Наиболее важный фактор противоинфекционной защиты — иммунная система, к которой относят нормальную микрофлору организма человека, механические барьеры (например, кожу), а также антибактериальные белки и фагоциты. В большинстве случаев реакция на патогенные агенты обусловлена особыми «распознающими» молекулами (например, Toll-подобные рецепторы — TLR), взаимодействие которых с бактериальными компонентами приводит к активации фагоцитов и формированию иммунного ответа.
Например, TLR-4 способен распознавать липополисахариды, a TLR-9 — последовательность цитозин — фосфат—гуанозин ДНК. Индивидуальная устойчивость к воздействию различных инфекционных агентов зависит от выраженности и эффективности того или иного компонента.
Нормальная микрофлора и врожденный иммунитет
В организме человека количество прокариотных (бактериальных) клеток во много раз превышает число собственных клеток. С помощью антибактериальных (бактерицидных) веществ, препятствующих размножению патогенных бактерий, нормальная микрофлора конкурирует с ними за жизненное пространство. Например, выделяемые анаэробами токсичные продукты жизнедеятельности и жирные кислоты отрицательно влияют на другие микроорганизмы, а лактобактерии влагалища продуцируют молочную кислоту и понижают рН, препятствуя размножению патогенных бактерий.
Отрицательное воздействие антибиотиков на нормальную микрофлору приводит к активному размножению микроорганизмов, устойчивых к их действию (например, Candida albicans). Приём некоторых антибактериальных препаратов способствует повышению восприимчивости к заболеваниям, вызываемым Salmonella typhi. Кроме того, нарушается баланс между численностью отдельных представителей микрофлоры, что приводит к усиленному размножению некоторых из них, например, при инфекции, вызванной Clostridium difficile и сопровождаемой тяжёлой острой диареей.
Барьеры иммунной системы человека - врожденного иммунитета
Основной механический барьер иммунной системы — кожа. Жирные кислоты и секрет сальных желёз препятствуют внедрению патогенных микроорганизмов, тормозят рост и размножение бактерий. Некоторые микроорганизмы проникают через кожный барьер через укус переносчика (например, возбудитель лихорадки денге попадает в организм человека при укусе комара Aedes aegyptl) или через повреждённые участки кожи (Leptospira и Treponema). Некоторые возбудители способны колонизировать слизистые оболочки.
При нарушении целостности кожного покрова (например, при внутривенной катетеризации, инъекциях) возникает риск заражения вирусами, содержащимися в крови (ВИЧ, гепатит В). Кроме того, проникновению возбудителя в организм человека (например, Streptococcus pyogenes) способствуют различные заболевания кожи (экзема, ожоги).
Механизм мукоцилиарного клиренса иммунитета. Перед попаданием в лёгкие воздух увлажняется и согревается в дыхательных путях, проходя через носовые раковины и пазухи. При этом мелкие частицы, содержащиеся в нём, оседают на липкой слизистой оболочке дыхательного эпителия и посредством движения специального ресничного (цилиарного) эпителия попадают обратно в ротоглотку.
При этом в альвеолы проникают лишь частицы диаметром не более 5 нм. Таким образом, дыхательные пути, расположенные ниже трахейной шпоры (carina tracheae), абсолютно стерильны.
Секреция антибактериальных веществ иммунитетом. Слизь содержит полисахариды, схожие по антигенной структуре с полисахаридами слизистой оболочки. Патогенные микроорганизмы вместе со слизью удаляются из организма. Кроме того, существует множество других антибактериальных секретов: лизоцим слёзной жидкости разрушает пептидогликан грамположительных бактерий; лактоферрин грудного молока связывает железо, ингибируя рост бактерий; лейкоцитарный фермент лактопероксидаза участвует в образовании ионов супероксида, токсичных для различных микроорганизмов.
Соляная кислота желудочного сока защищает организм от кишечных возбудителей. Снижение желудочной секреции способствует повышению риска развития кишечных заболеваний.
Экскреция мочи. Вымывающее действие экскретируемой мочи защищает мочевыводящие пути от патогенных микроорганизмов. Благодаря этому они стерильны (за исключением мочеиспускательного канала). Обструкция мочевыводящих путей, связанная с образованием камней, опухолей, доброкачественной гиперплазией предстательной железы, рубцеванием уретры и мочевого пузыря, может привести к снижению тока мочи и стазу, с последующим развитием бактериальной инфекции.
Фагоциты и врожденный иммунитет
Нейтрофилы и макрофаги способны поглощать мелкие частицы, в том числе бактерии, вирусы и грибы. Увеличению фагоцитарной активности способствуют опсонины (компоненты комплемента и антитела). Так, например, Streptococcus pneumoniae устойчив к фагоцитозу до тех пор, пока против него не вырабатываются антикапсулярные антитела. Основное звено ретикулоэндотелиальной системы, защищающее организм от патогенных микроорганизмов и простейших (например, от S. pneumoniae, возбудителя малярии), — макрофаги.
Врождённая недостаточность функции нейтрофилов приводит к развитию хронических гнойных, бронхолёгочных заболеваний, а также бронхоэктазии. После спленэктомии у больных наблюдают не только недостаточность функции макрофагов, но и ослабление способности удалять из крови инкапсулированные микроорганизмы.
Комлемент и врожденный иммунитет человека
Комплемент — комплекс белков плазмы крови, препятствующий возникновению и развитию бактериальной инфекции. Комплемент активируется комплексом «антиген—антитело» в результате каскадной реакции (классический путь) либо при непосредственном взаимодействии с компонентами бактериальной клеточной стенки (альтернативный путь). Продукты, образующиеся в результате обоих процессов, притягивают фагоциты к очагу инфекции (хемотаксис) и активируют их, а также способствуют расширению сосудов и стимулируют фагоцитоз бактерий (опсонизация).
В результате ферментативно-каскадной реакции происходит образование «мембраноатакующего комплекса», вызывающего лизис грамположительных бактерий. При недостаточности системы комплемента повышается восприимчивость к острым гнойным заболеваниям, в особенности вызванным Neisseria meningitidis, N. gonorrhoeae и Streptococcus pneumoniae.
Трансферрин — белок, участвующий в транспорте железа. Он ограничивает доступ патогенной микрофлоры к ионам железа в очаге инфекции. Кроме того, другие белки острой фазы воспаления обладают прямым антибактериальным действием. Так, белок, связывающий маннозу, а также С-реактивный белок (CRP) соединяется с бактериальной стенкой и активирует систему комплемента.
