ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра клінічної імунології, генетики та медичної біології

Модуль 1

Змістовий модуль 1

«Імунний статус, принципи оцінки»

Навчальна дисципліна: «Клінічна імунологія та алергологія»

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

практичного заняття для студентів за темою:

Імунне запалення та інфекційні хвороби

ЗАТВЕРДЖЕНО

методичному засіданні кафедри

«_____» ___________ 2010 р.

Протокол № ______

Зав. кафедри, професор __________________ Ю.І. Бажора

Методичну розробку складено ас.кафедри Картавенковою Н.П.

Одеса 2010 р.

Тема практичного заняття: Імунне запалення та інфекційні хвороби – 2 години

1. Актуальність теми.

Оскільки людина як вид існує в потенційно ворожому світі, який сповнений великою більшістю інфекційних агентів і які мають різні характеристики, еволюційно повинна була виробитися система від чужорідних агентів. Цю роль в організмі виконує імунна система – одна з найбільш значимих систем в підтримці гомеостазу організму.

В функцію імунної системи включено різноманітні механізми захисту організму як від зовнішніх генетично чужорідних агентів, так і внутрішніх, наприклад, старі клітини, пухлинні клітини тощо).

Immunas (від лат.) – вільний від чого-небудь. Таким чином, імунітет – це засіб захисту організму від агентів, які несуть на собі ознаки генетично чужорідної інформації, та підтримки постійності антигенного гомеостазу організму.

Інфекційний процес – це комплекс взаємних реакцій організму, які виникають у відповідь на патогенний мікроорганізм в організмі людини, направлений на відновлення порушеного гомеостазу та біологічної рівноваги з навколишнім середовищем.

Інфекційний процес це складова частина більш широкого поняття (терміна) – інфекція.

Інфекція (від лат. infekcio – вносити щось шкідливе, заражати) це біологічне явище, яке характеризує випадки взаємодії патогенного мікроорганізму з більш високоорганізованим макроорганізмом. Інфекція за своєю суттю має антагоністичний характер, який був придбаний обома сторонами як слідство еволюції, тобто однією з форм боротьби за життя.

Інфекційний процес – один з самих складних біологічних процесів в природі, а інфекційні хвороби є руйнівними факторами для людства. Підтвердженням цьому - вся історія не тільки минулого, а й сучасного – поява раніш невідомих науці нових форм перебігу інфекційного процесу, нових збудників (наприклад, СНІДу), нових проблем як для фахівців, так і для суспільства в цілому.

Виділяють гострий, хронічний інфекційний процес та інфекційні хвороби (як нозологічні форми), в тому числі і первинно-хронічні.

Існують інші типи інфекційного процесу:

- латентні та повільні вірусні інфекції;

- персистуючі вірусні інфекції (наприклад, вірусні гепатити);

- опортуністичні інфекційні процеси, які викликаються умовно патогенною флорою;

- носії збудників інфекцій та інвазій (бактеріо-, вірусо- та паразитоносійство);

- змішані інфекційні процеси (бактерії-бактерії, бактерії-віруси, віруси-віруси, паразитарно-бактеріальні та паразитарно-вірусні, також різноманітні поєднання між групами).

2. Учбові цілі заняття.

1. Студент повинен мати уяву про інфекцію (α=1).

2. Ознайомитися з поняттям інфекційного процесу (α=1).

3. Знати основні ланки протибактеріального імунітету (α=2).

4 Знати основні ланки противірусного імунітету (α=2).

5. Знати основні ланки протигрибкового імунітету (α=2).

6. Знати основні ланки протипаразитарного імунітету (α=2).

5. Оволодіти навичками визначення напруженості імунітету при інфекційних хворобах (α=3).

6. Вміти аналізувати та досліджувати теоретичні, клінічні та експериментальні аспекти функціонування імунної системи в умовах інфекційного процесу (α=3).

3. Цілі, пов'язані з формуванням професійно значимої підструктури особистості (виховні цілі).

- Розвинути уявлення про вплив соціальних та екологічних факторів на функціонування імунної системи та її ролі в розвитку інфекційних процесів.

- Сформувати уявлення про пріоритет вітчизняної медичної школи в вирішенні проблем захворюваності в аспекті знань ланок імунної системи і, при необхідності, введення корекції за допомогою імунотропних препаратів.

- На підставі вищевикладеного матеріалу розвити почуття відповідальності за своєчасність та правильність виконання професійних дій.

Зміст теми.

Оскільки людина як вид існує в потенційно ворожому світі, який сповнений великою більшістю інфекційних агентів і які мають різні характеристики, еволюційно повинна була виробитися система від чужорідних агентів. Цю роль в організмі виконує імунна система – одна з найбільш значимих систем в підтримці гомеостазу організму.

В функцію імунної системи включено різноманітні механізми захисту організму як від зовнішніх генетично чужорідних агентів, так і внутрішніх, наприклад, старі клітини, пухлинні клітини тощо).

Immunas (від лат.) – вільний від чого-небудь. Таким чином, імунітет – це засіб захисту організму від агентів, які несуть на собі ознаки генетично чужорідної інформації, та підтримки постійності антигенного гомеостазу організму.

Інфекційний процес – це комплекс взаємних реакцій організму, які виникають у відповідь на патогенний мікроорганізм в організмі людини, направлений на відновлення порушеного гомеостазу та біологічної рівноваги з навколишнім середовищем.

Інфекційний процес це складова частина більш широкого поняття (терміна) – інфекція.

Інфекція (від лат. infekcio – вносити щось шкідливе, заражати) це біологічне явище, яке характеризує випадки взаємодії патогенного мікроорганізму з більш високоорганізованим макроорганізмом. Інфекція за своєю суттю має антагоністичний характер, який був придбаний обома сторонами як слідство еволюції, тобто однією з форм боротьби за життя.

У результаті сформувалися кілька видів взаємодії мікро- та макроорганізму, основними з яких є антагоністична і синергічна.

Антагоністична взаємодія призводить до розвитку інфекційного процесу, а синергічна пов'язана з існуванням в організмі людини переважно в кишках, шкірі, дихальних шляхах умовно-патогенних мікроорганізмів. Водночас останні можуть сприяти розвитку інфекції в разу зниження загальної опірності організму або зараження високою дозою збудників, що супроводжується формування первинного гнійного вогнища – продуцента субстанцій, які визначають виникнення, перебіг і завершення інфекційного процесу.

Нарешті ще одним важливим типом взаємодії організму людини з мікроорганізмами є кооперація з так званою нормальною мікрофлорою і формування колонізаційної резистентності. Нормальна мікрофлора впливає на морфогенез тканин, метаболізм вуглеводів, ліпідів, гормонів, сольовий обмін, формування мутагенів і антимутагенів в організмі хазяїна.

Інфекційний процес – один з самих складних біологічних процесів в природі, а інфекційні хвороби є руйнівними факторами для людства. Підтвердженням цьому - вся історія не тільки минулого, а й сучасного – поява раніш невідомих науці нових форм перебігу інфекційного процесу, нових збудників (наприклад, СНІДу), нових проблем як для фахівців, так і для суспільства в цілому.

Виділяють гострий, хронічний інфекційний процес та інфекційні хвороби (як нозологічні форми), в тому числі і первинно-хронічні.

Існують інші типи інфекційного процесу:

- латентні та повільні вірусні інфекції;

- персистуючі вірусні інфекції (наприклад, вірусні гепатити);

- опортуністичні інфекційні процеси, які викликаються умовно патогенною флорою;

- носії збудників інфекцій та інвазій (бактеріо-, вірусо- та паразитоносійство);

- змішані інфекційні процеси (бактерії-бактерії, бактерії-віруси, віруси-віруси, паразитарно-бактеріальні та паразитарно-вірусні, також різноманітні поєднання між групами).

Фактори інфекційного процесу.

Збудник. Протягом всього життя людство контактує з світом мікроорганізмів. Але лише мала кількість представників мікробного світу планети здатна викликати інфекційне запалення (приблизно 1/30000).

Патогенність збудників інфекційних хвороб – це ознака, яка закріплена генетично та є токсономічним поняттям, який дозволяє розділяти мікроорганізми на патогенні, умовно-патогенні та сапрофіти. У деяких мікроорганізмів патогенність існує як видова ознака та складається з критеріїв (факторів), частина яких може значно змінюватись. Головні з них це:

- вірулентність – міра патогенності, яка притаманна визначеному штаму збудників;

- токсигенність - здатність до вироблення та виділення різних токсинів;

- інвазивність (агресивність) – здатність до подолання та розповсюдження в тканинах організму.

Сьогодні є реальністю виявлення факторів патогенності , вірулентності не тільки в клінічних ізоляторах, тобто в збудниках, які було виділено від хворого в клініці, але й виявлення антигенних факторів патогенності безпосередньо в організмі хворих, в їх біологічних субстратах.

Збудники інфекційних хвороб мають різноманітний вплив на захисні системи людини. Поряд зі стимуляцією захисних механізмів – антитіла, клітинний імунітет, активація системи комплементу, система макрофагів та нейтрофілів – мікроорганізми та паразити мають ушкоджуючи дію на імунну систему: індукція стресу, геморагічні реакції (ушкодження судин), алергічні реакції, аутоімунні реакції (навіть розвиток системних важких ушкоджень), прямий токсичний ефект на клітини та тканини, імунодепресія, розвиток пухлин.

Природжений імунітет.

Насамперед природжені (неспецифічні) фактори захисту – це біологічно активні речовини, що визначають бар'єрні властивості епітелію, слизових оболонок і шкіри (бактерицидні речовини, секреторні імуноглобуліни, ферменти). Важливою ланкою в елімінації збудника є клітини фагоцитарної системи – моноцити, гранулоцити, макрофаги. Вони елімінують чужорідний матеріал за рахунок своїх внутрішньоклітинних ферментних систем і генерації активних метаболітів кисню в навколишнє середовище. Ці клітини здійснюють свою функцію без участі імунних механізмів, але можуть ініціювати специфічну імунну відповідь, презентуючи перероблений антиген бактерій, вірусів та інших мікроорганізмів для імунокомпетентних клітин. Можливою є персистенція деяких мікроорганізмів у макрофагах, як це показано для мікобактерій туберкульозу, що значно впливає на перебіг інфекційного процесу.

Захисними компонентами запалення є фактори згортання крові і фібринолізу, кініни, білки гострої фази, сироваткові амілоїди А та В.

Багато мікроорганізмів продукують фактори, які знижують їх чутливість до бактерицидних систем фагоцитів. Це різні токсини і продукти, що сприяють утворенню капсули, фактори з антиоксидантними властивостями, які зменшують ушкоджувальну дію активних метаболітів кисню на мікроорганізм.

Збудники інфекційних захворювань і їх токсини сприяють утворенню в організмі різних цитокінів, біологічно активних з'єднань та інших факторів, що беруть участь у підвищенні неспецифічної і специфічної резистентності.

Специфічний імунітет.

У розвитку специфічного антиінфекційного імунітету виділяють чотири стадії: 1) індукції (аферентну); 2) імунорегуляторну (проліферативну); 3) ефекторну (продуктивну); 4) формування імунологічної пам'яті.

Стадію індукції розглядають як період від моменту находження мікроорганізму до процесінгу та презентації його антигенів фагоцитами для розпізнавання Т-лімфоцитами. На цій стадії основну роль відіграють АПК.

На наступній імунорегуляторній стадії відбувається взаємодія між АПК і Т-Лф, розпізнавання пептидів інфекційного антигену Т-лімфоцитами-хелперами, їх диференціювання в Т-хелпери1 або Т-хелпери2, що зрештою визначає, за яким типом – клітинним чи гуморальним – піде розвиток специфічної імунної відповіді.

Ефекторна стадія характеризується продукцією специфічних антитіл, формуванням клонів специфічних сенсибілізованих Т-Лф і утворенням різних ефекторних медіаторів, визначаючи перебіг і завершення інфекційного процесу.

Заключна стадія протиінфекційного імунітету – формування імунологічної пам'яті як клітинного, так і гуморального типу на даний антиген. Тривалість і напруженість імунітету залежать від антигенних та імуногенних властивостей мікроорганізму, а також від стану імунологічної реактивності пацієнта.

Спостереження показали, що при грипі, поворотному тифі, шигельозі імунітет нетривалий, а при поліомієліті, кору, кашлюку, сибірці він досить тривалий.

Розвиток специфічних гуморальних та клітинних імунних реакцій на різні збудники інфекційних захворювань (віруси, бактерії, гриби, найпростіші, гельмінти) має свої особливості.

Віруси й імунна відповідь.

Віруси мають унікальні властивості:

1. Можуть інфікувати тканини, не спричиняючи запальних реакцій.

2. Можуть реплікуватися у клітинах протягом життя, не ушкоджуючи їх.

3. Іноді порушують деякі спеціалізовані функції клітини, не зумовлюючи явних порушень функції цілого органа.

4. Іноді спричиняють ушкодження тканини, а потім зовсім зникають з організму. Клінічний спектр вірусних захворювань надзвичайно широкий.

Щоб обмежити дисемінацію будь-якого вірусу і запобігти реінфекції, імунна відповідь повинна:

1) бути здатною зупинити проникнення віріонів у клітини;

2) знищити вже інфіковані клітини, щоб обмежити поширення вірусу.

Таким чином, на вірус розвиваються імунологічні реакції двох типів: 1) спрямовані проти віріона; 2) такі, що діють на клітину, інфіковану вірусом. Встановлено, що реакції, спрямовані проти віріона, є переважно гуморальними, тоді як реакції, що впливають на клітини, інфіковані вірусом, опосередковуються Т-Лф.

Механізми ухиляння вірусів від імунної реакції. Один із таких механізмів – антигенна мінливість. Мінливість антигену найкраще ілюструє вірус грипу А-РНК-вірус, оточений білковою оболонкою, на якій присутні два вірусних білки – гемаглютиніни та нейрамінідаза. Вірус може уникнути впливу антитіл, змінивши структуру гемаглютиніну і нейрамінідази двома способами: антигенним дрейфом і антигенним шифтом.

Бактерії та імунна відповідь.

Існують дві категорії бактеріальних антигенів, які індукують розвиток імунної відповіді: розчинні продукти клітини (наприклад, токсини) і структурні антигени, які є частиною бактеріальної клітини (наприклад, ліпополісахарід). Більшість бактеріальних антигенів є Т-залежними. Але деякі бактеріальні антигени, такі як пневмококовий полісахарид, є Т-незалежними; він характеризується високою молекулярною масою і численністю, повторюваними однаковими антигенними детермінантами.

Взаємодія бактерій з імунною системою може призвести до розвитку кількох вихідних варіантів:

1. Стимулювання протективного імунітету.

2. Імуносупресії.

3. Розвитку несприятливих імунних реакцій, що можуть спричинювати ушкодження тканини хазяїна.

Механізми ухилення бактерій від імунного захисту. Відомо, що бактерії існуватимуть в організмі хазяїна за умови, якщо імунні реакції убиватимуть їх повільніше, ніж вони розмножуються. Встановлено, що повне пригнічення імунного захисту не є необхідною умовою для пролонгування інфекційного процесу, достатньо уникнення бактерій імунних реакцій або пригнічення останніх під впливом різних механізмів, вироблених бактеріями в процесі еволюції. У бактерій є детермінанти, які інгібують захист організму хазяїна, так звані апресини, важливі для тривалого виживання. Деякі бактерії, що інфікують поверхню слизових оболонок, мають протеази, які гідролізують IgA антитіла. Інші, наприклад деякі стафілококи, продукують ензими (наприклад, каталазу), що оберігають їх від загибелі всередині фагоцитарних клітин. Бактерії можуть виживати, заселяючи нефагоцитувальні клітини, де вони не піддаються впливу імунних факторів. Внутрішньоклітинне виживання в макрофагах спостерігають також при таких хронічних захворюваннях, як туберкульоз, лепра, бруцельоз, нокардіоз. L-форми бактерій утворюються при хронічному носійстві багатьох бактерій, включаючи стрептококи, бруцелу, гонококи і мікобактерії. L-форми залишаються живими після лікування антибіотиками і забезпечують джерело для вірулентних, нормальних форм бактерій після припинення лікування препаратами.

Сепсис – системна запальна відповідь організму на інфекцію.