Физиологические факторы защиты

Эпителиальные покровы - это не только механическая преграда инфекционной агрессии. Эпителиальные клетки продуцируют определенный набор химических соединений, убивающих или подавляющих рост патогенов.

К физиологическим факторам защиты относятся также температура тела, рН и напряженность кислорода в районе колонизации микроорганизмами, а также различные растворимые факторы.

Со времен Пастера известна резистентность кур к возбудителю сибирской язвы. Устойчивость птиц к Baccilla anthracis обусловлена температурой их тела: 41-42 градуса по С. При такой температуре окружающей среды возбудитель прекращает размножение.

Кислотность желудка - еще один барьер на пути проникновения патогенов в организм. Действительно, лишь очень немногие микроорганизмы способны преодолеть низкое значение рН желудочного сока.

Кроме того, эпителиальные покровы имеют свою собственную микрофлору непатогенных бактерий, которые препятствуют колонизации эпителия патогенными микроорганизмами. Один из механизмов отторжения патогенов связан с продукцией бактериями нормальной микрофлоры антибактериальных колицинов - белков, продуцируемых Escherichia coli. Если нормальная микрофлора кишечника уничтожается в результате тех или иных воздействий (например, вследствие антибиотикотерапии), то опустошенные места занимаются патогенными микроорганизмами, что приводит к серьезным кишечным заболеваниям.

Гуморальные (водорастворимые) неспецифические факторы противоинфекционной защиты человека представлены разнообразными содержащимися в крови и жидкостях организма белками. Они могут сами обладать антимикробными свойствами или способны активировать другие гуморальные и клеточные механизмы противоинфекционного иммунитета.

К гуморальным неспецифическим факторам противоинфекционной защиты относятся:

· белки системы комплемента,

· система интерферонов

· лизоцим,

· Лактоферрин

· Бета-лизины

· трансферрин,

· С-реактивный белок и др.

Эти факторы различаются не только происхождением, физико-химическими свойствами, скоростью биосинтеза и катаболизма, но и активностью в отношении тех или иных микроорганизмов.

• Лизоцим - термостабильный белок типа муколитического фермента. Он содержится в тканевых жидкостях животных и растений, у человека - в слезах, слюне, перитонеальной жидкости, плазме и сыворотке крови, в лейкоцитах, материнском молоке и др. Лизоцим продуцируется моноцитами крови и тканевыми макрофагами. Он вызывает лизис многих сапрофитных бактерий, оказывая менее выраженное литическое действие на ряд патогенных микроорганизмов и неактивен в отношении вирусов.

Эффективно разрушает мураминовую кислоту пептидогликанов с внешней стороны клеточной стенки грамположительных бактерий. Это приводит к их осмотическому лизису.

• Лактоферрин и трансферрин изменяют метаболизм железа в микробах. Это нарушает их жизненный цикл и обусловливает гибель.

• бета-Лизины являются бактерицидными для большинства грамположительных бактерий.

С-реактивный белок крови, образуя комплексы с полисахаридами микробного или иного происхождения, активирует систему комплемента, а также фагоциты и некоторые популяции лимфоцитов крови. В результате этого различные полисахаридные продукты деградации клеток быстро удаляются из крови, стимулируется цитотоксическая активность лимфоцитов и возрастает продукция иммуноглобулинов.

С-реактивный белок (СРБ) — это один из ведущих компонентов острофазной реакции. Основная биологическая функция этого белка состоит в связывании с фосфохолиновыми соединениями, широко представленными на мембранах бактерий, а также с некоторыми белками, освобождающимися в любой поврежденной ткани.

Будучи связанным с каким-либо лигандом, СРБ:

• принимает участие в осаждении, агглютинации, капсулярном набухании и фагоцитозе бактерий

• эффективно активирует систему комплемента, способствуя, таким образом, развитию воспаления

С-реактивный белок в ничтожных количествах присутствует в сыворотке здорового человека, хотя обычными лабораторными методами обычно не выявляется. При попадании в организм каких-либо экзогенных антигенов (например бактерий) или высвобождении продуктов деструкции собственных клеток его концентрация возрастает в сотни раз.

Система комплемента это комплекс растворимых белков и белков клеточной поверхности, взаимодействие которых опосредует разные биологические эффекты:

· разрушение (лизис) клеток,

· привлечение лейкоцитов в очаг инфекции или воспаления (хемотаксис),

· облегчение фагоцитоза (опсонизация),

· стимуляция воспаления и реакций гиперчувствительности (анафилотоксины).

· Большая часть компонентов комплемента синтезируются гепатоцитами и мононуклеарными фагоцитами. Компоненты комплемента циркулируют в крови в неактивной форме. При определенных условиях самопроизвольный каскад ферментативных реакций ведет к последовательной активации каждого из компонентов системы комплемента. Компоненты комплемента обозначают латинской буквой С и арабскими цифрами (С1, С2.... С9).

Существуют три взаимосвязанных пути активации комплемента: классический, альтернативный и лектиновый.

По классическому пути комплемент активируется комплексом антиген-антитело. Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с присоединения к комплексу АГ+АТ компонента С1, который распадается на субъединицы С1q, C1r, C1s. Далее в реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты комплемента в такой последовательности: С4, С2, С3. Эта реакция имеет характер усиливающегося каскада, т.е. когда одна молекула предыдущего компонента активирует несколько молекул последующего. «Ранний» компонент комплемента С3 активирует компонент С5, который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем последовательного присоединения «поздних» компонентов С6, С7, С8, С9 образуется литический или мембраноатакующий комплекс, который нарушает целостность мембраны (образует в ней дефект), и клетка погибает в результате осмотического лизиса.

Альтернативный путь активации комплемента проходит без участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамотрицательных микробов. Каскадная цепная реакция при альтернативном пути начинается с взаимодействия антигена (например, полисахарида) с протеинами B, D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента С3. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути-образуется мембраноатакующий комплекс.

Лектиновый путь активации комплемента также происходит без участия антител. Он инициируется особым маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодействия с остатками маннозы на поверхности микробных клеток катализирует С4. Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем.

В процессе активации комплемента образуются продукты протеолиза его компонентов – субъединицы С3а и С3в, С5а и С5в и другие, которые обладают высокой биологической активностью. Например, С3а и С5а принимают участие в анафилактических реакциях, являются хемоаттрактантами, С3в – играет роль в опсонизации объектов фагоцитоза, и т.д. Сложная каскадная реакция комплемента происходит с участием ионов Са²⁺ и Mg²⁺

Биологические эффекты системы комплемента:

• усиление фагоцитоза

• усиление хемотаксиса

• повышение проницаемости капилляров

• активация гранулоцитов и макрофагов и развитие воспалительной реакции

• агрегация чужеродных клеток (иммунная адгезия)

• опсонизация (изменение свойств поверхности чужеродной клетки, при котором они становятся более доступными для фагоцитоза)

• разрушение вирусов и пораженных вирусами клеток

• индуцирование выделения тучными клетками и базофилами гистамина при присоединении некоторых фрагментов — пептидов, образующихся при активации комплемента

• индуцирование выделения серотонина тромбоцитами

• цитолиз — лизис клеток, на которых фиксирован комплемент, в том числе бактерий и собственных клеток с измененными антигенными свойствами.

Следует добавить, что гемолитические, цитотоксические и некоторые другие эффекты антител реализуются только в присутствии комплемента.

Date: 2015-07-02; view: 587; Нарушение авторских прав