Экзотоксины, классификация по механизму действия (цитотоксины, мембранотоксины, функциональные блокаторы, эксофолиатины и эритрогенины).Примеры.

Токсические вещества, синтезируемые бактериями, по химической природе относятся к белкам - экзотоксины.

Имеют 2 цент­ра:
1)фиксирует молекулу токсина на соответствую­щем клеточном рецепторе,
2)токсический фрагмент – проникает внутрь и блокирует жизненно важные мета­болические реакции.

Клеточные рецепторы для разных токсинов неодинаковы:

· на ХР фиксируются тетанолизин, О-стрептолизин, пневмолизин и др.,

· на ганглиозидах определен­ного типа — тетаноспазмин, холероген, энтеротоксины кишечных бактерий и др.

СПЕЦИФИЧНОСТЬ действия белковых токсинов, определяется избира­тельной фиксацией токсина на рецепторах -«мишеней» определенных тканей (эпителиальной, нервной и др).

По механизмам действия токсинов выделяют:

1. «цитотоксины» – блокируют синтез белка.

· группа антиэлонгаторов (дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки и др), выводят из строя фермент трансферазу II, ответственную за элонгацию (наращивание) полипептидной цепи на рибосоме.

· токсины с энтеропатогенной активностью (Staph. aureus, Cl. perfringens)

· дермонекротоксины (Pseudomonas aeruginosa, B. Pertussis).

Мембранотоксины»

· ↑ про­ницаемость мембраны эритроцитов (гемолизины) (Pseudomonas aeruginosa, Staph. aureus, стрептококки, клостридии)

· ↑ про­ницаемость мембраны лейкоцитов (лейкоцидины) (Staph. aureus, стрептококки (pyogenes), клостридии (perfringens et botulini)).

Функциональные блокаторы»

· Термолабильные (ТЛ) и термостабильные (ТС) энте­ротоксины (холероген, термолабильные энтеротоксины Е. coli и др энтеробактерий) – активизируют аденилатциклазу → ↑ проницаемости стенки тонкой кишки и выход жидкости в ее просвет (диарея).

· Токсикоблокаторы (сибиреязвенный и чумной токсины – инактивируют аденилатциклазу)

· Нейротоксины (тетаноспазмин, ботулинический токсин) бло­кируют передачу нервных импульсов в клетках спинного и голов­ного мозга.

4. эксфолиатины и эритрогенины (образуются некоторыми штаммами золотистого стафилококка и скарлатинозным стрептококком) – влияют на взаимодействие клеток между собой и с межклеточными веществами.

Роль макроорганизма в инфекционном процессе. Понятие о восприимчивости и инфекционной чувствительности. Факторы естественной: механические (кожа, слизистые), физико-химические, клеточные (нормальная микрофлора, воспаление, фагоцитоз и его стадии, естественные киллерные клетки) и гуморальные(естественные антитела, пропердиновая система; комплемент, функции и пути активации; интерфероны, бета-лизины и др.) и специфической защиты организма человека.

Роль макроорганизма в инфекционном процессе определяется его восприимчивостью.

Восприимчивость - это генетически детерминированная способность организма реагировать на внедрение микроба развитием инфекции.

Материальной основой восприимчивости является наличие в организме рецепторов и субстратов, необходимых для адсорбции и размножения возбудителя, а также неэффективность защиты макроорганизма.

Видовая восприимчивость является результатом взаимного приспособления паразита и хозяина. Индивидуальная восприимчивость зависит от: генетической предрасположенности, особенностей иммунного ответа, состояния естественной резистентности / она, в свою очередь, зависит от общей физиологической реактивности, возраста, пола, питания, факторов внутренней среды, физиологического состояния организма /. Восприимчивость более высока: у детей после 6 месяцев и пожилых лиц, у мужчин, при белковой и витаминной недостаточности питания, эндокринных нарушениях /сахарный диабет и др./, соматических заболеваниях /травмы, болезни крови, выделительной системы, отравления, опухоли/, других инфекциях.

Что касается индивидуального признака, характеризующего меру восприимчивости организма к инфекции, то его определяют, как инфекционную чувствительность.

Инфекционная чувствительность - это индивидуальная восприимчивость организма хозяина к патогену, вызывающему болезнь.

Факторы естественной защиты

Кожа и слизистые оболочки – это механические барьеры, которые не могут преодолеть микробы. Это объясняется слущиванием эпидермиса кожи, кислой реакцией пота, образованием слизистыми оболочками кишечника, дыхательных и мочеполовых путей лизоцима – фермента, который разрушает клеточную стенку бактерий и вызывает их гибель.

Фагоцитоз –это поглощение и переваривание антигенных веществ, в том числе микробов специальными клетками крови (лейкоцитами) и некоторых тканей, которые называются фагоцитами. К фагоцитамотносятся микрофаги (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) и макрофаги (моноциты крови и тканевые макрофаги). Впервые фагоцитоз описал русский ученый И.И. Мечников.

Фагоцитоз может быть завершенным и незавершенным. Завершенный фагоцитоз заканчивается полным перевариванием микроба. При незавершенном фагоцитозе микробы поглощаются фагоцитами, но не перевариваются и могут даже размножаться внутри фагоцита.

Воспаление — патологический процесс, эволюционно сформировавшийся как защитно-приспособительная реакция организма на воздействие патогенных факторов. Организм активно локализует очаг повреждения с помощью так называемого «защитного вала», препят­ствуя распространению вредного раздражителя. Чем более локально протекает реакция воспаления, тем благоприятнее исход для организма.

Естественные киллеры (NK-клетки)– этоклетки-убийцы, которые разрушают ("убивают") опухолевые клетки и клетки, зараженные вирусами. Это особая популяция лимфоцитоподобных клеток – большие гранулосодержащие лимфоциты.

Гуморальные факторы

Нормальные антитела –это антитела, которые постоянно имеются в крови, а не вырабатываются в ответ на внедрение антигена. Они могут реагировать с разными микробами. Такие антитела присутствуют в крови людей, не болевших и не подвергавшихся иммунизации.

Комплемент-это система белков крови, которые способны связываться с комплексом антиген-антитело и разрушать антиген (микробную клетку). Разрушение микробной клетки – лизис. Если в организме отсутствуют микробы-антигены, то комплемент находится в неактивном (разрозненном) состоянии.

Интерфероны –это белки крови, которые обладают противовирусным, противоопухолевым и иммуномодулирующим действием. Их действие не связано с непосредственным влиянием на вирусы и клетки. Они действуют внутри клетки и через геном задерживают репродукцию вируса или пролиферацию клетки.

Система комплемента –многокомпонентная само­собирающаяся система белков сыворотки крови, к/я играет важную роль в поддержании гомеостаза. Активи­руется в процессе самосборки, т.е. последовательного при­соединения к образующемуся комплексу отдельных фракций (их 9). Продуцируются они в печени, мононуклеарными фагоцитами и содержатся в сыворотке крови в неактивном состоянии.

Комплемент выполняет ряд функций:

1. цитолитическое и цитотоксическое действие клетки-«мишени»;

2. анафилотоксины участвуют в иммунопатологических реак­циях;

3. ↑ эффективность фагоцитоза иммунных комплексов (через Fc-рецепторы);

4. фрагмент С3b способствует связыванию и захвату им­мунных комплексов фагоцитами, опсонизируя объекты фагоци­тоза;

5. фрагменты С3b, С5а и Вb (хемоаттрактанты), участвуют в развитии воспаления.

В здоровом организме идет постоянное формирование иммунных комплексов (против Аг аутофлоры) Þ белки комплемента быстро обновляются. Потребление комплемента резко ↑ при патологиях, связанных с усиленным образованием иммунных комплексов при инфекциях и иммунопатологических состояниях.

Бета-лизины — белки сыворотки крови, синтезируемые тромбоцитами. Оказывают повреждающее действие на цитоплазматическую мембрану бактерий.

9. Источники и пути передачи инфекционных болезней.

В зависимости от источника различают:

Антропонозные инфекции (поражают только человека, источник инфекции – бактерионоситель или больной человек). К таким болезням относят дизентерию, холеру, брюшной тиф, гонорею, сифилис. Животные в передачи инфекции являются биологическим тупиком.

Антропозоонозные (поражают как человека, так и животных, источником может быть, как человек, так и животные). К ним относят чуму, туляремию, сибирскую язву, туберкулез.

Зоонозные (поражают только животных, у человека заболевания не вызывают даже, проникнув в организм). В передачи таких инфекций, как куриная холера, чума собак и др. человек является биологическим тупиком.

Пути передачи инфекции:

Кишечный путь (фекально-оральный) – возбудитель, попадая во внешнюю среду с фекалиями, загрязняет воду, пищу, бытовые предметы, руки. Заражение происходит через рот. Возбудители локализуются в кишечнике (кишечные энтериты). Заражение через загрязненные пищевые продукты называется алиментарным путем передачи инфекции.

Воздушно-капельный (аэрогенный) – возбудитель попадает во внешнюю среду при чихании, кашле. Заражение происходит через вдыхаемый воздух. Возбудитель локализуется в дыхательных путях (коклюш, корь, грипп, пневмония, менингит).

Трансмиссивный – передача через насекомых. Возбудитель находится в крови больного и не попадает во внешнюю среду. Локализация в кровеносной системе (малярия, возвратный тиф).

Контактная передача (прямая) – передача возбудителя без участия объектов внешней среды (переливание крови, половые и бытовые контакты).

Непрямая передача – передача с участием объектов окружающей среды, включает различные пути распространения.

10.Динамика и периоды развития инфекционного заболевания. Исход инфекционного заболевания – выздоровление (формирование иммунитета: постинфекционного, инфекционого, гуморального, клеточного, антитоксического, местного).

Для инфекционного заболевания характерны определенные стадии развития:

· Инкубационный период(от лат. incubatio, лежать, спать где-либо) – время, которое проходит с момента заражения до начала клинических проявлений болезни. В этот период происходит размножение и накопление возбудителя и его токсинов, а также мобилизация защитных сил макроорганизма. В конце инкубационного периода макроорганизм может представлять эпидемиологическую опасность вследствие выделения из него микробов в окружающую среду. В зависимости от свойств возбудителя, иммунного статуса макроорганизма, характера взаимоотношений между макро- и микроорганизмом инкубационный период может колебаться от нескольких часов до нескольких месяцев и даже лет.

· Продромальный период (от греч. prodromos, бегущий впереди, предшествующий) - время появления первых клинических симптомов общего характера, неспецифических для данного заболевания, например, слабость, быстрая утомляемость, отсутствие аппетита и т. д.

· Период основных клинических проявлений заболевания - разгар болезни, характеризующийся максимальной выраженностью неспецифических симптомов болезни и появлением специфических (патогномоничных) симптомов болезни, позволяющих поставить клинический диагноз. В этот периодпроявляются типичные для данного заболевания симптомы: температурная кривая, высыпания, местные поражения и т. п.

· Реконвалесценция (от лат. re-, повторность действия, convalescentia, выздоровление) - период угасания и исчезновения типичных симптомов и клинического выздоровления.

Выздоровление может быть полным, когда все нарушенные функции восстанавливаются, или неполным, когда сохраняются остаточные явления, представляющие собой более или менее стабильные изменения тканей и органов, возникающие на месте развития патологического процесса (деформации и рубцы, параличи, атрофия тканей и др.). Различают: а) клиническое выздоровление, при котором исчезают только видимые клинические проявления заболевания; б) микробиологическое выздоровление, сопровождающееся освобождением макроорганизма от микроба; в) морфологическое выздоровление, сопровождающееся восстановлением морфологических и физиологических свойств пораженных тканей и органов. Обычно клиническое и микробиологическое выздоровление не совпадают с полным восстановлением морфологических повреждений, длящихся продолжительное время.

Помимо полного выздоровления исходом инфекционной болезни может быть формирование микробоносительства, переход в хроническую форму (см. выше).

Одним из исходов инфекционного заболевания является летальный исход. При этом необходимо помнить, что трупы инфекционных больных подлежат обязательной дезинфек­ции, так как представляют собой определенную эпидемиологическую опасность из-за высокого содержания в них микробов.

Инфекционное заболевание может сопровождаться полным набором характерных для него симптомов (манифестная форма), либо симптомы заболевания могут быть слабо выражены (инаппарантная форма) или протекать с неполным набором симптомов (абортивная форма).

Инфекционный процесс сопровождается формированием иммунитета к возбудителю инфекционного процесса.

Постинфекционный иммунитет специфичен и развивается в результате перенесенного инфекционного заболевания. Является стерильным, т.е. организм избавился от возбудителя. Бывает только при бактериальных инфекциях. (брюшной тиф, корь)

Инфекционный иммунитет сохраняется в организме пока в нем имеется возбудитель инфекции (Сифилис).

Гуморальный и клеточный иммунитет

В зависимости от функций лимфоцитов, специфический иммунитет принято делить также на гуморальный и клеточный. В-лимфоциты в данном случае ответственны за гуморальный, а Т-лимфоциты - за клеточный иммунитет. Гуморальный иммунитет назван так потому, что его иммуноциты (В-клетки) вырабатывают антитела, способные отделяться от клеточной поверхности. Продвигаясь по кровяному или лимфатическому руслу - гумору, антитела поражают чужеродные тела на любой дистанции от лимфоцита. Клеточным иммунитет именуют потому, что Т-лимфоциты (преимущественно Т-киллеры) вырабатывают рецепторы, жестко фиксированные на клеточной мембране, и служат Т-киллерам эффективным оружием для поражения чужеродных клеток при непосредственном контакте с ними.

На периферии зрелые Т- и В-клетки располагаются в одних и тех же лимфоидных органах - частично изолированно, частично в смеси. Но что касается Т-лимфоцитов, то их пребывание в органах непродолжительно, т.к. они постоянно в движении. Срок их жизни (месяцы и годы) способствует им в этом. Т-лимфоциты многократно покидают лимфоидные органы, попадая сначала в лимфу, затем в кровь, а из крови снова возвращаются в органы. Без такой способности лимфоцитов были бы невозможны своевременное их развитие, взаимодействие и эффективное участие в иммунном ответе при вторжении чужеродных молекул и клеток.

Полноценное развитие гуморального иммунного ответа требует не двух, а по крайней мере трех типов клеток. Функция каждого клеточного типа в антителопродукции строго предопределена. Макрофаги и другие фагоцитирующие клетки поглощают, перерабатывают и экспрессируют антиген в иммуногенной, доступной для Т- и В-лимфоцитов форме. Т-хелперы после распознавания антигена начинают продукцию цитокинов, обеспечивающих помощь В-клеткам. Эти последние клетки, получив специфический стимул от антигена и неспецифический от Т-клеток, начинают продукцию антител. Гуморальный иммунный ответ обеспечивается антителами, или иммуноглобинами. У человека различают 5 основных классов иммуноглобинов: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD. Все они имеют как общие, так и специфические детерминанты.

При формировании клеточного типа иммунного ответа также необходима кооперация различных типов клеток. Клеточный иммунитет зависит от действия гуморальных факторов, выделяемых цитотоксическими лимфоцитами (Т-киллерами). Эти соединения получили наименование перфорины и цитолизины.

Установлено, что каждый Т-эффектор способен лизировать несколько чужеродных клеток-мишеней. Этот процесс осуществляется в три стадии: 1) распознавание и контакт с клетками-мишенями; 2) летальный удар; 3) лизис клетки-мишени. Последняя стадия не требует присутствия Т-эффектора, так как осуществляется под влиянием перфоринов и цитолизинов. В стадию летального удара перфорины и цитолизины действуют на мембрану клетки-мишени и образуют в ней поры, через которые проникает вода, разрывающая клетки.

Антитоксический иммунитет вырабатывается по отношению к бактериальным токсинам.

Местный иммунитет - это комплекс приспособлений, защищающий поверхности, соприкасающиеся с внешней средой, от чужеродных биологических агентов. Тем самым местный иммунитет участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма, его целостности и является неразрывной и соподчиненной частью общего иммунитета. Специфический фактор местного имммунитета – секреторный IgA. Неспецифические: комплемент, лизоцим, фагоциты, макрофаги.
Функции местного иммунитета:
- обезвреживание болезнетворных микробов и вирусов;
- предупреждение распространения различных возбудителей заразных болезней;
- формирование популяционной устойчивости.

11. Формы инфекций - экзогенная и эндогенная, очаговая и генерализованная, моно- и смешанная, вторичная инфекция, реинфекция, суперинфекция. Определение понятий: «Бактериемия, сепсис, септикопиемия, токсинемия».

Экзогенная инфекция возникает в результате заражения человека патогенными микроорганизмами, поступающими из окружающей среды с пищей, водой, воздухом, почвой, выделениями больного человека, реконвалесцента и микробоносителя.

Эндогенная инфекция вызывается представителями нормальной микрофлоры – условно – патогенными м/о самого индивидуума. Она часто возникает при иммунодефицитных состояниях организма.

Очаговая инфекция – при которой м/о локализуются в местном очаге и не распространяются по организму. Например, при фурункулезе стафилококки находятся в волосяных фолликулах. При ангине стрептококки обнаруживаются в миндалинах, при конъюнктивитах возбудитель локализуется на конъюнктиве глаза.

Генерализованная инфекция – при которой возбудитель распространяется по организму лимфогенным или гематогенным путями.

Моноинфекция –вызывается одним видом м/о.

Смешанная инфекция – вызывается двумя и более видами м/о.

Вторичная инфекция - при которой к первоначальной основной уже развившейся болезни присоединяется другая. Вызываемая новым возбудителем. Например, при заболевании брюшным тифом может возникнуть пневмония, вызванная другими бактериями или вирусами.

Реинфекция – заболевание, возникающее после перенесенной инфекции в случае повторного заражения тем же возбудителем, например, реинфекции при дизентерии, гонорее. При других болезнях, перенесение которых не завершается образованием напряженного иммунитета.

Суперинфекция– в тех случаях, когда инфицирование м/о тем же возбудителем происходит до выздоровления.

Рецидивом называют возврат клинических проявлений болезни без повторного заражения за сет оставшихся в организме возбудителей, например, рецидивы при рожистом воспалении, остеомиелите, возвратном тифе.

Бактериемия — присутствие бактерий в крови; она может проявляться клинически либо протекать бессимптомно. Бактерии проникают в кровь экзогенным (например, при травмах) или эндогенным путями (из существующего в организме очага инфекции). Значительно чаще развивается транзиторная бактериемия.

Сепсис (греч. sēpsis гниение) — общее инфекционное заболевание нециклического типа, вызываемое постоянным или периодическим проникновением в кровеносное русло различных микроорганизмов и их токсинов в условиях неадекватной резистентности организма.

Состояния, при которых микроорганизм не только размножается в кровотоке, но и формирует новые очаги гнойного воспаления в различных тканях и органах, известны как септикопиемии.

Если в патогенезе инфекционного заболевания ведущим звеном служит интоксикация, вызванная циркуляцией экзо- или эндотоксинов возбудителя в крови, то такие состояния определяют термином токсинемия.