Токсины и ферменты как антигены, их значение в развитии иммунитета

Патогенные клостридии и возбудители раневого анаэробиоза – газовой гангрены, условия для ее развития.

Анаэробная инфекция — болезнь, вызываемая облигатными анаэробными бактериями в условиях, благоприятствующих жизнедеятельности этих микробов. Анаэробы могут поражать любые органы и ткани. Облигатные анаэробы разделяются на две группы: 1) бактерии, образующие споры (клостридии) и 2) неспорообразующие или так называемые неклостридиальные анаэробы. Первые вызывают клостридиозы, вторые — гнойно-воспалительные заболевания различной локализации. Представители обеих групп бактерий относятся к условно-патогенным микробам.

Газовая гангрена — раневая инфекция, вызываемая бактериями рода Clostridium, характеризуется быстро наступающим некрозом преимущественно мышечной ткани, тяжелой интоксикацией и отсутствием выраженных воспалительных явлений.

Таксономия. Возбудители — несколько видов рода Clostridium, отдел Firmicutes. Основными представителями являются C.perfringens, C.novii, C.ramosum, C.septicum и др. Первое место по частоте встречаемости и тяжести вызываемого заболевания занимает C.perfringens.

Морфологические и культуральные свойства. Палочковидные, грамположительные бактерии, образующие споры. В пораженных тканях клостридии газовой гангрены формируют капсулы, обладающие антифагоцитарной активностью, при попадании в окружающую среду образуют споры.

Биохимические свойства. Обладают высокой ферментативной активностью, расщепляют углеводы с образованием кислоты и газа; проявляют гистолитическую активность.

Антигенные свойства и токсинообразование. Каждый вид клостридии разделяется на серовары, продуцирующие экзотоксины и различающиеся по антигенным свойствам. Например, токсин С. perfringens подразделяется на 6 сероваров: А, В, С, D, Е и F. Из них патогенными для человека являются А и F, остальные патогенны для животных. С. novii по антигенным свойствам токсина разделяются на серовары А, В, С и D. Некоторые токсины обладают свойствами ферментов.

Факторы патогенности: Клостридии газовой гангрены образуют экзотоксин — а-токсин, являющийся лецитиназой, а также гемолизины, коллагеназу, гиалуронидазу и ДНКазу. Экзотоксины специфичны для каждого вида клостридий.

Резистентность. Чувствительны к кислороду, солнечному свету, высокой температуре, дезинфектантам. Возбудители газовой гангрены, являясь нормальными обитателями кишечника животных и человека, с фекалиями попадают в почву, где споры длительное время сохраняются. В некоторых почвах клостридии могут размножаться.

Эпидемиология. При тяжелых травмах и несвоевременной хирургической обработке ран. В эпидемиологии газовой гангрены большое значение имеет загрязнение ран почвой.

Патогенез. Возникновению газовой гангрены способствует ряд условий: попадание микробов в рану (заболевание обычно вызывается ассоциацией нескольких видов анаэробов и реже одним из них), наличие некротических тканей, снижение резистентности. В некротических тканях анаэробы часто находят условия гипоксии, благоприятные для их размножения. Образуемые ими токсины и ферменты приводят к повреждению здоровых тканей и тяжелой общей интоксикации организма; а-токсин, лецитиназа, расщепляет лецитин — важный компонент клеточных мембран. Выделяемые гиалуронидаза и коллагеназа увеличивают проницаемость тканей, а также способствуют распространению микроба в окружающей ткани.

Клиника. Инкубационный период короткий — 1—3 дня. Отеки, газообразованием в ране, выраженной интоксикацией организма. Течение болезни усугубляют сопутствующие бактерии.

Иммунитет. Перенесенная инфекция не оставляет иммунитета. Ведущая роль в защите от токсина принадлежит антитоксинам.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования (кусочки пораженных тканей, раневое отделяемое) микроскопируют. Диагноз подтверждается при обнаружении грам «+» палочек в материале в отсутствии лейкоцитов. Проводят бактериологическое исследование – обнаружение С.perfringens в факалиях – пищевая токсикоинфекция;

Лечение. Хирургическое: удаляют некротические ткани. Вводят антитоксические сыворотки, применяют антибиотики и гипербарическую оксигенацию.

Антитоксические сыворотки - в жидком и сухом виде после очистки методом ферментативного гидролиза анатоксических сывороток, полученных при иммунизации лошадей анатоксинами. Применяют для экстренной профилактики и специфич. терапии.

Профилактика. Хирургическая обработка ран, соблюдение асептики и антисептики при операциях. Для специфической активной иммунизации применяют анатоксин в составе секстанатоксина , создающий приобретенный, искусственный, активный, антитоксический иммунитет.

Понятие о прионах.

Прионы – инфекционные молекулы, кот. не являются вирусами. Термин предложил Прузинер. Клеточная форма нормального прионового протеина (PrPc) имеется в орг-ме человека и выполняет ряд регуляторных ф-ий. Его кодирует PrP-ген, расположенный в коротком плече 20-й хромосомы чел-ка. При прионных болезнях в виде трансмиссивных энцефалопатий прионный протеин приобретает другую инфекционную форму – PrPsc. Этот инфекционный прионовый протеин имеет вид фибрилл и отличается от нормлаьного прионного протеина третичной или четвертичной структурой.

Другими необычными агентами, близкими к вирусам, явл-ся вироиды – небольшие молекулы кольцевой, суперспирализованной РНК, не содержащей белка и вызывающие заболевания растений.

Токсины и ферменты как антигены, их значение в развитии иммунитета.

Среди факторов, участвующих в разрушении бактерий, основную роль играют лизоцим, катионные белки, аскорбат, лактоферрин, миелопероксидаза, протеолитические ферменты, токсичные формы кислорода и окись азота.

Катионные белки (фагоцитин, лейкин) содержатся в гранулах полиморфноядерных лейкоцитов. Особенно богаты ими эозинофилы.

Лактоферрин, связывая железо и лишая его бактерий, оказывает подавляющее действие на их развитие.

Миелопероксидаза – фермент, обладающий антимикробной активностью. Присутствует в гранулоцитах и отсутствует в зрелых макрофагах. Значительное повышение активности миелопероксидазы происходит после ее взаимодействия с перекисью водорода и галогенидионами (хлоридами).

Протеолитические ферменты – кислая фосфатаза, липаза, эластаза, β-глюкуронидаза, катепсины играют важную роль в переработке антигенов и подготовке связывания их с антигенами HLA-2 класса.

Цитотоксичные формы кислорода – супероксид (О2-), перекись водорода (Н2О2), свободный гидроксид (ОН), синглетный кислород (1О2) образуются в результате превращения кислорода, при взаимодействии его с ферментами с участием НАДФ-Н-оксидазы и супероксиддисмутазы. Окись азота в клетках вырабатывается из аргинина.

Факторами, усиливающими фагоцитоз, выступают опсонины: С3b компонент комплемента и антитела.

Организм человека способен противостоять действию практически всех патогенных агентов и токсинов, повреждающих ткани и органы. Эту способность называют иммунитетом. Основную часть иммунитета составляет приобретенный иммунитет, который развивается лишь после внедрения в организм бактерии, вируса или токсина. Часто для развития этого иммунитета требуются недели или месяцы. Дополнительную часть иммунитета составляет так называемый врожденный иммунитет, связанный с общими процессами, не направленными на специфические патогенные организмы. Перечислим некоторые из этих общих процессов.

1. Фагоцитоз бактерий и других патогенных агентов белыми клетками крови и клетками тканевой макрофагальной системы.

2. Разрушение проглоченных микроорганизмов кислыми секретами желудка и пищеварительными ферментами.

3. Сопротивление кожи внедрению патогенных агентов.

4. Наличие в крови некоторых химических соединений, способных прикрепляться к инородным организмам или токсинам и разрушать их. К таким веществам относят, например: (1) лизоцим, муколитический полисахарид (это ферменты), способствующий растворению бактерий; (2) основные полипептиды, реагирующие с некоторыми типами грамположительных бактерий и инактивирующие их; (3) комплекс комплемента, представляющий систему примерно из 20 белков, способных активироваться разными путями для разрушения бактерий (подробнее этот комплекс обсуждается далее); (4) естественные лимфоциты-киллеры, способные распознавать и разрушать чужеродные и опухолевые клетки, а также некоторые инфицированные клетки.

Врожденный иммунитет делает наш организм устойчивым к некоторым паралитическим вирусным инфекциям животных, чуме свиней и рогатого скота, собачьей чумке (вирусной болезни, от которой погибает большинство пораженных ею собак). И наоборот, многие животные устойчивы или даже невосприимчивы ко многим очень опасным и даже смертельным для человека болезням, например к полиомиелиту, эпидемическому паротиту, холере, кори и сифилису.

Приобретенный (адаптивный) иммунитет

Кроме общего врожденного иммунитета организм способен развивать чрезвычайно мощный специфический иммунитет против особых патогенных агентов, например смертельно опасных бактерий, вирусов, токсинов и даже чужеродных тканей от других животных. Эту способность называют приобретенным, или адаптивным, иммунитетом. Приобретенный иммунитет создается специфической иммунной системой, которая формирует антитела и/или активированные лимфоциты, атакующие и разрушающие специфический патогенный микроорганизм или токсин. Механизму приобретенного иммунитета и некоторым связанным с ним реакциям, особенно аллергиям, посвящена эта статья.

Приобретенный иммунитет часто может осуществлять экстремальную защиту. Например, он способен защитить против некоторых токсинов, таких как паралитический токсин ботулина или тетанизирующий токсин столбняка, когда они действуют на организм в дозах, в 100000 раз превышающих летальные без иммунитета. Именно поэтому так важен для защиты человека против болезней и токсинов способ лечения, известный как иммунизация, что объясняется в наших статьях.