Взаимодействие организма и возбудителя инфекции - кратко с точки зрения внутренних болезней
Патогенность — это способность микроорганизма вызывать заболевание, а вирулентность — это степень патогенности самого возбудителя. Патогены образуют белки и другие факторы, называемые факторами вирулентности, лежащие в основе развития болезни.
• Патогенные (первичные) возбудители вызывают заболевание у части лиц, подвергавшихся воздействию, независимо от иммунного статуса человека.
• Возбудители оппортунистических инфекций вызывают болезнь только у ослабленных людей, например, с внутрисосудистым катетером, скомпрометированной иммунной системой, генетической восприимчивостью или на фоне иммуносупрессивной терапии.
а) Характеристика хронически персистирующих в организме («успешных») патогенов. Хронически персистирующие в организме («успешные») патогены обладают рядом особенностей.
Они различными способами конкурируют с клетками организма и колонизирующей микрофлорой с помощью секвестрации питательных веществ и выработки бактериоцинов. Мобильность позволяет патогенным микроорганизмам достигать стерильного места заражения, в которое не попадают колонизирующие бактерии, например в нижние дыхательные пути.
Большинство микроорганизмов, включая вирусы, используют адгезины для первичного прикрепления к клеткам. Некоторые патогены могут проникать через ткани. Формирование биопленок также присуще различным видам бактериальной и грибковой инфекции.
После первоначальной адгезии к поверхности клеток бактерии размножаются в биопленках, образуя сложные трехмерные структуры, окруженные матриксом организма-хозяина и бактериальными продуктами, которые обеспечивают защиту колонии и ограничивают эффективность противомикробных препаратов. Биопленки, образующиеся на искусственных медицинских изделиях, таких как сосудистые катетеры или трансплантаты, особенно плохо поддаются антибактериальной терапии.
Возбудители инфекционных заболеваний могут продуцировать токсины, оказывающие неблагоприятное воздействие на клетки организма в месте заражения либо дистанционно вследствие перемещения с кровотоком. Эндотоксин является липидным компонентом липополисахарида внешней мембраны грамотрицательных бактерий, высвобождение которого происходит при повреждении бактериальных клеток. Эндотоксин оказывает генерализованное воспалительное действие.
Экзотоксины — это белки, выделяемые живыми бактериями, которые часто специфически воздействуют на органы-мишени (табл. 3).
Внутриклеточные возбудители, включая вирусы, бактерии (например, Salmonella spp., Listeria monocytogenes и Mycobacterium tuberculosis), паразиты (например, Leishmania spp.) и грибы (например, Histoplasma capsulatum) обладают способностью выживать во внутриклеточной среде, в том числе после фагоцитоза макрофагами. Патогенные бактерии экспрессируют разные гены в зависимости от условий окружающей среды (pH, недостаток железа, кислородное голодание и т.д.) и анатомического расположения.
Генетическое разнообразие увеличивает патогенный потенциал бактерий. Некоторые гены вирулентности встречаются в плазмидах или фагах и могут передаваться между различными штаммами или видами. Способность приобретать гены из генофонда всех штаммов вида (пангеном бактерий) увеличивает разнообразие и потенциал патогенности.
Вирусы в целях усиления своего разнообразия используют способность к быстрому размножению и обмену нуклеиновой кислотой с клетками-хозяевами. Приобретая особо эффективную комбинацию генов вирулентности, штамм может стать эпидемически значимым, на долю которого приходится большая часть инфекций в конкретном регионе. Это явление приводит к развитию пандемий гриппа (см. табл. 10).
б) Реакция организма. Врожденные и адаптивные иммунные, а также воспалительные реакции, которые организм человека использует для контроля нормальной микрофлоры и ответа на возбудителей, рассматриваются в отдельной статье на сайте - просим вас пользоваться формой поиска по сайту выше.
в) Патогенез инфекционных заболеваний. Вредоносные проявления инфекции обусловлены сочетанием вирулентности микроорганизма и реакцией макроорганизма на инфекцию. Несмотря на очевидные преимущества полноценной реакции организма, слишком сильная реакция может привести к нежелательным последствиям. Цитокины и противомикробные факторы способствуют повреждению тканей в очаге инфекции, а чрезмерная воспалительная реакция — развитию гипотонии и нарушению функции органов.
Примером вклада иммунного ответа в проявления болезни является воспалительный синдром восстановления иммунитета, который наблюдается, например, при заражении ВИЧ, нейтропении после трансплантации или при ТБ (который подавляет функции Т-клеток): отмечается парадоксальное ухудшение клинического состояния по мере улучшения функции иммунной системы, что обусловлено выраженной нерегулируемой воспалительной реакцией.
1. Лихорадка. При инфекционном заболевании нарушается терморегуляция с развитием гипертермии (лихорадки) либо гипотермии. Развитие лихорадки является результатом воздействия пирогенных цитокинов (например, ИЛ-1 и ИЛ-6 и ФНОа), которые высвобождаются в ответ на различные иммунологические стимулы, включая активацию рецепторов опознавания паттерна микробными пирогенами (например, липополисахаридом) и факторами, выделяющимися из поврежденных клеток.
Их конечный эффект заключается в индукции синтеза простагландина Е2, который связывается со специфическими рецепторами преоптической области гипоталамуса (центр терморегуляции), вызывая повышение температуры тела.
Озноб — это клиническое проявление (или симптом, если он отмечается врачом), характеризующееся ощущением сильного холода и неконтролируемой дрожью, сопровождающееся лихорадкой и повышенным потоотделением. Озноб возникает при попытке центра терморегуляции повысить температуру тела, стимулируя активность и сокращение скелетных мышц.
Получены данные, подтверждающие гипотезу о том, что повышение температуры тела препятствует размножению и/или вирулентности возбудителей. Механизмы и возможная защитная роль гипотермии, вызванной инфекцией, недостаточно изучены и требуют дальнейших исследований.
