ответа, характерных метаболических и функциональных расстройств на фоне действия инфекционных патогенных факторов имеют ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-альфа и ФНО-бета, а также гормоны адаптации — АКТГ, глюкокортикоиды, катехоламины.

Одним из проявлений ответа острой фазы, или продромального периода является лихорадка, индуцируемая эндогенными пирогенами — Ил-1, ИЛ-6, ФНО, гамма-интерферонами, КСФ и другими цитокинами.

Выброс катехоламинов при действии стрессорных раздражителей инфекционной природы приводит к комплексу неспецифических функциональных сдвигов со стороны сердечно-сосудистой системы, а также метаболических расстройств, сдвигов со стороны клеточного состава периферической крови.

За последние годы накопилось достаточно сведений о токсино-посредованной обусловленности инфекционных заболеваний, структуре и функции токсических молекул.

Важная роль в индукции типовых патологических процессов при инфекционной патологии отводится цитокинам.

Суть этого представления состоит в том, что характер инфекционного заболевания зависит не столько от патогенности вида возбудителя, участвующего в инфекционном процессе, сколько от типа продуцируемого токсина. В соответствии с общепринятыми в настоящее время представлениями токсины — это биомолекулы бактерий, вызывающие развитие специфической симптоматики инфекционного заболевания. Данному определению токсинов соответствуют холерный и стафилококковой энтеротоксины, ботулический, столбнячный, дифтерийный экзотоксины. Как правило, токсины проявляют свой эффект в ничтожно малых концентрациях по сравнению с другими факторами патогенности. Достаточно долгое время полагали, что истинные токсины продуцируются только некоторыми представителями грамположительных бактерий. Начиная с 1967г. обнаружены более сорока истинных токсинов, продуцируемых грамотрицательными бактериями. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что клиническая картина заболеваний, индуцируемых грамотрицательной микрофлорой, определяется не только цитопатогенными эффектами липополисахарида (ЛПС), но и биологическими эффектами соответствующих экзотоксинов и факторов патогенности. Так, термолабильные энтеротоксины были обнаружены не только у холерного вибриона, но и у многих видов сальмонелл. Продолжают открывать и новые истинные токсины у грамположительных возбудителей (описано более 30 экзотоксинов).

Принимая во внимание, что симптоматика клинических проявлений воздействия ЛПС на макроорганизм при различных грамотрицательных инфекциях однотипна, становится очевидным, что «специфика» указанных форм патологии связана с модифицирующим воздействием экзотоксинов, часть из которых еще не идентифицирована.

Таким образом, различные патогенные штаммы одного вида грамотрицательных и грамположительных бактерий могут продуцировать сложную мозаику токсинов. В то же время данные литературы свидетельствуют и о противоположной точке зрения, согласно которой патогенные штаммы некоторых видов бактерий могут продуцировать только один токсин. Это касается возбудителей дифтерии, столбняка, сибирской язвы.

В зависимости от характера биологических эффектов на макроорганизм все токсины делятся на следующие группы:

  • 1. Повреждающие клеточные мембраны.
  • 2. Ингибиторы синтеза белков.
  • 3. Активаторы вторичных мессенджеров.
  • 4. Активаторы иммунного ответа.
  • 5. Протеазы.

Токсины первой группы (гиалуронидазы, коллагеназы, фосфолипазы) способны повреждать экстрацеллюлярные структуры или плазматические мембраны эукариотических клеток с помощью ферментативного гидролиза или в результате формирования пор, что приводит к прямому лизису клеток и распространению возбудителей в макроорганизме.

Бактериальные токсины, объединенные во второй класс, поражают клетки-мишени за счет подавления синтеза белка. Субстратами для этих токсинов являются фактор элонгации и рибосомальная РНК.

Бактериальные токсины третьей группы могут вызывать активацию или модификацию различных внутриклеточных белков-мессенджеров, что приводит к резким нарушениям функциональной активности клеток без их гибели.

Некоторые бактериальные токсины, отнесенные выше к четвертой группе, выступают в роли суперантигенов, действуют непосредственно на антигенпрезентирующие клетки и клетки иммунной системы, обладают пирогенной активностью, усиливают симптоматику эндотоксинового шока. К числу этих токсинов относятся термостабильные токсины с ММ от 22 до 30 кД (стафилококковые энтеротоксины серотипов А- Е, пирогенные экзотокси-ны стрептококков группы А, суперантиген стрептококков группы А и др. ).

Особую категорию составляют нейротоксины возбудителей ботулизма и столбняка. Токсины возбудителей ботулизма ингибируют высвобождение ацетилхолина в синаптических структурах, тем самым обуславливая развитие нейропаралитического синдрома. Токсины возбудителя столбняка связываются с рецепторами пресинаптической мембраны мотонейронов, а также внедряются в тормозные и вставочные нейроны спинного мозга.

Сходная клиническая картина заболеваний, вызываемых патогенными штаммами различных видов бактерий, связана с их способностью продуцировать одинаковые типы токсинов или различные типы токсинов со сходным механизмом действия. Особенно ярко эта закономерность прослеживается в отношении холероподобных диарей. Под действием холероподобных токсинов энтероциты накапливают цАМФ, что ведёт к выходу электролитов и воды в просвет кишечника с последующим развитием диареи.

Согласно данным литературы более 50% всех заболеваний обусловлено вирусной инфекцией.

Касаясь качественной характеристики вирусов, необходимо отметить наличие собственного генетического материала, который внутри клетки хозяина ведёт себя как генетический материал самой клетки. В то же время очевидно наличие внеклеточной инфекционной фазы, представленной вирионами, которые репродуцируются в клетке-хозяине под контролем генетического аппарата вируса и используются для введения генома вируса в другие клетки. Взаимодействие вирусного и клеточного геномов может быть явным и иметь интегративный характер или неявным. В основе вирусной инфекции лежит не только генетический паразитизм вирусов, но и их мимикрия под необходимые для клетки соединения — факторы роста, гормоны, липопротеины и т.д. Взаимодействие вирусов с клетками начинается с узнавания рецепторов на поверхности клеток. При этом вирусы узнают рецепторные структуры, предназначенные для взаимодействия с необходимыми клетке лигандами. Все идентифицированные «вирусспецифические» клеточные рецепторы относятся к гликопротеинам. Обнаружено, что различные группы вирусов могут использовать одни и те же «вирусспецифические» рецепторы. Мишенями для вирусных антирецепторных молекул нередко являются адгезивные молекулы клеточной мембраны. В молекулах вирусных антирецепторов может быть сразу несколько доменов, каждый из которых связывается с различными клеточными рецепторами. Таким образом, одни и те же клетки-хозяева могут иметь рецепторы для разных вирусов, а рецепторы для одного и того же вируса могут быть расположены на поверхности разных клеток.



Источник: vuzlit.ru


Добавить комментарий