Факторы патогенности, обладающие антифагоцитарной и противоиммунной активностью

Капсулы	Способность уклоняться от фагоцитоза и угнетать его
механически защищают возбудитель от фагоцитоза (микобактерии, плазмодии, Y. pestis, N. Pallidum)	Внутриклеточное расположение Блокада «кислородного взрыва» Не включаются в фагосомы Препятствуют слиянию фагосомы и лизосомы (микобактерии, листерии, стафилококки, токсоплазмы, легионеллы и др.)
Факторы, угнетающие реакции иммунитета или позволяющие избегать его контроля
· Сродство клеток (в результате микробиот проникает внутрь клетки и оказывается вне зоны действия, например, антител). · Наличие антигенного полиморфизма (каждый раз требуется образование нового иммунитета). · Обладание антигенной изменчивостью (например, вирус гриппа, вирус иммунодефицита). · Способность к антигенной мимикрии (что позволяет в одном случае развивать толерантность в системе иммунитета, в другом — формировать аутоиммунные нарушения организма). · Способность понижать экспрессию ГКГС антигенов I класса - (аденовирусы). · Способность угнетать экспрессию ГКГС антигенов II класса - (лентивирусы). · Способность угнетать антителогенез – (ЦМВ, вирус кори, вирус гриппа). · Способность активировать Т-супрессоры и угнетать Т-хелперы. · И многое другое.

Токсины – вещества, оказывающие повреждающее действие на клетки и ткани организма хозяина.

Описано более 50 разновидностей бактериальных токсинов. По происхождению их подразделяют на эндогенные (эндотоксины) и экзогенные (экзотоксины).

Эндотоксины
Происхождение и контроль образования	Строение	Классические признаки	Характер действия
Образование токсинов контролируется генами хромосом или плазмидами. Выделяются бактериями в среду обитания при разрушении	Прочно связаны с телом бактериальной клетки, являются ЛПС (основной структурный компонент внешней мембраны практически всех Г- бактерий). Биоактивность зависит от липида А.	Токсический эффект в относительно больших дозах Небольшая токсичность Взаимодействие со строго специфическим рецептором Термостабильность Слабая избирательность действия	Гемолитическое Лейкотоксическое Нейротропное Некротическое
Экзотоксины
Происхождение	Строение	Классические признаки	Характер действия
Секретируются в процессе жизнедеятельности в окружающую среду как Г-, так и Г+, как аэробами, так и анаэробными бактериями	Являются белковыми соединениями. Различают 3 класса (А, В, С), а также простые и сложные токсины	Токсичность в ничтожно малых дозах Обладают скрытым периодом Исключительно высокая специфичность действия	Катализируют определенные химические процессы Разрушают жизненноважные соединения Подавляют защитные системы

Условия возникновения инфекции

Они определяются входными воротами инфекции, путями ее распространения в организме, механизмами противоинфекционной резистентности.

Входные ворота – место проникновения микробов в макроорганизм. Такими воротами могут быть:

Кожные покровы	Слизистые оболочки дыхательных путей	Слизистые оболочки ЖКТ	Слизистая оболочка мочеполовых органов	Стенки кровеносных и лимфатических сосудов
↑	↑	↑	↑	↑
Возбудители малярии, сыпного тифа, кожного лейшманиоза и др.	Возбудители гриппа, кори, скарлатины и др.	Возбудители дизентерии, брюшного тифа и др.	Возбудители гонореи, сифилиса и др.	При укусах членистоногих и животных, инъекциях и хирургических вмешатель-ствах

Входные ворота могут определять нозологическую форму заболевания. Так, внедрение стрептококка в области миндалин вызывает ангину, через кожу – рожу или пиодермию, в области матки – эндометрит.

Пути распространения бактерийв организме могут быть:

1) по межклеточному пространству (благодаря бактериальной гиалуронидазе или дефектам эпителия);

2) по лимфатическим капиллярам - лимфогенно;

3) по кровеносным сосудам - гематогенно;

4) по жидкости серозных полостей и спинномозгового канала

Механизмы противоинфекционной резистентности

1. Препятствующие проникновению микробов в организм.

2. Препятствующие размножению микробов.

3. Препятствующие патогенному действию микробов.

Особенно велика роль факторов, тормозящих проникновение патогенных или условно-патогенных бактерий. Учитывая наличие защитных факторов макроорганизма, попадание в него инфекционного агента не означает обязательного и тем более немедленного развития инфБ. В зависимости от условий инфицирования и состояния защитных систем, инфП может вообще не развиться или протекать в форме бактерионосительства. В последнем случае какие-либо системные ответные реакции организма (включая иммунные) не выявляются.

Механизмы повреждения клеток микробиотами

Вирусы

Непатогенных вирусов не бывает, поэтому термин «патогенность» применительно к ним обычно не используется, а вирулентность обозначают как инфекционность. ИнфП при вирусных инфекциях обусловлен, прежде всего, поражением клеток, в которых они размножаются, и всегда является взаимодействием двух геномов — вирусного и клеточного.

Проникнув внутрь клетки, вирусы вызывают повреждения несколькими путями:

• тормозят функционирование нуклеиновых кислот клетки или останавливают биосинтез белка. Так, полиовирусы инактивируют трансляцию m - РНК клетки и в то же время облегчается трансляция вирусной m - РНК.

• Белки вируса способны внедряться в клеточную мембрану и напрямую повреждать её рецепторные и другие интегративные возможности (ВИЧ, вирус кори, вирус герпеса).

• Вирусы могут лизировать клетки.

Название вируса	Клетки, подвергнувшиеся лизису
Вирус инфлюэнцы	Эпителиальные клетки верхних дыхательных путей
Вирус желтой лихорадки	Гепатоциты
Полиовирус, вирус бешенства	Нейроны

• Вирусы способны влиять на программу клеточной гибели (апоптоз)

Активация апоптоза	Гликопротеин 12О ВИЧ. Аденовирус Е1А
Угнетение апоптоза	Действие генов вирусов, аналогичных антиапоптическим клеточным. Например, bcl-2.

Ингибиция апоптоза вероятно предупреждает апоптоз как защитную реакцию организма по уничтожению клеток, инфицированных вирусом. Возможно также, что антиапоптическое действие вирусов на клетку усиливает репликацию вирусов. Не исключено, что данный эффект вызывает персистенцию вирусов в клетках или способствует опухолевому росту клеток, инфицированных вирусом.

• Вирусные протеины экспонируются на поверхность инфицированных клеток, опознаются иммунной системой и клетки уничтожаются Т-лимфоцитами, что существенно ускоряет разрушение инфицированных клеток и, соответственно, гибель органа или ткани, состоящей из этих клеток.

• Вирусы могут повреждать клетки противомикробной защиты, что способно вызывать вторичный инфекционный процесс. Например, повреждение эпителия верхних дыхательных путей предрасполагает к последующему развитию бактериального инфицирования (Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae). Вирус иммунодефицита человека, повреждая CD+ лимфоциты хелперы, способствует тем самым возникновению оппортунистических инфекционных процессов.

• Вирусы, убивая один тип клеток, способны уничтожать другие клетки, судьба которых зависит от первых. Так, полиовирусная денервация моторных нейронов вызывает атрофию и иногда гибель дистальных скелетных мышц, связанных с этими нейронами.

• При вирогении (интегративная инфекция) вирусы могут вызывать клеточную пролиферацию и опухолевую трансформацию, а также ряд хронических и аутоиммунных заболеваний.

Бактерии

Эти микробы повреждают организм, используя все свои факторы патогенности. Например, такой фактор инвазивности и агрессивности как ферменты оказывают свое повреждающее действие либо усиливая действие токсинов, либо переводя протоксины в токсины или сами действуют как токсины в результате образования токсических для макроорганизма веществ как, в частности, фермент уреаза, гидролизирующая мочевину с образованием аммиака и СО2. Вероятно, грань между ферментами и токсинами весьма условна, тем более что у многих токсинов в настоящее время найдена ферментативная активность.

Ведущую роль в патогенезе инфекционных заболеваний бактериального происхождения играют токсины.

Экзотоксины (правильнее называть - белковые токсины) являются обычно ферментами. По механизму своего повреждающего действия на организм подразделяются на 5 групп:

Механизм повреждающего действия	Примеры
Токсины, повреждающие клеточные мембраны	a-токсины C.perfringens, гемолизин E.coli, лейкотоксин P.haemolitica, a-токсин S aureus и мн. др. Образуют поры в мембране, что осмотически разрушает клетку или гидролизуют мембраны клеток ферментативно.
Токсины, ингибирующие синтез белка в клетке	Гистотоксин C.diphtheriae, экзотоксин А P.aeruginoza инактивирует факторы элонгации. Stx – токсин S.disenteriae 1 серовара и др. инактивируют 28 S рибосомальную РНК.
Токсины, активирующие пути метаболизма вторичных мессенджеров	В этом случае искажаются клеточные реакции на внеклеточные сигналы. Например, А субединица холерного энтеротоксина инактивирует G белок мембраны клетки, что увеличивает активность аденилатциклазы и соответственно цАМФ, следствием чего является нарушение всасывания Na+ K+ и воды.
Протеазы (являются супертоксинами)	Ботулинический и столбнячный нейротоксины, летальный фактор P.anthracis! Ботулотоксин вызывает протеолиз белков в нейронах, что ингибирует секрецию ацетилхолина и ограничивает мышечные сокращения; тетаноспазмин расщепляет мембранный протеин и синантобревин в нейронах и блокирует секрецию ингибиторных нейротрансмиттеров – глицина и γ–аминобутировой кислоты, что приводит к перевозбуждению мотонейронов и вызывает стойкое мышечное сокращение.
Активаторы иммунного ответа	Токсины синдрома токсического шока (TSST-1), энтеротоксины и эксфолиативные токсины S.aureus, пирогенные экзотоксины S.pyogenes влияют непосредственно на антигенпрезентующие клетки иммунной системы и Т-лимфоциты, что вызывает их массивную пролиферацию и образование большого количества лимфоцитарных (ИЛ-2, γИФ), моноцитарных (ИЛ-1, ИЛ-6, ФНОa) и др. цитокинов, совместно способных вызывать как местное повреждение тканей и воспаление, так и генерализованный эффект - сепсис и септический шок.

Эндотоксины (ЛПС)

Механизм действия ЛПС in vivo не носит специфического характера и включает в себя следующую последовательность:

При попадании в организм ЛПС поглощаются фагоцитами (лейкоцитами, макрофагами и др.)

Указанные клетки активируются и секретируют в окружающую среду значительное количество БАВ липидной и белковой природы: простагландины, активирующий тромбоциты фактор, лейкотриены, ИЛ, ИФН, ФНО-a, колониестимулирующие факторы и др. Цитокины, помимо влияния на течение воспаления, оказывают выраженное иммуностимулирующее действие.

В крови эндотоксин взаимодействует с ЛПВП и белком, связывающим его. Этот липопротеинсвязывающий белок катализирует перенос его же мономерной формы на мембрану клетки-мишени (моноциты, нейтрофилы).

На клеточной мембране происходит связывание липопротеинсвязывающего белка с СД14. Этот белок выполняет функцию «рецептора- мусорщика», ответственного за удаление молекулы эндотоксина с поверхности клетки с помощью эндоцитоза, а также презентирует молекулы эндотоксина «истинному» рецептору.

Описаны также другие мембранные белки, выполняющие функцию рецептора для ЛПС.

Повреждающий эффект ЛПС реализуется при участии ИЛ-1-8, ФНО, ФАТ.