Факторы неспецифической резистентности

Как было изложено ранее (см. главу 1), в состав функциональ­ного элемента входят микроциркуляторное русло, лимфатичес­кие сосуды, артериоловенулярные сосуды, сосудодвигатель-ные нервы, специфические клетки, а также тучные клетки, гистиоциты и ретикулярные клетки и волокна, образующие ретикулоэндотелиальную сеть. Ретикулоэндотелиальная сеть ха­рактерна для миелоидной и лимфоидной тканей. Ретикуляр­ные клетки способны фагоцитировать антигенные белки, но

лишены подвижности и поэтому называются фиксированными макрофагами. Ретикулоэндотелиальная сеть широко представ­лена в структурах глоточного лимфоидного кольца и вовле­кается в защитные реакции при ряде стоматологических за­болеваний.

Тучные клетки при воздействии повреждающего фактора вы­рабатывают физиологически активные вещества (гепарин, ги-стамин, серотонин, дофамин, ферменты) и выделяют их в периваскулярные пространства функционального элемента. Это приводит к изменению состояния микроциркуляторного рус­ла последнего и развитию первых этапов воспаления: кратков­ременному сужению сосудов с последующим их расширением и появлением гиперемии, повышению проницаемости сосуди­стой стенки, прилипанию ко внутренней стенке сосудов лей­коцитов и моноцитов, их выходу в периваскулярные простран­ства, что лежит в основе образования демаркационной зоны вокруг места повреждения.

Гистиоциты функционального элемента под влиянием по­вреждающих факторов превращаются в макрофаги, способные поглощать и разрушать антигены и микроорганизмы.

Описанные реакции наблюдаются при ряде стоматологичес­ких заболеваний, например при гингивитах, в начальных ста­диях которых отчетливо видна гиперемия десен в пришеечных областях зубов вследствие расширения приносящих сосудов микроциркуляторного русла. При отсутствии или недостаточ­ности лечения увеличивается и количество грамотрицательных бактерий и их эндотоксинов, прогрессируют изменения мик­роциркуляторного русла: усиливаются диапедез лейкоцитов и эритроцитов, экссудация плазмы в периваскулярные простран­ства, нарушается отток по лимфатическим сосудам функцио­нального элемента - возникает отек десен или слизистой обо­лочки рта, что наблюдается, например, при стоматитах раз­личной этиологии. Дальнейшее развитие заболевания связано с остановкой циркуляции крови в микрососудах, нарушением трофики, некрозом - возникает язвенный гингивит (язвенно-некротический стоматит Венсана).

Таким образом, на начальных этапах действия повреждаю­щих агентов к защите организма привлекаются факторы есте­ственной (неспецифической) резистентности, важнейшими элементами которой являются макрофаги (ретикулярные, туч­ные клетки и гистиоциты). Основным механизмом защиты на этой стадии является фагоцитоз.

Фагоцитоз - процесс, объединяющий различные клеточные реакции, направленные на распознавание объекта фагоцито­за, его поглощение, разрушение и удаление из организма. Основные стадии фагоцитоза:

Хемотаксис - движение фагоцита к объекту;

Аттракция - прилипание объекта к поверхности фагоци­та с постепенным погружением в клетку и образованием фагосомы;

Поглощение;

Ферментативное расщепление;

Переваривание.

Фагоцитоз может быть завершенным, когда объект ^практи­чески растворяется и остатки переваренного материала выбра­сываются из клетки, и незавершенным, когда размножающиеся микроорганизмы разрушают фагоцитирующую клетку. Контакт макрофагов с чужеродными веществами заканчивается фаго­цитозом или адгезией, если они превышают размер фагоцита. Фагоцитоз и адгезия обусловлены неспецифическими рецеп­торами на поверхности мембраны фагоцитов. Разнообразие рецепторов - основа чувствительности фагоцитов к многочис­ленным раздражителям и важный показатель их функциональ­ной зрелости и потенциальной активности. Рецепторы позво­ляют макрофагу прочно присоединиться к мишени, опсони-зировать ее (подготовить к фагоцитозу) с помощью иммуно­глобулинов и комплемента, фагоцитировать.

При образовании очага воспаления локомоторная функция фагоцитов имеет решающее значение. Локомоция может быть спонтанной (хемокинез) или вызванной химическим агентом (хемотаксис). Эндоцитоз и фагоцитоз сопровождаются парали­чом двигательной активности клеток.

Фагоциты являются мощными секреторными клетками. Они секретируют ферменты (нейтральные протеиназы, кислые гид­ролазы, лизоцим), ингибиторы ферментов, некоторые белки плазмы (компоненты комплемента, фибронектин), вещества, регулирующие функции и рост других клеток (интерферон, интерлейкин-1). Фагоциты при помощи медиаторной системы разрушают внеклеточные объекты, размер которых исключает возможность их поглощения. Фагоцитарной активностью обла­дают полинуклеарные и мононуклеарные лейкоциты.

Полинуклеарные лейкоциты (макрофаги) - в основном ней-трофилы. Они представляют собой высокодифференцированные короткоживущие клетки, попадающие в кровь из костного мозга после 2 нед созревания. В циркуляторном русле они об­мениваются каждые 5 ч. Попадая в ткани, нейтрофилы живут в них 2-5 сут, почти не меняясь морфологически. Нейтрофи­лы подвижны, отвечают на хемотаксические стимулы, содер­жат гранулы с ферментативной и бактерицидной активностью, фагоцитируют, но не в состоянии обеспечить иммуногенность антигена и индуцировать иммунный ответ. Содержат на повер­хности разнообразные рецепторы к широкому классу ве-

ществ - гистамину, простагландинам, кортикостероидам, им­муноглобулинам.

Первыми в очаг воспаления устремляются нейтрофилы, фор­мирующие демаркационный вал с участием медиаторов вос­паления и кининов. Сами нейтрофилы обладают цитотоксичес-кими свойствами и включаются в развитие воспалительного процесса, определяя в известной мере его дальнейшее тече­ние и исход. Затем в очаге воспаления накапливаются моно­нуклеарные фагоциты, принимающие участие в его санации, | ликвидации органических разрушений, восстановлении ткане­вого дефекта. Несостоятельность функции полинуклеарных фагоцитов и усиленный фагоцитоз распадающихся клеток мак­рофагами могут способствовать развитию гнойного воспаления, которое обычно вызывается стафилококками и стрептококка­ми, реже - синегнойной палочкой, обычно присутствующи­ми в полости рта. Гнойные формы воспаления кожи губ, крас­ной каймы губ, в углах рта, на слизистой оболочке полости рта - нередкое явление в стоматологической практике. В соот­ветствующих руководствах по стоматологии описаны призна-I ки, характер течения и методы лечения таких гнойных пато­логических процессов, как импетиго, заеда, фурункул, шанк-риформная пиодермия, абсцессы и флегмоны челюстно-лицевой области.

ют во всех тканях организма. Длительность их жизни - от не­скольких недель до нескольких месяцев. В функциональном отношении среди гетерогенных мононуклеарных макрофагов различают клетки-эффекторы, клетки-продуценты биологичес­ки активных веществ, добавочные клетки. Они продуцируют ин-терлейкин-1, компоненты комплемента, интерфероны, лизо-цим, активатор плазминогена, монокины, цитокин, проста-гландин Е, тромбоксан А, лейкотриены. Мононуклеарные фа­гоциты составляют одну из основных частей системы защиты организма от патогенных агентов - бактерий, грибов, простей­ших и других микроорганизмов. Они элиминируют мертвые и поврежденные клетки, органические и инертные частицы, секретируют биологически активные вещества. Макрофаги уча­ствуют в процессах воспаления, регенерации, репарации, фиб-рогенеза, выполняют секреторную, цитотоксическую, а также кооперативную и эффекторную функции в специфических иммунных реакциях. Первичная несостоятельность системы моноцитарных фагоцитов, разобщение ее функционирования с системой полиморфно-ядерных лейкоцитов приводят к раз­витию гранулематозного воспаления, как это иногда бывает при периодонтитах (кистогранулема).

Фибронектин - один из продуцентов макрофагов, высоко­молекулярный гликопротеид, выполняет опсонизирующую и адгезивную функции. Характеризуется высоким аффинитетом (сродством) к коллагену, фибрину, актину, гепарину. Опсо-низирует небактериальные частицы, увеличивает фагоцитарную активность звездчатых ретикулоэндотелиоцитов (купферовских клеток) при действии различных патогенных агентов.

Простагландины синтезируются макрофагами, клетками почек, эндокринных желез и других тканей. Основной меха­низм их действия - влияние на систему мембранных алени-латциклаз. Простагландины различных серий (Е, F, А) регу­лируют клеточный и гуморальный ответы. Они ингибируют активность Т-лимфоцитов, угнетают продукцию антител, миг­рацию макрофагов, взаимодействуют с лимфокинами. Проста­гландины, вероятно, играют роль медиаторов между макрофа-гальными фагоцитами и подвижностью клеток в очагах воспа­ления, т.е. являются иммунорегуляторами воспалительных про­цессов. Угнетение синтеза простагландинов приводит к увели­чению иммунного ответа. Наиболее существенная роль в регу­ляции последнего принадлежит простагландину Е. Макрофаги посредством медиаторов монокинов усиливают синтез колла­гена, пролиферацию фибробластов, эндотелия сосудов.

Интерферон повышает естественную резистентность организ­ма. Синтезируется в основном макрофагами, лимфоцитами и фибробластами при действии вирусов. Для нормальной продук­ции интерферона в организме необходимо полноценное фун-

кционирование Т-системы лимфоцитов; при этом антивирус­ный эффект в значительной степени связан с активацией Т-лимфоцитов, продуцирующих гамма-интерферон. Известны три типа интерферона: альфа-интерферон, получаемый из лей­коцитов донорской крови человека; бета-интерферон - из дип­лоидных клеток человека и гамма-интерферон, спонтанно про­дуцируемый и иммунный, получаемый путем воздействия ми-тогенов на Т-лимфоциты. Все типы интерферона оказывают антивирусный, иммуномодулирующий, антипролиферативный эффекты. Интерферон способен блокировать репликацию ДНК-и РНК-вирусов. Интерферон подавляет соединение вирусной РНК с рибосомами клетки. Иммуномодулирующее влияние интерферона связано с его способностью увеличивать фагоци­тоз, синтез антител, повышать цитотоксическую активность клеток, прежде всего естественных клеток-киллеров. Альфа-ин­терферон способен ингибировать клеточную пролиферацию, рост опухолевых клеток, угнетать образование антител. Стиму­лируют продукцию интерферона мефенаминовая кислота, ле- вамизол. Существенно снижают (подавляют) продукцию интер­ферона препараты, содержащие АКТГ. Продукция интерферо­на возрастает при вирусных поражениях органов полости рта: простом пузырьковом лишае (простой герпес), рецидивирую­щем герпесе, остром герпетическом стоматите, герпетической ангине, бородавках.

Свойство цитотоксичности и способность к образованию мно­гих цитокинов присуще также нестимулированным лимфоци­там - естественным клеткам-киллерам. Эти клетки действуют независимо от антигенной стимуляции, наличия антител и ком­племента. Они способны лизировать некоторые виды инфици­рованных вирусами опухолевых, аутологичных клеток, осуще­ствляя тем самым иммунный надзор; участвуют в регуляции дифференцировки, пролиферации и функциональной активно­сти В-лимфоцитов, процессах образования антител, синтезе иммуноглобулинов. Естественные клетки-киллеры обеспечивают первый уровень защиты до включения иммунных механизмов.

Пропердин - высокомолекулярный белок глобулиновой фракции сыворотки крови; рассматривается как нормальное антитело, образуемое в результате естественной скрытой им­мунизации различными веществами полисахаридной природы. Способен соединяться с полисахаридными структурами мик­робных клеток. В совокупности с другими гуморальными фак­торами пропердин обеспечивает бактерицидное, гемолитичес­кое, вируснейтрализующее свойства сыворотки крови, явля­ется медиатором иммунных реакций.

Система комплемента относится к важнейшим гуморальным эффекторным системам организма. Она состоит из 20 белков

Неспецифическую резистентность макроорганизма обеспечи­вает фагоцитарная активность микро- и макрофагов.

Фагоцитоз (от греч. phago - ем, cytos - клетка) - наибо­лее древний механизм резистентности, действующий на всех эта­пах эволюции животного мира. У простейших организмов он обеспечивает одновременно функции питания (поглощение, пе­реваривание) и защиты клеток. На наиболее высоких стадиях эво­люции фагоцитоз тем самым выполняет только защитные функ­ции с помощью дифференцированной системы клеток. Фагоци­тоз - процесс активного поглощения клетками организма попада­ющих в него патогенных живых или убитых микробов и других чужеродных частиц с последующим перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов.

Фагоцитирующие клетки подразделяют на две основные категории:

м и к р о ф а г и, или полиморфно-нуклеарные фагоциты (ПМН), и

м а к р о ф а г и, или мононуклеарные фагоциты (МН). Абсолютное большинство фагоцитирующих ПМН состав­ляют нейтрофилы. Среди макрофагов различают подвижные (циркулирующие) и неподвижные (оседлые) клетки. Подвижные макрофаги - это моноциты периферической крови, а неподвиж­ные - макрофаги печени, селезенки, лимфатических узлов, выс­тилающие стенки мелких сосудов и других органов и тканей.

Одним из основных функциональных элементов микро- и мак­рофагов являются лизосомы - гранулы диаметром 0,25...0,5 мкм, содержащие большой набор ферментов (кислая фосфатаза, В-глюкоронидаза, миелопероксидаза, коллагеназа, лизоцим и др.) и ряд других веществ (катионные белки, фагоцитин, лактоферрин), спо­собных участвовать в разрушении различных антигенов.

Процесс фагоцитоза включает следующие этапы: хемотаксис и прилипание (адгезия) частиц к поверхности фагоцитов; по­степенное погружение (захват) частиц в клетку с последующим отделением части клеточной мембраны и образованием фагосомы; слияние фагосомы с лизосомами; ферментативное пере­варивание захваченных частиц и удаление оставшихся микроб­ных элементов.

Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови опсонинов. О п с о н и н ы - белки нормальной сыворотки кро­ви, вступающие в соединение с микробами, благодаря чему последние становятся более доступными фагоцитозу. Различают термостабильные и термолабильные опсонины. Первые в основном от­носятся к иммуноглобулину G, хотя могут способствовать фагоци­тозу и опсонины, относящиеся к иммуноглобулинам А и М. К термолабильным опсонинам (разрушаются в течение 20 мин при температуре 56°С) относятся компоненты системы комплемен­та - С1, С2, СЗ и С4.

Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного микроба, называют завершенным (совершенным). Фагоцитоз, когда в ряде случаев микробы, находящиеся внутри фагоцитов, не погибают, называют незавершенным.

Последующее развитие фагоцитарной теории внесло поправки в представления И. И. Мечникова о фагоцитозе как универсаль­ном и господствующем механизме защиты от всех существующих инфекций.

Контрольные вопросы и задания. 1. Что такое иммунология? 2. Дайте определе­ние иммунитета. 3. Назовите гуморальные факторы неспецифической защиты. 4. Что такое комплемент? Назовите пути активации комплемента. В чем их осо­бенность? 5. Что такое интерферон? Назовите его основные свойства. 6. Расска­жите об ингибиторах, находящихся в сыворотке крови. 7. Что понимают под тер­мином «бактерицидная активность сыворотки крови» (БАС), за счет каких компо­нентов она проявляется? 8. Что такое фагоцитоз? Назовите фагоцитирующие клетки. 9. В чем отличие завершенного от незавершенного фагоцитоза?

Особенности фагоцитарной защиты. Факторы неспецифической резистентности. Неспецифическая резистентность осуществляется клеточными и гуморальными факторами, тесно взаимодействующими в достижении конечного эффекта - катаболизма чужеродной субстанции: макрофагами, нейтрофилами, комплементом и другими клетками и растворимыми факторами.

К гуморальным факторам неспецифической резистентности принадлежат лейкины - вещества, полученные из нейтрофилов, проявляющие бактерицидное действие в отношении ряда бактерий; эритрин - вещество, полученное из эритроцитов, бактерицидное в отношении дифтерийной палочки; лизоцим - фермент, продуцируемый моноцитами, макрофагами, лизирует бактерии; пропердин - белок, обеспечивающий бактерицидные, вируснейтрализующие свойства сыворотки крови; бетта-лизины - бактерицидные факторы сыворотки крови, выделяемые тромбоцитами.

Факторами неспецифической резистентности также являются кожа и слизистые оболочки организма - первая линия защиты, где вырабатываются вещества, оказывающие бактерицидное действие. Также подавляют рост и размножение микробов слюна, желудочный сок, пищеварительные ферменты.

Интерферон образуется в клетках в ходе вирусной инфекции и обладает хорошо выраженной видовой специфичностью, то есть проявляет свое действие только в том организме, в клетках которого образовался.

При встрече организма с вирусной инфекцией именно продукция интерферона является наиболее быстрой ответной реакцией на заражение. Интерферон формирует защитный барьер на пути вирусов намного раньше специфических защитных реакций иммунитета, стимулируя клеточную резистентность, делает клетки непригодными для размножения вирусов.

К неспецифической резистентности относят гуморальные и клеточные факторы защиты. К гуморальным факторам относят: комплемент, интерфероны, лизоцим, бета-лизины и клеточные факторы: нейтрофильные лейкоциты (микрофаги).Основным гуморальным фактором песпецифической резистентности является комплемент - сложный комплекс белков сыворотки крови (около 20), которые участвуют в уничтожении чужеродных антигенов, активации свертывания, образовании кининов. Для комплемента характерно формирование быстрого, многократно усиливающегося ответа на первичный сигнал за счет каскадного процесса. Активироваться комплемент может двумя путями: классическим и альтернативным. В первом случае активация происходит за счет присоединения к иммунному комплексу (антиген-антитело), а во втором - за счет присоединения к липополисахаридам клеточной стенки микроорганимов, а также эндотоксину. Независимо от путей активации происходит образование мембранатакующего комплекса белков комплемента, разрушающего антиген.Вторым и не менее важным фактором, является интерферон. Он бывает альфа-лейкоцитарный, бета-фиброластный и гамма-интерферониммунный. Вырабатываются они соответственно лейкоцитами, фибробластами и лимфоцитами. Первые два вырабатываются постоянно, а гамма-интерферон - только в случае попадания вируса в организм.Кроме комплемента и интерферонов, к гуморальным факторам относятся лизоцим и бета-лизины. Суть действия данных веществ заключается в том, что, являясь ферментами, они специфически разрушают липополисахаридные последовательности в составе клеточной стенки микроорганизмов. Отличие бета-лизинов от лизоцима заключается в том, что они вырабатываются в стрессорных ситуациях. Кроме указанных веществ, к этой группе относятся: С-реактивный белок, белки острой фазы, лактоферрин, пропердин и др.Неспецифическая клеточная резистентность обеспечивается фагоцитами: макрофагами - моноцитами и микрофагами - нейтрофилами. Для обеспечения фагоцитоза эти клетки наделены тремя свойствами: Хемотаксисом - направленным движением к объекту фагоцитоза; Адгезивностью - способностью фиксироваться на объекте фагоцитоза; Биоцидностью - способностью переваривать объект фагоцитоза.

Фагоцитоз - процесс поглощения, разрушения и выделения из организма патогенов.В человеческом организме ответственными за него являются моноциты и нейтрофилы.Процесс фагоцитоза бывает завершенным и незавершенным.Завершенный фагоцитоз состоит из следующих стадий:

активация фагоцитирующей клетки;

хемотаксис или движение к фагоцитируемому объекту;

прикрепление к данному объекту (адгезия);

поглощение этого объекта;

переваривание поглощенного объекта.

3) 110.Характеристика вируса миксоматоза кроликов и вызываемого им заболевания.\\\Миксоматоз кроликов - инфекционная, остро протекающая высококонтагиозная вирусная болезнь, характеризующаяся серозно –гнойным коньюктивитом, отечно-студенистой инфильтрацией клетчатки в области головы и наружных половых органов, образованием опухолевых узелков на коже. Возбудитель болезни – ДНК-содержащий вирус. Вирус чувствителен к эфиру, формалину и щелочам. Прогревание при температуре 55оС в течение 25минут инактивирует его. При температуре 8-10 оС вирус сохраняется 3месяца,в трупе кролика-7дней, в высушенных шкурках при температуре 15-20 оС – в течение 10 месяцев. Инкубационный (скрытый) период в зависимости от общей резистентности организма кролика длится от 2 до 20дней. Болезнь имеет острое течение. Болезнь протекает у кроликов в двух формах:Классической, с появлением студенистых отеков небольших размеров на коже.Нодулярной (узелковой), при которой появляются ограниченные опухоли.Классическая форма протекает более злокачественно и сопровождается 100% летальностью, при узелковой смертность составляет 70 – 90%.Первыми признаками миксоматоза при обеих формах является: покраснение ввиде пятен или появление узелков на коже в области век, на ушных раковинах и в других местах.

В дальнейшем у кроликов развивается серозно-гнойный конъюнктивит, который вызывает отек век, из глаз выделяются сначала слизистые, а потом гнойные выделения, склеивающие веки (двусторонний блефароконъюнктивит).

Взаимосвязь между реактивностью и резистентностью.

· Увеличение реактивности вызывает повышение активной резистентности. Например повышение температуры тела при лихорадке способствует увеличению образования антител, что приводит к повышению иммунитета.

· Увеличение реактивности уменьшение активной резистентности. Например, увеличение выработки антител при аллергии приводит к понижению устойчивости организма к действию веществ антигенной природы.

· Уменьшение реактивности приводит к уменьшению резистентности. Уменьшение образования антител приводит к понижению иммунитета.

· Уменьшение реактивности приводит к повышению резистентности. Например при гипотермии увеличивается устойчивость организма к инфекции, интоксикации и т.д. (зимняя спячка).

Барьерные свойства (факторы защиты) ротовой полости обеспечиваются неспецифическими и специфическими (иммунологическими) механизмами. Неспецифические факторы защиты связаны со структурными особенностями слизистой оболочки ротовой полости, защитными свойствами слюны (ротовой жидкости), а также с нормальной микрофлорой полости рта. Специфические факторы обеспечиваются функционированием Т-, В-лимфоцитов и иммуноглобулинами (антителами). Специфические и неспецифические факторы защиты взаимосвязаны и находятся в динамическом равновесии. Механизмы местного иммунитета чрезвычайно чувствительны к воздействию различных внешних (экзогенных) и внутренних (эндогенных) факторов. При нарушении местного или общего иммунитета происходит активация микрофлоры в ротовой полости и развитие патологических процессов. Важное значение имеют экологическая обстановка, характер профессиональной деятельности, питание и вредные привычки человека. Ухудшение экологической ситуации, влияние на организм неблагоприятных факторов окружающей среды привели к росту заболеваемости населения, увеличению инфекционных, аллергических, аутоиммунных и других патологий. Изменилось и клиническое течение различных заболеваний человека, увеличился процент атипичных и стертых форм, резистентных к общепринятым методам терапии, чаще отмечается хронизация процесса. Нередко условно-патогенные микробы становятся патогенными для человека. Одновременно с этим по мере развития иммунологии становится ясно, что течение и исход практически всех заболеваний и патологических процессов в организме в той или иной степени зависят от функционирования иммунной системы.

Неспецифические факторы резистентности:

1. естественные барьеры: кожа и слизистые оболочки

2. система фагоцитов (нейтрофилы и макрофаги)

3. система комплемента

4. интерфероны

5. бактерицидные гуморальные факторы

6. система естественных (нормальных) киллеров, не обладающих антигенной

специфичностью (Т-киллеры, N К-клетки).

1 .Кожа и слизистые оболочки . Способность кожи к десквамации клеток обеспечивает механическое удаление патогенной инфекции, а воздействие молочной кислоты и жирных кислот, содержащихся в поте и секрете сальных желез и обусловливающих низкое значение рН, оказывается губительным для большинства бактерий за исключение Staphylococcus aureus.

Секрет, выделяемый мукоцеллюлярным аппаратом слюнных желез, бронхов, желудка, кишечника и других внутренних органов, действует как защитный барьер, препятствуя прикреплению бактерий к эпителиальным клеткам и механически удаляя их за счет движения ресничек эпителия (при кашле, чихании). Вымывающее действие слюны, слез, мочи способствует защите поверхности от повреждения, вызванного патогенными агентами. Во многих биологических жидкостях, выделяемых организмом, содержатся вещества, обладающие бактерицидными свойствами (например, лизоцим в слюне, слезах, носовых выделениях; соляная кислота в желудочном соке; лактопероксидаза в грудном молоке и т.д.). По мнению многих исследователей, собственная микрофлора ротовой полости также подавляет рост патогенной флоры за счет конкурентного потребления веществ, необходимых для роста, и выделяют такие факторы, как перекись водорода, молочная кислота, нуклеазы и даже лизоцим.

2. Система фагоцитов , как неспецифических факторов резистентности, представлена двумя типами клеток: микрофагами (полиморфноядерные нейтрофилы) и макрофагами, трансформирующимися из моноцитов, которые задерживаются в тканях, образуя систему мононуклеарных фагоцитов. Ряд компонентов слюны (оксидаза, калликреин, кинины и др.) обладают выраженной хемотаксической активностью, благодаря чему регулируют миграцию лейкоцитов в полость рта.

Всем фагоцитам присущи следующие функции:

1. миграция – способность к беспорядочному перемещению в пространстве.

2. хемотаксис – способность к направленному перемещению в пространстве.

3. адгезия – способность фагоцитов прилипать к определенным субстратам и задерживаться на них.

4. эндоцитоз – способность захватывать и поглощать твердые частицы и капли жидкости.

5. бактерицидность – способность убивать и переваривать бактерии.

6. секреция – способность выделять гидролазы и другие биологически активные вещества.

Фагоцитоз – это активное поглощение клетками твердого материала. Стадии фагоцитоза: 1. Стадия сближения 2. Стадия прилипания 3. Стадия поглощения 4. Стадия переваривания

На поверхности фагоцитов есть специальные рецепторы к веществам опсонинам. Опсонины – это вещества, которые способствуют прилипанию бактерий и антигенов к фагоцитам и стимулируют фагоцитоз. Адсорбция опсонинов на поверхности бактериальных клеток и антигенов называется опсонизацией. Среди опсонинов наибольшее значение имеют антитела – Ig G и промежуточные продукты активации комплемента С 3б, С-реактивный белок, фибронектин.

Механизмы разрушения микроорганизмов в фагоците.

· кислородная система (перекись водорода и свободные радикалы)

· лизоцим

· лактоферрин (конкурирует с микробами за ионы железа)

· катионные белки

· лизосомальные ферменты

Фагоцитоз легче протекает в присутствии ионов кальция и магния и при хорошей оксигенации. Гранулы нейтрофилов содержат низкомолекулярные катионные полипептиды и катионные белки, лизоцим, лактоферрин и широкий спектр гидролаз, достаточный для деградации всех или многих липидов, полисахаридов и белков бактерий, что приводит к их значительной деструкции в считанные часы. Однако при высокой плотности нейтрофилов на единицу объема ткани наступает их самоактивация и образование очагов инфильтрированной ткани (абсцессы, фурункулы). Активированные нейтрофилы потенциально цитотоксичны для окружающих клеток. К неспецифическим факторам резистентности относятся также моноциты и макрофаги. Макрофаги продуцируют растворимые белки монокины: интерлейкин-1, лейкоцитарный пироген, интерфероны, простагландины, тромбоксан А 2 , лейкотриены В и С, фибронектин, который участвует в клеточной адгезии, распластывании и движении клеток.

Дефекты фагоцитарной системы существенно снижают естественную резистентность организма. Они проявляются в сочетании с иммунными нарушениями. Выделяют несколько вариантов этих дефектов.

1. Снижение продукции или ускоренный распад гранулоцитов , что характерно для детского хронического агранулоцитоза с аутосомно-рецессивным типом наследования, гиперспленизма, сцепленной с полом гипогаммаглобулинемии, лекарственной аллергии. Это проявляется периодическими нейтропениями и моноцитопениями, при которых отмечается повышение температуры тела, общее недомогание, головная боль, пиогенные инфекции, изъязвление слизистой оболочки полости рта и другие осложнения, представляющие угрозу для жизни больного.

2. Нарушение подвижности и хемотаксиса гранулоцитов , что наблюдается при циррозе печени, ревматоидном артрите (хемотаксис тормозят иммунные комплексы), сахарном диабете, кандидозе слизистых и кожи (нарушение полимеризациии актина и метаболизма АТФ). В некоторых случаях нарушение хемотаксиса и фагоцитоза связано с наследственным дефектом особого вида белка (GP110), из-за чего больные становятся чувствительными главным образом к бактериальным инфекциям.

3. Нарушение адгезивных свойств (опсонизации), что может быть связано с отсутствием мембранного гликопротеина (GP110), влияющего на адгезию нейтрофилов, дефектом системы пропердина и дефицитом потребления комплемента. Это проявляется частыми инфекциями: отитами, периодонтитами, пневмониями.

4. Нарушение внутриклеточного процесса переработки антигена может быть обусловлено замедленным образованием или отсутствием специфических гранул в нейтрофилах, что сопровождается подавлением их бактерицидных свойств. Причинами подавления бактерицидности могут быть врожденный дефицит миелопероксидазы в первичных гранулах нейтрофилов и макрофагов, а также отсутствие лизоцима, что может проявляться кандидозом.

5. Незавершенность фагоцитоза. Необходимое условие процесса внутриклеточной бактерицидности - это постоянная продукция гранулоцитами и моноцитами перекиси водорода. В противном случае фагоцитоз происходит, как правило, нормально, но возбудители не перевариваются и сохраняют свои свойства. В результате возникают тяжелые рецидивирующие инфекции, дерматит, стоматит, деструктивные процессы в легких, гепатоспленомегалия. В пораженных органах и тканях обнаруживаются гранулематозные изменения, иногда с абсцедированием.

3. Система комплемента - сложный комплекс сывороточных белков {около 20 белков). Комплемент представляет собой систему высокоэффективных протеаз, последовательная активация которых вызывает бактериолизис или цитолиз. Из общего количества сывороточных белков на систему комплемента приходится 10 %. Она является основой защитных сил организма. Комплемент активирует фагоцитоз, осуществляя непосредственно или опосредованно через антитела опсонизацию микробов. Компоненты комплемента обладают хемотаксической активностью, участвуют в регуляции гуморального звена иммунитета.

Основные функции активированного комплемента:

1. опсонизация бактерий, вирусов и усиление фагоцитоза

2. лизис микробов и других клеток

3. хемотаксис

Нарушения в системе комплемента:

1. Дефицит компонентов комплемента. Наследственно обусловленный дефицит С 1, С 2, С 3 и других компонентов этой системы. Например, дефицит С1 – сыворотка утрачивает бактерицидность, повторные инфекции верхних дыхательных путей, отит, поражение суставов и хр. гломерулонефрит. Компонент С3 является ключевым в формировании ферментных и регуляторных свойств комплемента и при его дефиците - высокая смертность. Приобретенная недостаточность комплемента наблюдается при эндокардите, сепсисе, малярии, некоторых вирусных инфекциях, красной волчанке, ревматоидном артрите. При всех этих заболеваниях может развиваться гломерулонефрит, вероятно, вследствие накопления неразрушенных в отсутствие комплемента комплексов АГ+АТ.

2. Дефицит ингибиторов и инактиваторов компонентов комплемента. Дефицит ингибитора С 1 ведет к избыточной активации комплемента и развитию отека Квинке.

Выраженные нарушения системы комплемента характерны для острых бактериальных и вирусных инфекций, аутоиммунной гемолитической анемии, иммунной тромбоцитопении, гломерулонефрита, красной волчанки, сывороточной болезни и т.д. Функциональные дефекты системы комплемента приводят к тяжелым рецидивирующим инфекциям (пневмонии, стоматиты) и патологическим состояниям, обусловленным иммунными комплексами.

4. Бактерицидные гуморальные факторы. Среди растворимых бактерицидных соединений, вырабатываемых организмом, наиболее распространен фермент лизоцим (муромидаза). Он расщепляет муроминовую кислоту, входящую в состав оболочки грамотрицательных бактерий, что ведет к лизису клеточных стенок микроорганизмов. Лизоцим синтезируется и выделяется гранулоцитами, моноцитами и макрофагами, содержится во всех жидкостях организма: слюне, слезной жидкости, ликворе, сыворотке крови - и является важным фактором бактерицидности.

Лактоферрин т акже относится к бактерицидным гуморальным факторам. Это белок, содержащийся в специфических гранулах нейтрофилов. Он играет важную роль в образовании гидроксильных радикалов из молекулярного кислорода и пероксида водорода и продукции через интерлейкин-1 острофазных белков: С-реактивного белка, фибриногена и компонентов комплемента (СЗ и С9).

5. Интерфероны - низкомолекулярные белки, синтезируемые лимфоцитами (14 разновидностей a-интерферона) и фибробластами (b-интерферон). При вирусной инфекции под действием интерферонов в незараженной клетке стимулируется образование белков-ингибиторов, которые нарушают репродукцию вирусов.

6. Система нормальных киллеров (NK-клеток). Это естественные, натуральные, природные киллеры. Они представляют собой большие гранулярные лимфоциты - низкодифференцированные потомки стволовой кроветворной клетки и оказывают неспецифическое токсическое действие на клетки некоторых опухолей и нормальных тканей. Они функционируют как эффекторы противовирусного иммунитета. В качестве NК-клеток могут функционировать полиморфноядерные гранулоциты, макрофаги, моноциты, тромбоциты, а также Т-лимфоциты.

Факторы неспецифической резистентности (защиты), которые обеспечивают неселективный характер ответа на антиген и являются наиболее стабильной формой невосприимчивости, обусловлены врожденными биологическими особенностями вида. Они реагируют на чужеродный агент стереотипно и независимо от его природы. Основные механизмы неспецифической защиты формируются под контролем генома в процессе развития организма и связаны с естественно-физиологическими реакциями широкого спектра - механическими, химическими и биологическими.

Среди факторов неспецифической резистентности выделяют:

ареактивность клеток макроорганизма к патогенным микроорганизмам и токсинам, обусловленную генотипом и связанную с отсутствием на поверхности таких клеток рецепторов для адгезии патогенного агента;

барьерную функцию кожи и слизистых оболочек, которая обеспечивается отторжением клеток эпителия кожи и активными движениями ресничек мерцательного эпителия слизистых оболочек. Кроме того, она обусловлена выделением экзосекретов потовых и сальных желез кожи, специфических ингибиторов, лизоцима, кислой средой желудочного содержимого и другими агентами. Биологические факторы защиты на этом уровне обусловлены губительным воздействием нормальной микрофлоры кожи и слизистых покровов на патогенные микроорганизмы;

температурную реакцию, при которой прекращается размножение большинства патогенных бактерий. Так, например, устойчивость кур к возбудителю сибирской язвы (В. anthracis) обусловлена тем, что температура их тела находится в пределах 41-42 °С, при которой бактерии не способны к самовоспроизводству;

клеточные и гуморальные факторы организма.

В случае проникновения патогенов в организм включаются гуморальные факторы, к которым относятся белки системы комплемента, пропердин, лизины, фибронектин, система цитокинов (интерлейкины, интерфероны и др.). Развиваются сосудистые реакции в виде быстрого локального отека в очаге повреждения, что задерживает микроорганизмы и не пропускает их во внутреннюю среду. В крови появляются белки острой фазы - С-реактивный протеин и маннансвязывающий лектин, которые обладают способностью взаимодействовать с бактериями и другими возбудителями. В этом случае усиливаются их захват и поглощение фагоцитирующими клетками, т. е. происходит опсонизация патогенов, а эти гуморальные факторы играют роль опсонинов.

К клеточным факторам неспецифической защиты относятся тучные клетки, лейкоциты, макрофаги, естественные (натуральные) киллерные клетки (NK-клетки, от англ. «natural killer»).

Тучные клетки - это большие тканевые клетки, в которых находятся цитоплазматические гранулы, содержащие гепарин и биологически активные вещества типа гистамина, серотонина. При дегрануляции тучные клетки выделяют особые вещества, являющиеся медиаторами воспалительных процессов (лейкотриены и ряд цитокинов). Медиаторы повышают проницаемость сосудистых стенок, что позволяет комплементу и клеткам выходить в ткани очага поражения. Все это сдерживает проникновение патогенов во внутреннюю среду организма. NK-клетки представляют собой крупные лимфоциты, не имеющие маркеров Т- или В-клеток и способные спонтанно, без предварительного контакта убивать опухолевые и вирусинфицированные клетки. В периферической крови на их долю приходится до 10 % от всех мононуклеарных клеток. NK-клетки локализованы главным образом в печени, красной пульпе селезенки, слизистых оболочках.

Фагоцитоз - биологическое явление, основанное на узнавании, захвате, поглощении и переработке чужеродных веществ эукариотической клеткой. Объектами для фагоцитоза являются микроорганизмы, собственные отмирающие клетки организма, синтетические частицы и др. Фагоцитами являются полиморфно-ядерные лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), моноциты и фиксированные макрофаги - альвеолярные, перитонеальные, купферовские клетки, дендритные клетки селезенки и лимфатических узлов, клетки Лангерганса и др.

В процессе фагоцитоза (от греч. phago - пожираю, cytos - клетки) различают несколько стадий (рис. 15.1):

Приближение фагоцита к чужеродному корпускулярному объекту (клетке);

Адсорбция объекта на поверхности фагоцита;

Поглощение объекта;

Разрушение фагоцитированного объекта.

Первая фаза фагоцитоза осуществляется за счет положительного хемотаксиса.

Адсорбция происходит путем связывания чужеродного объекта рецепторами фагоцита.

Третья фаза осуществляется следующим образом.

Фагоцит обхватывает адсорбированный объект своей наружной мембраной и втягивает (инвагинирует) его внутрь клетки. Здесь образуется фагосома, которая затем сливается с лизосомами фагоцита. Формируется фаголизосома. Лизосомы представляют собой специфические гранулы, содержащие бактерицидные ферменты (лизоцим, кислые гидролазы и др.).

Специальные ферменты участвуют в образовании активных свободных радикалов О 2 и Н 2 О 2 .

На заключительном этапе фагоцитоза происходит лизис поглощенных объектов до низкомолекулярных соединений.

Такой фагоцитоз протекает без участия специфических гуморальных факторов защиты и получил название доиммунного (первичного) фагоцитоза. Именно этот вариант фагоцитоза впервые описан И. И. Мечниковым (1883) как фактор неспецифической защиты организма.

Результатом фагоцитоза является либо гибель чужеродных клеток (завершенный фагоцитоз), либо выживание и размножение захваченных клеток (незавершенный фагоцитоз). Незавершенный фагоцитоз представляет собой один из механизмов длительной персистенции (переживания) патогенных агентов в макроорганизме и хронизации инфекционных процессов. Такой фагоцитоз чаще протекает в нейтрофилах и завершается их гибелью. Незавершенный фагоцитоз выявлен при туберкулезе, бруцеллезе, гонорее, иерсиниозах и других инфекционных процессах.

Повышение скорости и эффективности фагоцитарной реакции возможно при участии неспецифических и специфических гуморальных белков, которые получили название опсонинов. К ним относят белки системы комплемента СЗb и С4b, белки острой фазы, IgG, IgM и др. Опсонины имеют химическое сродство к некоторым компонентам клеточной стенки микроорганизмов, связываются с ними, а затем такие комплексы легко фагоцитируются потому, что фагоциты имеют специальные рецепторы для молекул опсонинов. Кооперация различных опсонинов сыворотки крови и фагоцитов составляет опсонофагоцитарную систему организма. Оценку опсонической активности сыворотки крови проводят путем определения опсонического индекса или опсонофагоцитарного индекса, которые характеризуют влияние опсонинов на поглощение или лизис микроорганизмов фагоцитами. Фагоцитоз, в котором принимают участие специфические (IgG, IgM) белки-опсонины, называют иммунным.

Система комплемента (лат. complementum - дополнение, средство пополнения) - это группа белков сыворотки крови, которые принимают участие в реакциях неспецифической защиты: лизиса клеток, хемотаксиса, фагоцитоза, активации тучных клеток и др. Белки комплемента относятся к глобулинам или гликопротеинам. Они вырабатываются макрофагами, лейкоцитами, гепатоцитами и составляют 5-10% всех белков крови.

Система комплемента представлена 20-26 белками сыворотки крови, которые циркулируют в виде отдельных фракций (комплексов), различаются по физико-химическим свойствам и обозначаются символами С1, С2, С3 ... С9 и др. Хорошо изучены свойства и функция основных 9 компонентов комплемента.

В крови все компоненты циркулируют в неактивной форме, в виде коэнзимов. Активация белков комплемента (т. е. сборка фракций в единое целое) осуществляется специфическими иммунными и неспецифическими факторами в процессе многоступенчатых превращений. При этом каждый компонент комплемента катализирует активность следующего. Этим обеспечиваются последовательность, каскадность вступления компонентов комплемента в реакции.

Белки системы комплемента участвуют в активации лейкоцитов, развитии воспалительных процессов, лизисе клеток-мишеней и, прикрепляясь к поверхности клеточных мембран бактерий, способны опсонизировать («одевать») их, стимулируя фагоцитоз.

Известно 3 пути активации системы комплемента: альтернативный, классический и лектиновый.

Наиболее важным компонентом комплемента является СЗ, который расщепляется конвертазой, образующейся при любом пути активации, на фрагменты СЗа и СЗb. Фрагмент СЗb участвует в образовании С5-конвертазы. Это является начальным этапом формирования мембранолитического комплекса.

При альтернативном пути комплемент может активироваться полисахаридами, липиполисахаридами бактерий, вирусами и другими антигенами без участия антител. Инициатором процесса является компонент СЗb, который связывается с поверхностными молекулами микроорганизмов. Далее при участии ряда ферментов и белка пропердина этот комплекс активирует компонент С5, который прикрепляется к мембране клетки-мишени. Затем на нем образуется мембраноатакующий комплекс (МАК) из компонентов С6-С9. Процесс завершается перфорацией мембраны и лизисом микробных клеток. Именно этот путь запуска каскада комплементарных белков имеет место на ранних стадиях инфекционного процесса, когда специфические факторы иммунитета (антитела) еще не выработаны. Кроме того, компонент СЗb, связываясь с поверхностью бактерий, может выполнять роль опсонина, усиливая фагоцитоз.

Классический путь активации комплемента запускается и протекает с участием комплекса антиген-антитело. Молекулы IgM и некоторые фракции IgG в комплексе антиген-антитело имеют специальные места, которые способны связать компонент С1 комплемента. Молекула С1 состоит из 8 субъединиц, одна из которых является активной протеазой. Она участвует в расщеплении компонентов С2 и С4 с образованием СЗ-конвертазы классического пути, которая активирует компонент С5 и обеспечивает формирование мембраноатакующего комплекса С6-С9, как при альтернативном пути.

Лектиновый путь активации комплемента обусловлен присутствием в крови особого кальцийзависимого сахаросвязывающего протеина - маннансвязывающего лектина (МСЛ). Этот протеин способен связывать остатки маннозы на поверхности микробных клеток, что приводит к активации протеазы, расщепляющей компоненты С2 и С4. Это запускает процесс формирования лизирующего мембрану комплекса, как при классическом пути активации комплемента. Некоторые исследователи рассматривают этот путь как вариант классического пути.

В процессе расщепления компонентов С5 и СЗ образуются малые фрагменты С5а и С3а, которые служат медиаторами воспалительной реакции и инициируют развитие анафилактических реакций с участием тучных клеток, нейтрофилов и моноцитов. Эти компоненты получили название анафилатоксинов комплемента.

Активность комплемента и концентрация отдельных его компонентов в организме человека могут увеличиваться или уменьшаться при различных патологических состояниях. Могут быть и наследственные дефициты. Содержание комплемента в сыворотках животных зависит от вида, возраста, сезона и даже времени суток.

Наиболее высокий и стабильный уровень комплемента отмечен у морских свинок, поэтому в качестве источника комплемента используют нативную или лиофилизированную сыворотку крови этих животных. Белки системы комплемента очень лабильны. Они быстро разрушаются при хранении при комнатной температуре, действии света, ультрафиолетовых лучей, протеаз, растворов кислот или щелочей, удалении ионов Са++ и Mg++. Прогревание сыворотки при 56 °С в течение 30 мин приводит к разрушению комплемента, и такая сыворотка называется инактивированной.

Количественное содержание компонентов комплемента в периферической крови определяют как один из показателей активности гуморального иммунитета. У здоровых лиц содержание компонента С1 составляет 180 мкг/мл, С2 - 20 мкг/мл, С4 - 600 мкг/мл, СЗ - 13 001 мкг/мл.

Воспаление как важнейшее проявление иммунитета развивается в ответ на повреждение тканей (прежде всего покровных) и направлено на локализацию и уничтожение микроорганизмов, которые проникли в организм. В основе воспалительной реакции лежит комплекс гуморальных и клеточных факторов неспецифической резистентности. Клинически воспаление проявляется покраснением, отеком, болью, локальным повышением температуры, нарушением функции поврежденного органа или ткани.

Центральную роль в развитии воспаления играют сосудистые реакции и клетки системы мононуклеарных фагоцитов: нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, моноциты, макрофаги и тучные клетки. При повреждении клеток и тканей, кроме того, высвобождаются различные медиаторы: гистамин, серотонин, простагландины и лейкотриены, кинины, белки острой фазы, в том числе С-реактивный белок, и др., которые играют важную роль в развитии воспалительных реакций.

Бактерии, проникшие в организм при повреждении, и продукты их жизнедеятельности активируют свертывающую систему крови, систему комплемента и клетки макрофагально-мононуклеарной системы. Происходит образование сгустков крови, что предупреждает распространение возбудителей с кровью и лимфой и препятствует генерализации процесса. При активации системы комплемента образуется мембрано-атакующий комплекс (МАК), который лизирует микроорганизмы или опсонизирует их. Последнее усиливает способность фагоцитирующих клеток поглощать и переваривать микроорганизмы.

Характер течения и исход воспалительного процесса зависят от многих факторов: природы и интенсивности действия чужеродного агента, формы воспалительного процесса (альтеративное, экссудативное, пролиферативное), его локализации, состояния иммунной системы и др. Если воспаление не завершается в течение нескольких дней, оно становится хроническим и тогда развивается иммунное воспаление с участием макрофагов и Т-лимфоцитов.