Как протекают инфекционные болезни. Течение инфекционного процесса Болезни, вызываемые бактериями
Возникший после внедрения в организм патогенного микроба инфекционный процесс состоит из нескольких последовательно протекающих периодов:
1. Инкубационный период (время от момента внедрения микроба до появления первых признаков заболевания). При различных заболеваниях инкубационный период длится от нескольких часов (грипп, чума) до нескольких дней (скарлатина, дифтерия), месяцев (туберкулез) и даже лет (лепра).
2. Продромальный период - появление первых признаков заболевания (недомогание, слабость, повышение температуры, иногда тошнота и рвота).
3. Клинический период - разгар болезни с развитием симптоматики, характерной для определенного заболевания.
4. Период выздоровления или летальный исход. Иногда инфекция переходит в хроническую форму или бактерионосительство.
По ряду признаков инфекционные заболевания отличаются от других болезней наличием возбудителя; заразностью, инкубационным периодом; неповторяемостью (в том случае, если после перенесенного заболевания остается иммунитет).
Попав в восприимчивый организм, патогенные микробы могут распространяться различными путями. В связи с этим различают:
бактериемию - возбудитель из места локализации поступает в кровь и разносится по всему организму, но микробы в крови не размножаются (брюшной тиф);
септицемию - возбудитель из крови поступает во внутренние органы;
септикопиемию - микробы из крови попадают во внутренние органы, где образуются гнойные очаги;
токсинемию - попадание в кровь микробных токсинов;
вирусемию - вирус в крови.
6 «Микробиология» 81
ФОРМЫ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА
Простая, или моноинфекция - в организм проник один вид возбудителя;
смешанная инфекция - в организме находятся одновременно два-три возбудителя (например, грипп и корь, газовая гангрена и стафилококковая инфекция). Исход смешанных инфекций часто бывает неблагоприятным;
реинфекция - повторное попадание в выздоровевший организм тех же микробов, которые вызвали первичную инфекцию. Это свидетельствует об отсутствии иммунитета к таким инфекциям (сифилис, гонорея);
суперинфекция - на основное заболевание наслаивается новое заражение этими же микробами (туберкулез);
рецидив - возврат признаков заболевания, новый приступ болезни в результате активизации оставшихся в организме патогенных микробов (возвратный тиф, брюшной тиф);
вторичная инфекция - к основному заболеванию (например, гриппу) присоединяется инфекция, вызванная другим возбудителем (например, стафилококком или стрептококком).
Существуют типичные формы инфекционного заболевания, когда клиническая картина характерна для данной болезни и ати-пичные, или амбулаторные, стертые, при которых ряд признаков отсутствует или выражен слабо.
Бессимптомная форма инфекции - отсутствуют внешние проявления признаков заболевания.
Латентные (дремлющие) инфекции - возбудитель заболевания длительное время находится в организме, не проявляя себя. При ослаблении защитных сил организма латентная инфекция может переходить в типичное заболевание.
Разновидностью латентной инфекции является персистенция - длительное сохранение в организме некоторый вирусов, бактерий, простейших, которые могут быть причиной тяжелейших поствакцинальных осложнений, заболеваний нервной системы.
Бактерионосительство - одна из форм инфекции, протекающей без признаков болезни и возникающее после перенесенной инфекции или у здорового лица. Носительство бывает острое, когда возбудитель сохраняется в организме в течение трех месяцев и хроническое - более трех месяцев и даже всю жизнь (например, после перенесенного брюшного тифа).
В зависимости от длительности течения инфекции делятся на:
острые - несколько дней (грипп, чума);
затяжные - полтора-два месяца (туляремия);
хронические - годы (туберкулез, СПИД).
ЭПИДЕМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
С учением об инфекции тесно связана наука эпидемиология. Она занимается изучением причин и закономерностей развития и распространения инфекционных заболеваний. Те инфекции, которые в течение короткого периода времени поражают значительное количество людей, охватывая большие территории, называются эпидемиями. Если инфекционное заболевание охватывает целые страны, материки, континенты, говорят о пандемии (раньше - оспа, чума, сейчас - грипп). Существуют также эндемии и природно-очаговые инфекции, когда инфекционные заболевания возникают и повторяются регулярно в одной и той же местности. Это связано с природными условиями данной местности. В отдельную группу выделены особо опасные, карантинные (конвенционные) инфекции (чума, холера).
Возникновение и распространение инфекционных заболеваний зависят от совокупности и взаимодействия трех факторов (трех звеньев эпидемической цепи): источника инфекции, механизмов передачи и восприимчивого организма.
Все инфекционные заболевания делят на:
антропонозные (инфекция поражает только организм человека) -брюшной тиф, дизентерия, коклюш, дифтерия, сифилис, скарлатина, холера;
зоонозные (болезни животных, передающиеся человеку) - чума, : сап, бруцеллез, бешенство, туляремия, сибирская язва,орнитоз.
Зоонозы также классифицируются с учетом названия их хозяев-резервуаров:
строгие зоонозы - заболевания, присущие только животным (чума крупного рогатого скота и свиней, чумка собак);
зооантропонозы - заболевания, передаваемые от больных животных человеку (бешенство, чума, туляремия);
антропозоонозы - заболевания, передаваемые от больного человека животным.
Однако эти термины часто употребляются как равнозначные. Исходя из вышесказанного, можно отметить, что в природе существует два источника инфекции:
больной человек или бактерионоситель (человек, переболевший или не болевший, но выделяющий из организма патогенные микробы);
больные животные или здоровые носители (крупный рогатый скот, грызуны, дикие и домашние животные, птицы).
От больных к здоровым возбудители могут передаваться различными путями и способами. Существует несколько механизмов передачи:
фекально-оральный (алиментарный) - пища, вода, мухи, грязные руки (холера, дизентерия, гепатит А);
воздушно-капельный (коклюш, грипп, корь);
воздушно-пылевой (туберкулез, туляремия);
трансмиссивный - передача через кровососущих насекомых (блохи, комары, москиты, вши) - чума, малярия, возвратный и сыпной тифы;
контактный - прямой (рукопожатие, половой контакт, обработка тушек животных) и косвенный (через предметы обихода);
вертикальный - от матери к плоду при внутриутробном развитии (СПИД, сифилис).
В последнее время выделен так называемый артифициальный механізм передачи инфекции (от лат. artifical- искусственный) - созданный искусственно медициной, связанный с парентеральными диагностическими и лечебными процедурами.
В борьбе с инфекционными заболеваниями первостепенное значение имеют общие мероприятия, к которым относятся: санитарное благоустройство населенных пунктов, охрана водоисточников, санитарно-пищевой надзор, ранняя диагностика, быстрая изоляция и госпитализация больных, обследование окружающих лиц на бациллоносительство.
Большое значение имеет дезинфекция - уничтожение микроорганизмов на объектах внешней среды с помощью химических средств; дезинсекция - уничтожение насекомых - переносчиков возбудителей инфекционных болезней; дератизация - уничтожение грызунов - источников некоторых патогенных микробов.
КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
Систематизация накопленных научных данных о природе инфекционных болезней представлена в виде классификации, то есть распределении их по отдельным группам, в пределах которых сходные между собой болезни объединены каким-то общим для них признаком и в то же время отличающим их от других инфекционных болезней.
В основу одной из классификаций положен этиологический фактор, на основании которого различают инфекции:
бактериальные;
спирохетозные;
протозойные;
вирусные;
хламидийные;
инфекции, этиология которых неизвестна;
заболевания, вызываемые гельминтами.
Л. В. Громашевский открыл закономерную связь между специфической локализацией возбудителя в организме зараженного
и механизмом его передачи от источника возбудителя инфекции
к восприимчивому организму. Согласно его классификации, все наиболее часто встречающиеся инфекции человека разделены на четыре группы:
1. Кишечные инфекции с фекально-оральным механизмом (передачи возбудителя.
2. Инфекции дыхательных путей с капельным механизмом I передачи.
3. Кровяные инфекции с трансмиссивным механизмом передачи.
4. Инфекции наружных покровов, при которых возбудитель; чаще всего передается посредством контакта.
УЧЕНИЕ ОБ ИММУНИТЕТЕ
Под термином «иммунитет» (от лат. immunitas- освобождение, избавление от чего-либо) понимают невосприимчивость организма к действию инфекционных и неинфекционных факторов, обладающих генетической чужеродностью. Иммунитет предоставляет собой эволюционно сложившуюся сложную систему ответных реакций организма, в основе которых заложен универсальный биологический принцип «запрета реакции на свое». Именно поэтому иммунные реакции формируются на факторы, обладающие генетической чужеродностью.
Наука, изучающая вопросы иммунитета, называется иммунологией и рассматривает широкий спектр фундаментальных биологических явлений, в том числе:
механизмы защиты от возбудителей инфекционных заболеваний;
иммунологию опухолевого роста;
установление генетических связей среди представителей растительного и животного мира;
иммуногематологию, иммуногенетику, иммуногистохимию, иммунодиагностику, иммунотерапию, иммунопрофилактику, иммунологию эмбриогенеза, иммунопатологию.
Защита организма от агрессивного воздействия генетически чужеродных факторов достигается тремя основными механизмами, составляющими самостоятельные виды иммунитета:
Неспецифическая резистентность;
Врожденный (видовой, или наследственный) иммунитет;
Приобретенный иммунитет.
НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ И ВИДОВОЙ ИММУНИТЕТ
Неспецифическая резистентность - защитный акт организма, обусловленный механическими, физико-химическими, клеточными, гуморальными, а также физиологическими защитными реакциями, направленными на сохранение постоянства внутренней среды и восстановление нарушенных функций организма.
Неспецифическая резистентность - основной механизм защиты организма от повреждающего действия агрессивных агентов внутренней и внешней среды, в то время как врожденный и приобретенный иммунитет - дополнительные факторы, компенсирующие недостаточность факторов неспецифической резистентности по отношению к определенным патогенам.
Отличительной особенностью неспецифической резистентности является то, что она осуществляется без включения специфических иммунологических механизмов и не сопровождается специальной перестройкой иммунной системы.
Основные компоненты неспецифической резистентности
Кожа - механический барьер для проникновения микроорганизмов, продукты секреторной функции расположенных в ней желез (потовых и сальных), обладающие бактерицидными свойствами - уксусная и другие жирные кислоты, молочная кислота, некоторые ферменты.
Слизистые оболочки - механический барьер, бактерицидное действие секретов, лизоцим, кислая реакция, иммуноглобулин А, интерферон.
Желудочно-кишечный тракт (пищеварительная система) - желудочный сок, бактерицидная способность которого связана с соляной кислотой, пристеночное пищеварение, муциновый слой, покрывающий эпителиальные клетки, и их постоянное обновление в течение относительно короткого срока, антагонистическое действие нормальной микрофлоры, короткоцепочечные жирные кислоты, комплемент, лизоцим, интерферон, лактоферин, лактопероксидаза, секрет энтероцитов с ацидофильными гранулами.
Гуморальные факторы - бактерицидные компоненты крови (лизоцим, интерферон, комплемент, нормальные антитела, опсонины, ферменты, интерлейкины, простагландины, тромбоцито-активирующий фактор, β-лизины, эритрин, С-реактивный белок).
Немаловажное значение в характеристике проявлений неспецифической резистентности имеет физиологически предопределенная клеточная, тканевая, органная и системная ареактивность,
связанная с соответствующей устойчивостью к действию агрессивных факторов микроорганизмов и других патогенов.
Врожденный (видовой, наследственный) иммунитет - особый вид защиты организма, который сложился по селективному принципу в процессе эволюции. Врожденный иммунитет передается по наследству и имеет четкую видовую принадлежность. Он также основан на клеточной, тканевой, органной ареактивности.
Так, например, известно множество заболеваний, которые встречаются только у человека - сифилис, гонорея, эпидемический гепатит, эпидемический менингит и др. ;
Ареактивность является основой неспецифической резистентности и видового иммунитета и направлена на поддержание физиологического гомеостаза в организме. Однако это не абсолютный показатель. При определенных условиях неспецифическая резистентность может проявляться реактивно, то есть определенными клиническими и морфологическими изменениями.
Фагоцитоз
Основу реактивного проявления неспецифической резистентности составляет воспаление , которое разыгрывается как в месте внедрения патогена, так и в прилежащем лимфатическом узле.
Вовлечение в ответную реакцию лимфатического узла обеспечивает органическую взаимосвязь между неспецифической резистентностью, врожденным и приобретенным иммунитетом.
Лимфатические узлы сочетают в себе как барьерные эффекты механической защиты от патогена и реактивного ответа на него воспалением по механизмам неспецифической резистентности, так и способность запуска сложных механизмов приобретенного иммунитета.
Неспецифически в лимфоузлах разыгрывается воспаление - вырабатываются лейкотоксин, лейкопенический фактор, медиаторы воспаления, в результате чего происходит активация лейкоцитов, достигается их скопление, в зоне инфекта образуется грануляционный вал из фагоцитарных элементов, препятствующих дальнейшему распространению возбудителя.
Значение грануляционного вала физиологически не ограничивается ролью механического барьера. Составляющие, вал клетки обладают способностю к фагоцитозу - захвату, перевариванию, элиминированию из организма микробов и других патогенов.
Клетки, участвующие в воспалении, выполняют различные функции. Главными из них являются те, которые способны_к_пожиранию патогена. Фагоциты (пожиратели) были открыты И. И. Мечниковым, который сформулировал фагоцитарную теорию иммунитета, за что был удостоен Нобелевской премии. Способность к фагоцито-
зу у клеток различных органов человека сохранилась в процессе эволюционного развития от одноклеточных организмов.
Фагоциты подразделяются на свободные и фиксированные. Первые содержатся в крови и тканевых жидкостях, вторые фиксированы в тканях и органах. По морфологическим характеристикам они делятся на микрофаги и макрофаги. Микрофаги - это гранулоциты (базофилы, нейтрофилы и эозинофилы).Макрофаги могут быть подвижными - моноциты, полибласты, гистиоциты - и неподвижными - тканевые макрофаги эндотелия кровеносных сосудов, лимфоидной ткани, тимуса, селезенки, печени (звездчатые клетки Купфера). Все одноядерные фагоциты вместе с их костно-мозговыми предшественниками объединены в систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ).
Эффект фагоцитоза, который может быть завершенным или незавершенным, и предопределяет развитие воспаления.
Принципиальные стадии фагоцитоза
Приближение фагоцита к объекту поглощения. Достигается за счет образования в очаге внедрения инфекта хемотаксических факторов.
Адсорбция микроорганизма на поверхности фагоцита.
Поглощение.
Образование фагосомы и слияние ее с лизосомой, вакуолью, в которой содержится более 80 ферментов с различной способностью расщеплять липиды, углеводы, белки.
Внутриклеточная инактивация микроба.
Ферментативное переваривание и удаление оставшихся микробных элементов.
В зависимости от достаточности ферментативной активности фагоцитоз может быть завершенным или незавершенным. Для большинства антропонозных инфекций фагоцитоз является незавершенным, его конечным результатом является гибель фагоцита и развитие воспаления. Фагоцитоз как фактор неспецифической резистентности является той системой организма, которая ответственна за разрушение и выведение патогена из организма. Однако он осуществляется неизолированно от всех остальных факторов неспецифической резистентности. Его ускоряют и усиливают соли кальция, магния, электролиты, комплемент, антитела (опсонины, бактериотропины, бактериолизины), лимфокины, гистамин, пирогенные вещества.
Фагоцитоз угнетают защитно-адаптивные «стресс-факторы» (Г. Селье):
резкая смена холода и тепла;
ультрафиолетовые лучи, радиация;
патогенные микроорганизмы и их токсины;
лейкоцидин;
липополисахариды бактерий и их капсул;
стероиды;
аминазин;
десенсибилизирующие вещества и противовоспалительные препараты.
Кроме выполнения функций неспецифической резистентности, фагоцитозу принадлежит абсолютная ответственность за развитие и проявление многообразных эффектов приобретенного иммунитета. Это связано с тем, что фагоцитоз (завершенный или незавершенный) переводит попавший в организм патоген в иммуногенную форму, на которую способны соответствующим образом реагировать системы приобретенного иммунитета. Без фагоцитоза приобретенный иммунитет не формируется и не проявляется.
ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ
Основу механизмов проявления приобретенного иммунитета определяет иммунная реактивность, которая сочетает в себе действие следующих факторов: антитела, гиперчувствительность немедленного типа, гиперчувствительность замедленного типа, иммунологическая память, иммунологическая толерантность, иди-отипы-антиидиотипы, фагоцитоз, комплемент.
Приобретенный иммунитет - специфическая невосприимчивость к чужеродным субстанциям (антигенам), приобретаемая организмом в результате перенесенного заболевания или другого взаимодействия с антигеном, с помощью иммунных препаратов.
Таким образом, в отличие от неспецифической резистентности и видового иммунитета приобретенный иммунитет создается в процессе жизни человека и представляет собой результат взаимодействия с патогенными микроорганизмами. Приобретенный иммунитет всегда высоко специфичен, то есть формируется строго на определенный вид или штамм микроорганизмов. В основе его развития заложена специфическая реактивность (иммунореактивность).
В зависимости от происхождения приобретенный иммунитет подразделяется на естественный и искусственный, а по механизмам приобретения - на активный и пассивный.
Естественный активный - вид приобретенного иммунитета, формирующегося в результате инфицирования человека вирулентными штаммами.
Искусственный активный - создается в результате иммунизации человека бактерийными или вирусными антигенными препаратами (вакцинами).
Естественный пассивный - вертикальный, трансплацентарный путь передачи иммунных антител от матери плоду.
Искусственный пассивный - введение в организм иммунных сывороток, иммуноглобулинов.
Таким образом, активный приобретенный иммунитет определяется специфической реакцией иммунной системы на введенный антиген, а пассивный - введением в организм продуктов иммунной реакции.
Иммунная система - совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток в органах и тканях.
Существует два вида иммунного ответа. Один из них разделяется антителами (гуморальный), а другой - клетками (клеточный). 0сновными иммунокомпетентными клетками, ответственными как за клеточный, так и за гуморальный иммунитет, являются лимфоциты.
Начальный этап развития иммунитета связан с миграцией, пролиферацией и дифференциацией стволовых (исходных) клеток, сосредоточенных у человека в костном мозге. Отсюда стволовые клетки, подчиняясь гуморальный регуляции, поступают в первичные лимфоидные органы, где они получают «инструктаж», определяющий их дальнейшую дифференцировку и функцию в ответ, на встречу с антигеном. Из первичного лимфоидного органа клетки расселяются в разные отделы периферической лимфоидной ткани.
Первичным лимфоидным органом, контролирующим клеточно-обусловленный иммунный ответ, является вилочковая железа (thymus). Стволовые клетки получающие «инструктаж» в тимусе, называются Т-лимфоцитами.
Другой первичный лимфоидный орган - бурса (сумка) Фабрициуса (у птиц). У млекопитающих, в том числе и у человека, фабрициева сумка отсутствует. Предполагают, что эту функцию выполняют костный мозг, миндалины, червеобразный отросток, групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки), межэпителиальные лимфоциты и др. Клетки, специализирующиеся в этом первичном лимфоидном органе, называются В-лимфоцитами. Ими контролируется антительный ответ, то есть выполняется функция гуморального иммунитета.
По иммунологической функции Т-клетки неоднородны. Некоторые из них продуциоуют вещества, называемые медиаторами, или лимфокинами, дающими эффект гиперчувствительности змедленного типа. Существуют Т-лимфоциты-помощники (хелперы), стимулирующие В-лимфоциты,Т-лимфоциты-эффекторы, способные разрушать чужеродный антиген,Т-киллеры (убийцы), разрушающие клетки-мишени,Т-супрессоры, подавляющие функции В-лимфоцитов,Т-лимфоциты, обладающие иммунологической памятью.
Антитела
Основная функция В-клеток - продукция антител, которые являются иммуноглобулинами. Различают пять классов иммуноглобулинов - IgA, IgG, IgM, IgD, IgE, которые представляют собой сходные по строению белки плазмы крови, отличающиеся по молекулярной массе, константе седиментации, содержанию углеводов, электрофоретической подвижности, устойчивости к протеолизу, биологическим свойствам (табл. 1).
Таблица 1
Основные физико-химические и биологические характеристики иммуноглобулииов человека (по О. С. В1ег е1 а1., 1981)
Свойство | |||||
Обозначение: | |||||
Молекулярная формула | |||||
Константа седиментации (S) | |||||
Катаболизм, % в день | |||||
Концентрация в сыворотке, мг/мл | |||||
Агглютинирующая активность | |||||
Фиксация комплемента | |||||
Транспорт через плаценту | |||||
Цитофильность: к макрофагам лимфоцитам К-клеткам Неитрофилам моноцитам тучным клеткам | |||||
Взаимодействие с А-белком стафилококка | |||||
Взаимодействие с ревма-тоидным фактором |
Современные представления о строении молекулы иммуно-глобулина базируются на ряде классических работ Р. Р. Портера, Д. М. Эдельмана и Дж. В. Флайшмана (1959-1962).
В настоящее время принята схема строения иммуноглобули-на, согласно которой каждая молекула включает одну или несколько структурных единиц (мономеров), состоящих из двух тяжелых (м.м. ЗСГбОО-РУОбО) идвухдегких (м.м. 22 000) цепей, трехмерно соединенных между собой дисульфидными мостиками.
Легкие, или L-цепи (от англ. light - легкий) - идентичны и являются-общими для всех классов иммуноглобулинрв, а тяжелые, или Н-цепи (от англ. heavy - тяжелый) по своей антигенной, иммунологической и химической специфичности у каждого класса иммуноглобулинов разные. L-цепи по антигенным свойствам делят на два типа, обозначаемых как χ (каппа)-тип и λ (лямбда)-тип; при этом в каждой данной молекуле обе легкие цепи всегда принадлежат к одному и тому же типу.
Антигенные типы Н-цепей обозначаются также греческими буквами, соответствующими латинскому обозначению того или иного класса иммуноглобулинов: γ (гамма)-цепи для IgG, ά(альфа)-цепи для IgА, μ (мю)-цепи для IgМ, δ (дельта)-цепи для IgD, ε (ипсилон)-цепи для IgЕ.
Каждая цепь состоит из постоянного участка с конечной карбоксильной группой и вариабельного участка с аминной конечной частью. При расщеплении иммуноглобулина протеолитическим ферментом папаином выделяют:
Fаb-фрагменты (от англ. Frаgment antigen binding- фрагмент, связывающий антиген), способные соединяться с антигенной де-терминантой молекулы антигена;
Fс-фрагмент (от англ. Frаgment crstalline - кристаллический), обуславливающий такие функции антител как связывание белка Сlq при адсорбции комплемента, реакцию с макрофагами и транспорт через клеточные мембраны.
Антигенсвязывающий центр молекулы иммуноглобулина локализован в аминном конце молекулы (конец Fаb -фрагмента) и образован гипервариабельными сегментами участков Н- и L-цепей. Антительная специфичность обусловлена как последовательностью аминокислот, так и трехмерной конфигурацией молекулы.
Иммуноглобулицы содержатся в различных биологических жидкостях человеческого организма. Их подразделяют на внешние (женское молозиво и молоко, слюна, слизь, отделяемое пищеварительного тракта и мочеполовых путей) и внутренние (сыворотка крови, синовиальная жидкость, сперма, спинномозговая жидкость). Во внешних секретах в наибольшей концентрации содержатся IgА, в димерной форме (90 %), а во внутренних - IgG (90 %).
Биологические свойства иммуноглобулинов:
IgG - нейтрализуют антиген, опсонизируют и уничтожают его;
IgМ - присоединяют комплемент, блокируют и нейтрализуют антиген;
IgЕ - (реагины), ответственны за феномен ГЗТ;
IgА - различают сывороточный и секреторный иммуногло-булины, определяют местную иммунную реакцию;
IgD- возможно, участвуют в индукции иммунологической толерантности.
Антигены
Характер иммунного ответа зависит от вида антигена, кратности контакта с ним, пути введения и т. д. Иммунный ответ может быть первичным и вторичным.
Пусковым фактором всех иммунных процессов является ан-
ЦЪтиген. Антигены - это вещества, которые несут признаки генети-
ческой чужеродности и при введении в организм вызывают развитие иммунологических реакций.
Свойства антигенов:
генетическая чужеродность;
антигенность - мера антигенного качества, определяемая уровнем ответной иммунологической реакции;
иммуногенность - способность создавать иммунитет;
специфичность - иммунологические особенности, отличающие антигены друг от друга;
коллоидное состояние (денатурированные белки теряют ан-тигенные свойства), кристаллические вещества не обладают антигенными свойствами;
растворимость в тканевых жидкостях;
крупномолекулярная структура.
От химического строения зависит вид иммунного ответа на антиген. Идеальной характеристикой антигена являются белки или крупномолекулярные комплексы липопротеидов. На такие антигены, как правило, формируется гуморальный иммунитет. На неполные антигены (гаптены) ответные реакции проявляются по механизмам клеточного иммунитета.
Антигенное строение бактериальной клетки
Различают группо-, видо-, типоспецифические антигены бактерий. По расположению и химической структуре выделяют следующие антигены:
0-антигены (соматические) - липополисахарид-полипептид ные комплексы, термостабильные, обладающие свойствами эндотоксина;
Н-антигены (жгутиковые) - белки, термостабильные, разрушаются при 70-80 "С;
К-антигены (капсульные) полисахаридной или полипептидной природы (пневмококки, клебсиеллы);
Vi1-антиген - полимер N-ацетилгалактозаминоуроновой кислоты, обладает выраженными иммунизирующими свойствами, встречается у вирулентных микроорганизмов (брюшной тиф);
протективные антигены - высокоиммуногенные вещества белковой природы, термолабильны (сибирская язва, чума, бруцеллез, туляремия, коклюш);
На каждый из этих антигенов может формироваться иммунный ответ, проявляющийся по гуморальному или клеточному типу в зависимости от структуры и биологических свойств антигена.
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА
Материальную основу гуморального иммунитета составляют иммунные антитела - иммуноглобулины, отличающиеся от нормальных глобулинов сыворотки крови тем, что их видоизмененный синтез происходит под влиянием антигена, который накладывает на них отпечаток своего строения. В результате у иммуноглобулинов возникает определенное сходство в строении полярных (периферических) групп с детерминантными группами антигена. Детерминантные группы антигена состоят из аминокислот, полисахаридов и липидов, ответственных за антигенную специфичность. .
Центральная часть антигена придает молекуле антигенность (это шлеппер, буксир, проводник, трактор-антиген). Под влиянием антигенных детерминант синтез иммуноглобулина изменяется так, что концевые участки его полипептидных цепей приобретают комплементарное антигену строение
Антиген и антитело имеют противоположные заряды, это обеспечивает их взаимодействие (рис. 10).
Местом образования антител является РЭС и особенно лимфоидная ткань, то есть та же ткань, в которой синтезируются нормальные γ-глобулины сыворотки - костный мозг, лимфатические узлы, селезенка, печень, пейеровы бляшки, миндалины и т. д. Иммуноглобулины продуцируются плазматическими клетками, которые в ответ на антиген проходят следующую морфологическую дифференциацию:
ПЕРЕХОДНЫЕ РЕТИКУЛЯРНЫЕ КЛЕТКИ
ПЛАЗМОБЛАСТЫ
НЕЗРЕЛЫЕ ПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ
ЗРЕЛЫЕ ПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ
(Богаты РНК - показатель высокой активности клетки.)
Согласно клонально-селекционной теории Егnе, в организме на каждый вид антигена существует определенный клон плазматических клеток, именно эти клетки в ответ на антиген начинают активно размножаться.
Рис. 10. Схема взаимодействия молекул антигена и антитела:
/ - молекула Аг; 2 - Fab-фрагмент молекулы Ат (им-;муноглобулина), способен связываться с антигенной де-терминантой молекулы антигена; 3 - Fc-фрагмент мо-
лекулы Ат (иммуноглобулина), обуславливает такие
функции антител как связывание комплемента, соединение с макрофагами и транспорт через клеточные мем-; браны;
4 - комплемент, то есть система иммунологи-
чески активных белков сыворотки крови; 5 - макрофаг
После введения антигена в организм антитела появляются через какой-то период времени, который необходим для его иммунологического распознавания и включения сложных клеточно-функциональных механизмов иммунологического реагирования. Этот период называется индуктивной фазой:
антиген - макрофаги - Т-лимфоциты - макрофаги - В-лимфоциты - антитела.
За ней следует фаза продукции и выделения антител (одни-двое суток после введения антигена). Молекулы иммуноглобулинов устойчивы к кратковременному действию кислот и щелочей, температуре до 60 °С, не инактивируются трипсином, имеют заряд, противоположный заряду антигена.
Установлено, что одна частица Аг может адсорбировать на своей поверхности много антител. При этом формируется комплекс «антиген - антитело». Взаимодействие между Аг и Ат происходит по типу коллоидных и химических реакций и характеризуется специфичностью. Молекулы Аг и Ат соединяются своими долярными группами.
Такие комплексы (Аг + Ат) адсорбируют комплемент и через рецептор С-3 присоединяются к макрофагам. Кроме, С-3, у макрофага, имеются также рецепторы НLА, к гистамину и Fc. Присоединенные к макрофагу комплексы фагоцитируются.
Результат биологического взаимодействия Аг и Ат:
склеивание (для корпускулярных антигенов);
осаждение (преципитация для растворимых антигенов);
растворение (лизис).
Реакции взаимодействия антигена и антитела происходят не только в организме, но и in vitro. Они характеризуются двумя фазами: специфическая, заключается в соединении Аг + Ат (визуально-невидимо); неспецифическая, видимая - коллоидная реакция.
В присутствии комплемента наблюдается цитолиз или бактериолизис.
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА
Если материальную основу гуморального иммунитета составляют антитела, то клеточного - иммунные макрофаги, лимфоциты с цитотоксической активностью. Гуморальный иммунитет всегда стерильный, клеточный - как стерильный, так и нестерильный. Гуморальный иммунитет вырабатывается против полных антигенов, клеточный - против неполных антигенов;
Основной структурной единицей клеточного типа иммунного ответа, обеспечивающей его результат, является Т-лимфоцит.
Участие Т-лимфоцитов в клеточном иммунном ответе состоит из четырех этапов:
связывание антигена;
пролиферация лимфоцитов;
продукция медиаторов;
непосредственное цитотоксическое действие.
ПРОТИВОВИРУСНЫЙ ИММУНИТЕТ
Гуморальные факторы
Включение иммунных механизмов защиты начинается сразу после проникновения антигена в организм. Распознавание большинства антигенов в индуктивную фазу развития гуморального иммунитета осуществляется как Т-, так и В-лимфоцитами. В гуморальном иммунном ответе на вирусный возбудитель в основном участвуют иммуноглобулины трех классов: М, G, А. Первичный иммунный ответ начинается с синтеза низкоаффинных иммуноглобулинов М с последующим переключением на синтез IgG и IgA.
Вирусы на стадии внеклеточного распространения инактивируются вируснейтрализующими антителами.
Механизмы этого процесса различны:
реакция вирусной частицы с иммуноглобулином (комплекс Аг - Ат) может препятствовать присоединению вируса к клеточным рецепторам;
комплекс Аг - Ат подвергается усиленному фагоцитозу.
Для вирусов, распространяющихся гематогенно (возбудителей полиомиелита, кори, ветряной оспы), характерна элиминация из организма механизмами гуморального иммунитета, связанными с выработкой сывороточных иммуноглобулинов. При
этом сывороточные антитела, защищая организм от системной инфекции, не влияют на выживаемость вируса в месте его внедрения.
Вирусы, размножающиеся непосредственно в слизистых оболочках (например, аденовирусы, вирус гриппа), как правило, вызывают заболевания, отличающиеся коротким инкубационным периодом. Важное значение в этих случаях, из-за запаздывания иммунного ответа, имеет такой неспецифический фактор защиты как интерферон. Кроме того, при первичной инфекции в первую очередь включаются механизмы местного иммунитета, обусловленного активностью секреторного иммуноглобулина А.
Существуют вирусы, которые, несмотря на иммунный ответ,пожизненно персистируют в организме хозяина (вирусы герпеса, гепатита, цитомегаловирус); они могут интегрироваться в геном хозяина без клинических признаков. Возможно, что пожизненный иммунитет основан на постоянном высвобождении в кровоток из клеток малых количеств вирусного антигена и формировании инфекционных иммунных комплексов.
Клеточные факторы
Большую роль в противовирусной защите играет клеточный иммунитет, связанный с сенсибилизацией соответствующих клонов Т-лимфоцитов и их цитотоксичностью (Т-эффекторов); активностью макрофагальной системы защиты и так называемых «нормальных», или естественных киллеров (антителонезависимый лизис зараженных клеток-мишеней).
Вирусы, распространяющиеся по индуцированным ими клеточным мостикам, могут быть уничтожены только при помощи реакций клеточного иммунитета.
Развитие клеточных форм иммунного реагирования, так же как и гуморальный иммунитет, требует клеточной кооперации.
Начальные события в клеточном взаимодействии включают два этапа:
прямой физический контакт между макрофагом и Т-клетка-ми или непосредственное действие антигена на клетку;
синтез и секреция биологически активных соединений, действие которых на клетку-мишень обеспечивает формирование эффекторных клеток иммунных реакций.
Сенсибилизированные Т-лимфоциты занимают центральное место в клеточном иммунитете. Благодаря существованию различных субпопуляций этих клеток механизмы клеточного иммунитета многообразны.
Клеточный иммунитет проявляется в двух формах: гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ); образование цитотоксических Т-лимфоцитов.
7 «Микробиология» 97
Сенсибилизрованные Т-лимфоциты и активированные макрофаги разрушают инфицированные клетки, несущие на поверхности вирусные антигены. Активированные макрофаги могут воздействовать непосредственно и на вирионы. Активация макрофагов происходит под действием лимфокинов. Лимфокины образуются сенсибилизированными Т-лимфоцитами в процессе реакции с Аг.
Лимфокины являются медиаторами клеточного иммунитета. Это растворимые факторы, выделяемые сенсибилизированными Т-лимфоцитами. Различают:
лимфокины-ингибиторы (лимфотоксины, иммунные интер-фероны);
лимфокины воспаления (участвуют в ГЗТ);
лимфокины-стимуляторы.
Иммунные интерфероны - видоспецифические белки с действием на РНК- и ДНК-содержащие вирусы. Полагают, что интерфероны:
воздействуют на синтез особого клеточного белка, ингибиру-ющего трансляцию; именно эти белки и подавляют репликацию вирусов. Кроме того, интерфероны:
действуют на т-РНК зараженной вирусом клетки;
тормозят клеточное деление;
повышают активность нормальных киллеров;
усиливают фагоцитоз.
Механизм цитолитического действия лимфоцитов состоит из следующих этапов:
специфическая адгезия (прикрепление) клеток-киллеров на клетках-мишенях (происходит в течение первых минут, требует присутствия ионов Мg ++);
повреждение клетки-мишени (не менее 10 минут, наличие ионов Са ++). Никаких токсических субстанций, выделяемых лимфоцитами, не обнаружено. Повреждение, вероятно, связано с возрастанием электролитной проницаемости мембраны клетки-мишени;
лизис клетки-мишени, уже не зависящий от лимфоцита-киллера, обусловлен осмотическим набуханием из-за повреждения мембраны, при этом происходит потеря электролитов.
Механизмы противовирусного клеточного иммунитета могут утратить свою эффективность в результате маскировки вирусных антигенов антителами. Вирусные антигены могут заблокировать рецепторы лимфоцитов и уменьшить тем самым их цитотоксичность.
Иммунопатологические процессы при вирусных инфекциях
Кроме вышеупомянутых иммунологических механизмов, особенности иммунологических реакций, возникающих при вирусных заболеваниях, определяют следующие иммунопатологические процессы:
аллергические реакции;
иммунокомплексная патология;
разрушение зараженных вирусом клеток;
развитие аутоиммунных реакций;
иммунодефицитные состояния.
К аллергическим реакциям на вирусные антигены относится реакция гиперчувствительности замедленного типа. При вирусных инфекциях ГЗТ является формой проявления клеточного иммунитета (см. раздел «Аллергия»).
К иммунокомплексной патологии относят болезни иммунных комплексов и сохранение инфекционности возбудителя.
Образование иммунных комплексов (Аг-Ат) при взаимодействии вирусов с антителами является одним из важных механизмов противовирусного иммунитета. Однако иммунные комплексы наряду с защитным могут оказывать и повреждающий эффект. Иммунные комплексы образуются на поверхности зараженных клеток и в жидкой среде. Они могут:
циркулировать в кровотоке, межтканевой жидкости;
откладываться в пораженных тканях, обуславливая воспаление;
вторично связываться с различными молекулами - компонентами комплемента, антителами.
Мелкие иммунные комплексы оседают на стенках сосудов или мембране почечных клубочков. Укрупнение иммунных комплексов, их сорбция на стенках сосудов и тканях вызывает повреждение органов и тканей и обуславливает «болезни иммунных комплексов» (гломерулонефрит).
Для понимания смысла сохранения инфекционности вируса в иммунном комплексе и макрофагах надо вспомнить, что нейтрализация инфекционной активности вирусов антителами осуществляется двумя путями:
необратимой конформацией структуры вирусных белков (в основном гликопротеидов) с участием комплемента;
блокадой вирусных прикрепительных белков к поверхности клетки-мишени.
Во втором случае возможен инфекционный процесс, если не все прикрепительные белки вируса заблокированы антителами; вирусы, соединенные с антителами, прикрепляются к клетке и инфицируют ее.
При недостаточных концентрациях антивирусных антител возникает феномен парадоксального усиления репродукции вирусов, поскольку вирусы, окруженные молекулами иммуноглобу-линов, легко проникают в клетку, фиксируясь на ее поверхности, имеющей рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулина. Особенно ярко этот феномен проявляется при заражении вирусами макрофагов: вирусные частицы, связанные с антителами, поглощаются макрофагами и размножаются в них, приводя к явлению незавершенного фагоцитоза (например, при вирусной цитоме-галии).
Сохранение инфекционной активности вируса в составе иммунных комплексов является одной из причин возникновения хронических форм вирусных инфекций.
Еще одним иммунопатологическим явлением, регистрируемым при вирусных инфекциях, является разрушение зараженных вирусом клеток в результате их цитолиза. Иммунная деструкция зараженных клеток происходит под:
действием лимфотоксинов, которые синтезируются лимфоцитами (неспецифическое ферментативное действие вблизи сек-ретирующих клеток);
цитотоксическим действием Т-лимфоцитов (естественных и вирусспецифических киллеров);
цитотоксическим действием макрофагов.
Развитие аутоиммунных реакций при вирусных инфекциях может происходить в результате:
модификации собственных Аг организма;
перекрестных реакций между Аг хозяина и вирионом;
интеграции вирусной ДНК в геном хозяина.
Временные иммунодефициты часто наблюдаются при вирусных инфекциях в связи с процессами, о которых говорилось ранее. Но иногда направленное поражение иммунбкомпетентных клеток наносит существенный ущерб иммунореактивнос-ти. Крайним примером может быть ВИЧ-инфекция, приводящая к СПИДу.
Существует несколько способов «ускользания» вирусов из-под иммунологического контроля:
подавление фагоцитоза;
угнетение Т- и В-систем (угнетение активности Т-лимфоцитов - вирусы гриппа, кори, полиомиелита, герпеса, СПИДа; деструкция Т-хелперов - вирус СПИДа; увеличение Т-супрес-соров - вирусы герпеса, клещевого энцефалита);
особая локализация возбудителя, защищающая его от действия иммунокомпетентных клеток:
распространение вирусов из клетки в клетку без выхода во внеклеточное пространство (например, вирусы герпеса - по ци-топлазматическим мостикам);
распространение вирусов в дочерние клетки при клеточном делении;
многие вирусы вызывают слияние соседних клеток и распространяются путем образования симпласта (синтиция).
ТРАНСПЛАНТАЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ
Методы современной хирургии принципиально пригодны для пересадки любых органов. Еще в начале XX века была проведена пересадка головы от одной собаки другой, которая сохраняла жизнеспособность в течение трех недель.
В настоящее время трансплантология получила развитие как одно из наиболее перспективных направлений хирургии. Это стало возможным благодаря успехам в коррекции трансплантационного иммунитета. Еще в 1944 году П. Медовар установил, что повторная пересадка трансплантата кожи от того же донора приводит к ускоренному его отторжению. В основе этого лежат феномены трансплантационного иммунитета.
Трансплантационный иммунитет - это реактивность иммунокомпетентных клеток против чужеродных антигенов, находящихся на поверхностных мембранах клеток трансплантата, опухолевых клеток, а также против нормальных собственных клеток, адсорбировавших вирусные и бактериальные антигены.
Назначение трансплантационного иммунитета - строгий контроль «своих» антигенов, элиминация попавших в организм генетически чужеродных антигенов, а также собственных клеток, синтезирующих чужеродные вещества или адсорбировавших чужеродные антигены.
При трансплантации организм реципиента распознает чужеродные структуры и осуществляет против них иммунные реакции, ведущие к отторжению. Это достигается за счет иммунного распознавания трансплантационных антигенов или антигенов гис-тосовместимости (НLА).
Трансплантационные антигены имеются во всех ядросодер-жащих-клетках. Наибольшее их количество в лимфоидной ткани, а затем по убывающей - в печени, легких, кишечнике, почках, сердце, желудке, аорте, мозге. Отсутствуют антигены НLА в жировой ткани и на эритроцитах. Из клеточных органелл в наибольшем количестве трансплантационные антигены содержатся в цитоплазматических мембранах.
Экспериментом доказано, что при условии идентичности донора и реципиента в антигенном отношении (инбредная линия), пересаживаемые между ними трансплантаты, являющиеся синген-ными , не отторгаются.
Если донор и реципиент относятся к разным генетическим линиям, то аллогенные трансплантаты отторгаются. Аллогенная
ткань различается по одному или нескольким антигенам, а иммунная система способна различить продукты единственной хромосомы.
Более выраженные различия по антигенам НLА и отторжения наблюдаются при ксеногенных пересадках между различными видами животных.
Если донор и реципиент антигенно совместимы (у донора нет антигенов, отсутствующих у реципиента), трансплантат приживляется. В присутствии таковых возникает иммунная реакция отторжения трансплантата (РХПТ) - реакция «хозяин против трансплантата».
Механизмы отторжения трансплантата
При адлогенной и тем более ксеногенной трансплантации развивается иммунологический конфликт. Его интенсивность зависит от степени различий антигенов Н1А.
Отмирание и отторжение трансплантата зависят от развития сосудистых анастомозов между трансплантатом и тканью реципиента - чем интенсивнее васкуляризируется трансплантат, тем быстрее он отторгается. Это связано с миграцией лимфоцитов, макрофагов и плазмоцитов из новообразованных сосудистых анастомозов. Чужеродные антигены трансплантата вызывают сенсибилизацию лимфоцитов, что ведет к их миграции в трансплантат и выделению медиаторов.
Распознавание антигенов НLА трансплантата происходит в ре-гионарных лимфатических узлах, в результате чего формируется соответствующий клон иммунокомпетентных клеток.
Роль клеточных и гуморальных факторов в РХПТ в значительной мере определяется природой трансплантата. В случае кожного трансплантата отторжение обуславливается в основном клеточными факторами без участия антител. При аллотрансплантации почек эффект отторжения связан с факторами как клеточного, так и гуморального иммунитета.
Клеточные факторы
Основное значение принадлежит Т-киллерам. Это подтверждается тем, что при механическом удалении лимфоцитов из грудного протока, воздействии иммунодепрессантов и излучения, аллотрансплантаты приживляются. С помощью Т-лимфоцитов возможен адаптивный перенос трансплантационного иммунитета (трансфер-реакция).
Если у реципиента после пересадки трансплантата взять лимфоциты из регионарного лимфатического узла и ввести интакт-ному животному, то последующая трансплантация будет ускоряться
отторжением. Она проявляется туберкулиновым типом ГЗТ. Суть реакции такова: лимфоциты, сенсибилизированные антигеном донора, после васкуляризации мигрируют в трансплантат и оказывают на его клетки цитотоксическое действие. В результате воздействия Т-киллеров и лимфоцитов нарушается проницаемость цитомембран клеток-мишеней, что приводит к их повреждению, затем к разрушению присоединяются лимфотоксин, макрофаги.
Взаимодействие сенсибилизированных лимфоцитов с клетка.ми-мишенями состоит из двух фаз:
распознавание детерминант антигена и прикрепление лим-фоцитов к клеткам-мишеням с образованием агрегатов (афферентное звено);
разрушение чужеродных клеток за счет лимфотоксинов (эфферентное звено).
Гуморальные факторы
Экспериментом доказана возможность переноса трансплантационного иммунитета с использованием иммунной сыворотки. Установлено также, что обработка аллотрансплантатов специфической сывороткой ускоряет их разрушение лимфоцитами и усиливает проявление адоптивного иммунитета.
При аллотрансплантации часто образуются гемагглютинины, гемолизины, цитотоксины и антитромбины. Антитела к антигенам аллотрансплантатов обнаруживаются в низких титрах, что связано с их адсорбцией на трансплантате.
В сверхостром отторжении трансплантата, кроме антител, участвует комплемент. В эксперименте показано, что, например, при разрушении комплемента ядом кобры отторжение трансплантата не происходит. Роль комплемента в трансплантационном иммунитете:
хемотаксическое привлечение нейтрофилов за счет активации С 3 , С 5 , С 7 при образовании комплексов Аг-Ат;
С 3 , С 6 комплемента вызывает склеивание тромбоцитов, тромбы ведут к повреждению трансплантата;
активация комплемента образовавшимися комплексами Аг-Ат ведет к лизису эндотелия и свертыванию крови в трансплантате под влиянием субэндотелия, обладающего способностью к тромбообразованию.
Таким образом, в патогенезе сверхострого отторжения трансплантатов решающее значение принадлежит антителам и комплементу.
Антитела также усиливают деструкцию сенсибилизированными Т-лимфоцитами клеток-мишеней, но могут и способствовать приживлению трансплантата. Это доказано на моделях экспериментальных опухолей и получило название феномен усиления. По-
лагают, что данный феномен достигается адсорбцией антител на соответствующих антигенах трансплантата, что препятствует действию сенсибилизированных лимфоцитов.
Реакция «трансплантат против хозяина»
Еще в 1916 году Дж. Мэрфи установил, что при нанесении на хорионаллантоисную мембрану куриного эмбриона клеток костного мозга или селезенки взрослых кур появляются скопления лейкоцитов, и у эмбрионов развивается спленомегалия, то есть возникает трансплантационная болезнь, Получившая Название «болезнь рант» (от англ. гип1 - малорослость).
В эксперименте на мышах установлены основные признаки этой болезни: отставание в росте и приросте массы тела, стойкие поносы, дерматиты, спленомегалия, в лимфоидных фолликулах исчезают лимфоциты, наступает атрофия и фиброз лимфоидной ткани, развивается иммунная гемолитическая анемия, возникают очаги некроза в печени, нарушается кроветворение в селезенке, отмечается гиперплазия костного мозга, истончается и отделяется от дермы эпидермис, возникает кровяной хймеризм - как результат наличия в организме донорских клеток с отличным генотипом.
Болезнь рант воспроизводится при трансплантации кроветворной и лимфоидной тканей, клетки которых способны реагировать на антигены реципиента.
РТПХ осуществляют аллогенные иммунокомпетентные клетки при двух условиях:
реципиент не реагирует на клетки донора с несоответствием НLА;
при наличии в организме реципиента антигенов, отсутствующих у трансплантата.
Наиболее активны в РТПХ клетки лимфатических узлов:
лимфатический узел - селезенка - кровь - тимус - костный мозг. .
РТПХ вызывают Т-лимфоциты, при их блокаде РТПХ отменяется. Сущность РТПХ составляет взаимодействие Т-клеток донора и реципиента. Т-клетки донора выступают как клетки-эффекторы, а Т-клетки реципиента - как клетки-мишени. Клетками-эффекторами являются Т-киллеры с цитотоксическими свойствами. Объектом их действия могут быть также стволовые клетки реципиента.
В результате взаимной антигенной стимуляции при РТПХ лимфоциты трансформируются в бласты, пролиферируют и разрушаются Т-киллерами как клетки-мишени.
Для патогенеза РТПХ характерны фазовые изменения в лимфоидной ткани:
интенсивная пролиферация клеточных элементов в лимфоидной ткани и тканях РЭС, что приводит к значительному увеличению массы лимфатических узлов, селезенки и печени. В лимфатических узлах пролиферируют в основном донорские клетки, а в селезенке - клетки реципиента;
из-за увеличения общего количества клеток в селезенке, пре-
вращения их в большие бласты и отека органа развивается спле-
номегалия;
в позднюю фазу наблюдается постепенное снижение проли-
феративной активности клеток, что связано с истощением реагирующих донорских клеток и разрушением клеток реципиента. При этом происходит атрофия лимфоидной ткани реципиента, угнетается иммунологическая реактивность, резко снижается сопро-
тивляемость к микробам, в том числе к эндогенной микрофлоре,
возникают тяжелые аутоиммунные процессы, которые зачастую приводят к смерти.
Длительность РТПХ - от нескольких суток до нескольких месяцев. Смерть может наступить в острой или хронической фазе. Выздоровление возможно в случае:
возникновения толерантности;
старения трансплантированных клеток;
аллергической гибели трансплантированных клеток в связи с избытком антигена;
образования блокирующих антител к трансплантату;
индукции ареактивности реципиента;
реакции клеток-хозяина против клеток-трансплантата;
воздействия растворимых факторов, подавляющих РТПХ.
РТПХ у человека наиболее часто развивается при массивных переливаниях крови. Проявляется через 10-30 дней и при смертности 20 % (при пересадке костного мозга), характеризуется дерматитом, желтушной формой гепатита, диареей, развитием тяжелых иммунодефицитов, атрофией тимуса, некротическими очагами
в коже и кишечнике.
Иногда при РТПХ отмечается повышение иммунного ответа
на некоторые антигены. Это связано с неспецифичеекой актива-
цией В-клеток хозяина, что приводит к развитию аутоиммунных
реакции и аутоантител.
Агрессия иммунокомпетентных клеток трансплантата может привести к иммунодефициту.
Преодоление трансплантационного иммунитета
При пересадке органов и тканей трансплантационный иммунитет преодолевают:
селекцией донора;
подавлением иммунных реакций реципиента. Селекция донора направлена на подбор трансплантата, наиболее совместимого с реципиентом по антигенному набору. Основным методом селекции донора является типирование антигенов системы НLА, которая имеет четыре блока генов (А, В, С, О). Отсутствие чужеродных антигенов или наличие одного-двух является положительным прогнозом на трансплантацию.
Для подбора донора используют реакцию бласттрансформа-ции в смешанной культуре лимфоцитов (СКЛ) и учитывают эффект лимфотоксичности.
До введения в практику СКЛ для подбора пар донор - реципиент использовалась проба in vivo на золотистом хомячке, которого облучали и которому внутрикожно вводили смесь лейкоцитов донора и реципиента. Степень развития воспаления характеризует несовместимость трансплантата и реципиента.
Типирование тканевых антигенов производят с использованием набора антилейкоцитарных сывороток, содержащих до 500 компонентов. Такие сыворотки получают от многократно рожавших женщин, иммунизированных доноров или обезьян.
Поскольку допускаются пересадки и при несовместимости по одному-двум антигенамНLА, это несоответствие коррегируется воздействием на иммунную систему реципиента.
Угнетение иммунных реакций достигается воздействием на иммунную систему организма физическими, химическими и биологическими способами.
Ионизирующая радиация - уже в малых дозах наступает деструкция лимфоидной ткани и ингибиция синтеза. Проявляется в первые часы и затем восстанавливается. Иммунный ответ на трансплантат снижен до 50 дней. Передозировка ведет к необратимым изменениям иммунной системы реципиента и гибели от вторичных инфекций. В связи с этим в клинике трансплантации общее облучение не производится, а применяют местное облучение участка пересадки. Кроме этого, облучают трансплантат - костный мозг для разрушения иммунокомпетентных клеток.
Иммунодепрессанты - вещества, ингибирующие синтез белка, имеющие клеточное деление и клеточную дифференцировку. Основной их недостаток - общетоксическое действие на организм. К ним относятся:
кортикостероиды;
антиметаболиты - меркаптопурин, азатиоприн, дезоксиури-дин;
антагонисты фолиевой кислоты;
цитотоксические вещества - актиномицин С и О, циклофосфамид.
Требуемый эффект достигается только при условии их применения до трансплантации или одновременно с ней. Однако следует
учитывать побочные действия иммунодепрессантов на организм:
тотальная иммуносупрессия за счет подавления Т- и В-системы иммунитета, ослабление резистентности к инфекции, индукция сахарного диабета, воспалительных заболеваний легких, мочеполовой системы, рост раковых заболеваний.
Одновременно иммунодепрессанты, например азатиоприн, проявляют тератогенное действие, неспецифически подавляют деление и дифференцировку не только лимфоидных, но и других клеток.
Кортикостероиды (кортизол, кортикостерон и др.) - регулируют физиологические реакции иммунитета, влияя на дифференцировку Т-лимфоцитов, их миграцию и участие в межклеточных кооперациях, уменьшают выход макрофагов из костного мозга и их бактерицидную активность, оказывают противовоспалительное действие, снижают аллергию замедленного типа.
Аитилимфоцитарная сыворотка (АЛС) -подавляет трансплантационный иммунитет. Является гетерологической сывороткой, получаемой от животных, иммунизированных антигенами тимуса, селезенки, лимфатических узлов, содержит агглютинины и лимфо-токсины. АЛС подавляет реакцию клеточного иммунитета, тормозит ГЗТ, замедляет отторжение трансплантата. При повторном применении вызывает аллергическое действие и активацию неоплазм.
Циклоспорин А продуцируется грибом триходерма, обладает выраженной иммунодепрессантной активностью, обеспечивает приживление аллогенных и ксеногенных трансплантатов. Основное действие на Т-хелперы.
Иммунотоксины - антитела против иммунокомпетентных клеток, конъюгированные с А- и В-цепями рицина.
Применяют также элюаты дифтерийного, псевдомонадного токсинов в комплексе с соответствующими антителами.
Трансплантация в клинике
Трансплантация в клинике началась с пересадки почек. Сейчас этот метод на «клиническом конвейере». Сделаны десятки тысяч успешных операций. В центре, трансплантации подбирают донора, максимально соответствующего реципиенту по антигенам НLА. Реципиент на срок подбора донора подключается к искусственной почке.
Для Украины, в связи с Чернобыльской катастрофой, особое значение имеет пересадка костного мозга. Такие операции производят при лейкемиях, апластических анемиях, врожденных комбинированных иммунодефицитах.
При соблюдении НLА-совместимости донора и реципиента больные живут еще до пяти лет. Перед трансплантацией больные получают большие дозы облучения.
Из непарных органов чаще всего трансплантируют сердце. Первую пересадку произвел в 1978 году Кристиан Бернард. Трудности пересадки заключаются в том, что донор должен иметь здоровое сердце, которое получают от лиц, погибших в катастрофах. Известны случаи, когда больные по нескольку месяцев ожидают в условиях искусственного сердца. Лица с пересаженным сердцем живут до девяти лет.
Имеются сообщения о пересадке печени, легких и поджелудочной железы. Большинство таких больных погибают в течение нескольких месяцев после пересадки, хотя описан случай, когда больной с пересаженной печенью прожил семь лет,
ПРОТИВООПУХОЛЕВЫЙ ИММУНИТЕТ
Онкологическим заболеваниям принадлежит ведущее место в общей клинической патологии как по распространенности, многофакторности происхождения, злокачественности течения, так и проблематичности эффективного лечения.
Характерными особенностями опухолей являются нерегулируемое размножение клеток, пониженная цитологическая и антигенная дифференциация, способность инвазировать окружающие ткани с формированием метастазов, вызывать их деструкцию.
В основе возникновения опухолей заложен выход отдельных клеток (уницентрическая теория) из-под иммунологического надзора с реверсией свойств одноклеточного организма.
Наиболее часто опухоли возникают в раннем детском возрасте, когда иммунная система не сформировалась, и в пожилом, когда она существенно ослаблена. Возникновению опухолей способствуют первичные и вторичные иммунодефициты.
Несмотря на различные теории происхождения опухолей, бесспорным является мнение о том, что в основе их возникновения лежат соматические мутации клеток под влиянием экзогенных и эндогенных канцерогенов (мутагенов), обладающих им-мунодепрессивным действием.
Первостепенное значение иммунной системы в противоопухолевой защите подтверждается следующими фактами:
к раковой ткани формируются антитела и активируется клеточный иммунитет;
подавление иммунологической реактивности у экспериментальных животных увеличивает частоту возникновения опухолей и ускоряет их рост;
применение иммунодепрессантов по поводу аутоиммунных заболеваний повышает риск возникновения опухолей.
Опухолевые антигены
Опухолевые клетки являются мутантами физиологически полноценных клеточных структур, и это во многом затрудняет определение их антигенной специфичности. Сыворотка беременных реагирует с экстрактами из тканей раковых опухолей, что указывает на антигенное сходство эмбриональных и раковых тканей. Являясь антигенно чужеродной для иммунной системы организма, опухолевая ткань тем не менее содержит антигены, представленные обычными структурами клеточных мембран, и гетерогенные антигены других органов и тканей данного организма. Последнее и определяет антигенную юпухо-леспецифичность, возникающую в результате соматических мутаций. .
В зависимости от природы мутагенного фактора все опухолевые антигены подразделяются на четыре группы:
вирусиндуцированные (теория Зильбера);
индуцированные эндо- и экзогенными химическими канцерогенами (теория Вирхова);
раковоэмбриональные (теория Конгейма);
гетероорганные -«срои» для организма, но «чужие» для данной ткани. .
Опухолеродное действие каждого из этих факторов имеет кли-
нико-экспериментальное подтверждение. Среди факторов первой группы онкогенность подтверждена более чем у 200 видов вирусов как ДНК-содержащих (вирус полиомы, SV-40, аденовирусы, вирус папил омы Шоупа), так и РНК-содержащих (вирус саркомы Рауса, Гросса, Роушера, вирус рака молочной железы мышей). Онкогенная способность этих вирусов состоит в экспрессии ракового гена- онкогена в клетке хозяина, вследствие чего наступает опухолевая трансформация клетки.
Среди химических факторов выраженной канцерогенностью отличаются - метилхолантрен, дибензантрацен, дибензпирен. Опухолеродность некоторых химических веществ связана с образованием метаболитов в организме. Так, для нитратов - образование нитритов и нитрозаминов, для бензпирена - образование 5,б-эпоксида под влиянием фермента арилгидроксилазы. Особое место при этом принадлежит эндогенным бластомогенным веществам. Например, холестерин, трансформируясь в холестен-3-ОН, приобретает выраженную онкогенность. Такими же свойствами обладают некоторые метаболиты желчных кислот.
Отличительной особенностью опухолей, индуцированных химическими соединениями, является низкая иммуногенность для соответствующих систем организма. Это обусловлено тем, что данные опухолевые антигены состоят из гликолипидного гаптена, присоединенного к неизмененному белку хозяина. Такие антиге-
ны не могут активировать Т-хелперы и включать в антителогенез В-клетки.
Для третьей группы факторов показано, что в процессе эмбриогенеза определенные участки органов и тканей не подпадают под закономерную морфофизиологическую эволюцию и остаются после рождения на эмбриональном уровне развития, то есть содержатся в организме в качестве эмбриональных, раковых «зачатков» последующего развития опухоли.
Принципиально все антигенные изменения в опухолевой клетке могут быть сведены к:
антигенному упрощению, которое проявляется в утрате изо-антигенов и снижении синтеза других антигенов;
антигенной дивергенции - приобретении опухолевой клеткой антигенов других органов и тканей;
реверсии антигенов - появлении эмбриональных антигенов.
Механизмы противоопухолевой защиты
Противоопухолевая защита достигается механизмами специфической иммунологической реактивности, системой алло-генной ингибиции, регуляцией межклеточных контактов и т. д.
Определяющее значение при этом имеет тимус-независимая система естественной клеточной резистентности, которая обеспечивается направленным взаимодействием Т-киллеров и макрофагов независимо от видоспецифичности опухоли.
Макрофаги фагоцитируют клетки опухолей и оказывают на них цйтотоксическое воздействие. Стимулируют противоопухолевую активность макрофагов интерферон, зимизан, липополисахариды, медиаторы лимфоцитов и опсонины. Т-киллеры оказывают цитотоксическое действие в результате контакта с цитомембранами опухолевых клеток.
Специфическая противоопухолевая защита обеспечивается системой иммунного надзора с участием Т-лимфоцитов и дополняется антителообразованием.
Т-лимфоциты-эффекторы оказывают цитотоксическое действие на опухолевые клетки и разрушают их. Действие их строго специфично. Снижение функции или атрофия тимуса способствуют генерализации опухолевого процесса.
Цитолитическое действие на опухолевые клетки в присутствии комплемента оказывают в основном IgМ. Однако это действие проявляется при высокой плотности фиксирующих комплемент антител. При низкой плотности антитела, фиксируясь на опухолевой клетке, скрывают их чужеродность от цитотоксического действия лимфоцитов. Наиболее демонстративно действие антител проявляется к опухолям, индуцированным онкогенным вирусом.
При спонтанных и индуцированных химическими канцерогенами опухолях значение антител в противоопухолевом иммунитете малозначимо. Антитела могут оказывать не только тормозящее, но и стимулирующее влияние на развитие опухолей.
РЕАКЦИИ ИММУНИТЕТА И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Реакции между антигенами и антителами in vitro с целью лабораторной диагностики называют серологическими (от лат. serum - сыворотка), поскольку источником антител служит сыворотка крови. Серологические реакции применяются для идентификации и количественной оценки Аг или Ат, если хотя бы один специфический компонент известен: либо устанавливается наличие специфических антител и их титр в исследуемой сыворотке крови при использовании соответствующего антигенного диагностикума, либо идентифицируется Аг микроорганизмов или другого биологического материала с помощью диагностических иммунных сывороток.
Тип реакции Аг-Ат, подходящий для данного метода диагностики, в значительной мере зависит от физического состояния Аг. Наиболее распространенные типы реакций Аг-Ат рассмотрены ниже.
Интенсивное развитие методов иммунохимического анализа привело к тому, что серологические реакции стали составной частью целого набора реакций, происходящих между антигенами И антителами, и понятие «реакции иммунитета» стало более широким. Для индикации и количественной оценки того или иного вещества антигенной природы сейчас разработаны способы получения высокоспецифических (моноклональных) антител и высо-.кочувствительные методы количественной оценки компонентов.реакции Аг-Ат. Они связаны с конъюгированием Аг и Ат с флюоресцентными красителями, ферментами, введением в молекулы радиоактивных изотопов, фиксацией компонентов реакции Аг-Ат на различных типах носителей. К таким реакциям относятся - реакции иммунофлюоресценции, радиоиммунный и иммунофер-ментный методы, иммуноблотинг и др.
В зависимости от характера антигена и условий взаимодействия с ним в серологических реакциях антитела обладают коагулирующим (осаждающим), нейтрализующим, иммобилизующим и лизирующим (растворяющим) действием.
Первое из них четко проявляется в реакциях агглютинации и преципитации, второе - в нейтрализации токсина антитоксином, третье - в иммобилизации некоторых микроорганизмов, четвертое - в реакциях лизиса и связывания комплемента. Каждая из разновидностей серологических реакций имеет свои варианты,
а их постановка - различные модификации, поэтому методические подходы к проведению реакций между антигеном и антителом довольно разнообразны.
Иммунохимические основы взаимодействия антител с антигенами
В основе иммунологической специфичности, то есть избирательности реакции определенного антигена с соответствующим ему антителом, лежит структурная комплементарность (сте-реохимическое соответствие) антитела и антигена, специфическое соединение антигена с соответствующим антителом в комплекс (реакция Аг-Ат). В результате взаимодействия Аг с Ат происходят конформационные изменения молекулы антитела, обусловленные сближением определенных зон его молекул, возникновением новых областей или маскировкой некоторых из них.
В раскрытии сущности реакций Аг-Ат используются понятия аффинность иавидность. Аффинность - сумма сил притяжения и отталкивания между молекулами, которые возникают при взаимодействии активного центра антитела (его антигенсвязывающей области) и гомологичной антигенной детерминанты.
Однако в природе антигены и антитела, как правило, поливалентны. Антигены имеют на своей поверхности повторяющиеся антигенные структуры (антигенные детерминанты), а антитела - несколько антигенсвязывающих участков: от двух в мономерных молекулах IgG и IgЕ до десяти в пентамерных молекулах IgМ. Поэтому такие антигены и антитела вступают в более сложные взаимодействия, чем только первичное связывание. С биологической точки зрения более объективною учетом разных валентностей антител и антигенов характеризует энергию их взаимодействия в реакции Аг-Ат понятие функциональная аффинность, или авидность (от англ. аукЗйу - жадность, алчность). Авидность характеризует прочность связи между компонентами реакции Аг-Ат и обусловлена силами взаимодействия антител с поливалентным антигеном.
Реакции агглютинации
Реакция агглютинации характеризует противомикробный иммунитет. Состоит в том, что под влиянием иммунной сыворотки, содержащей антитела, происходит склеивание и выпадение в осадок микробов.
Реакция между антителами и антигеном проходит в два этапа:
начинается быстрым соединением детерминантной группы антигена со специфическим активным центром антитела (специфическая стадия);
осложняется образованием длинных цепей из чередующихся молекул антигена и антител, разветвлением этих цепей и образованием решетки Аг-Ат (неспецифическая стадия). Во второй стадии реакции отличающийся плохой растворимостью иммунный комплекс Аг-Ат выпадает в осадок.
Неспецифическая стадия, как правило, осуществляется в присутствии растворов электролитов и визуально проявляется по-разному, в зависимости от физического состояния антигена. Если антигены корпускулярные (взвесь клеток, частицы, на которых адсорбирован Аг), имеет место феномен агглютинации: формирующиеся конгломераты образуют визуально различимые хлопья (выпадают в осадок), микробные клетки морфологически заметно не изменяются, теряя подвижность, остаются живыми, супернатант полностью просветляется. Антитела, участвующие в реакции агглютинации, называют агглютининами, антигены - агглютиногена-ми, а образующийся агрегированный комплекс - агглютинатом.
Поскольку антигенная структура микробов разнообразна, в их агглютинации принимают участие антитела разной специфичности. Тождественность детерминантных участков антигенов микробов разных видов обеспечивает групповые реакции агглютинации с ге-терологичными иммунными сыворотками.
Реакция агглютинации применяется для определения:
антител у больного к известному антигену (реакция Видаля, Райта, Вейгля);
принадлежности выделенной культуры по известной агглютинирующей сыворотке.
Если один из реагентов известен, реакцию можно использовать для идентификации либо Аг, либо Ат. Данный метод обычно применяется для определения микроорганизмов, выделенных от больных, при этом тест-препаратом служит известная антисыворотка. Реакцию агглютинации можно использовать и для установления титра антибактериальных агглютининов в сыворотках больных с неизвестными заболеваниями. Повышение в течение болезни титров Ат, направленных против какого-либо микроорганизма, свидетельствует о причинной связи микроорганизма и данного заболевания.
Микроорганизмы обладают целым набором антигенов, и сыворотка крови может содержать антитела к одному или нескольким из них. Например, при иммунном ответе на инфекцию, вызванную бактериями, обладающими жгутиками, антитела могут быть направлены против жгутикового поверхностного антигена, соматического антигена или обоих. Тип макроскопической агглютинации тоже оказывается различным: жгутиковый комплекс дает крупнохлопчатый агглютинат (Н-агглютинация), взаимодействие соматического антигена с антителами ведет к образованию мелкозернистого агглютината (0-агглютинация).
8 «Микробиология» 113
Различают прямую и непрямую, или пассивную агглютинации. В прямой агглютинации антигеном выступает микробная клетка или структурные компоненты ее поверхностной оболочки.
Сущность реакции непрямой, или пассивной агглютинации (РНГА, РПГА) заключается в том, что растворимые антигены (белки, полисахариды и их комплексы микробного происхождения) соединяются с нерастворимым носителем, выполняющим исключительно индикаторную функцию. Носителем могут быть эритроциты (пассивная гемагглютинация), частицы латекса, полиак-риламида, бентонита и др. Связывание антигена с носителем происходит в результате адсорбции или химического соединения. Микробные полисахариды, например, можно адсорбировать на нативных эритроцитах без какой-либо предварительной обработки. При реакции пассивной гемагглютинации антиген адсорбируется на поверхности эритроцитов барана, к которым затем добавляют исследуемую сыворотку. При положительной реакции образуется осадок (гемагглютинация). Применяется при диагностике брюшного тифа, паратифов, туберкулеза, токсоплазмоза.
Реакции преципитации
В этих реакциях участвуют растворимые (молекулярные) антигены - белки или их комплексы с углеводами и липи-дами разного происхождения, бактериальные экстракты, лизаты и фильтраты бульонных культур, при этом наблюдается феномен преципитации - осаждения антигена в присутствии электролита. Образующийся осадок носит название преципитата, антитела -преципитинов, а антигены - преципитиногеиов.
Существуют различные модификации реакции преципитации. Различают: кольцепреципитацию, реакцию Оухтерлони (в агаре), в полиакриламидном геле, иммунодиффузию и иммуноэлектрофорез. Применяют:
при лабораторной диагностике инфекций (сибирская язва, чума, менингит и др.);
в судебно-медицинской экспертизе (определение видовой специфичности белков);
в санитарно-гигиенической практике (исследование пищевых продуктов).
Самый простой способ постановки - кольцепреципитация, которую выполняют в пробирках путем наслоения на иммунную сыворотку различных разведении прозрачного раствора антигена. На границе раздела двух реагирующих систем через определенное время появляется опалесцирующее кольцо преципитации.
Реакция преципитации может быть поставлена в агаровом геле (иммунодиффузия по Оухтерлони): растворимые антигены и антитела вносят в лунки, вырезанные в геле на определенном рас-
стоянии, компоненты реакции диффундируют в слое агара навстречу друг другу, образуя в зоне конфронтации преципитат, становящийся видимой линией преципитации.
Реакции нейтрализации
В ходе реакции нейтрализации специфические антитела нейтрализуют вредное действие антигена, которое проявляется при его попадании в микроорганизм. Если антигеном служит микробный экзотоксин (дифтерийный, столбнячный, ботулинический и др.), то специфические антитела нейтрализуют его. Когда реакция протекает в организме, нейтрализуется только свободный, не связавшийся с клетками токсин. Обезвреживание токсина в ходе физико-химической реакции нейтрализации происходит за счет связывания его свободных аминогрупп, что ведет к потере токсичности.
Реакция нейтрализации токсина антитоксином строго специфична, используемая сыворотка содержит иммунные антитела против токсинов и называется антитоксической. Если в пробирке соединить антитоксическую сыворотку и токсин, образуются хлопья (флоккулы), и поэтому эта реакция называется реакцией флоккуляции. В 1992 году Г. Рамон показал, что такие хлопья быстрее образуются в той пробирке, где количество токсина и антитоксина строго эквивалентно. Этот процесс называетсяавидентом, а вид флоккуляции -инициальной (начальной). Реакция применяется для изучения степени активности или силы действия антитоксических сывороток.
Для определения антитоксического иммунитета против дифтерии у человека используется реакция Шика, заключающаяся в том, что в сгибательную часть предплечья внутрикожно вводят 1/40 ДLМ дифтерийного токсина для морской свинки. При наличии иммунитета реакция отрицательна, при его отсутствии образуется инфильтрат до 2см.
Если антигеном служит вирусный материал, нейтрализующие антитела полностью подавляют специфическую активность вируса, выявляемую в различных клеточных культурах, куриных эмбрионах и на подопытных животных. Вирус перестает размножаться, теряет свою инфекционность и цитопатогенность.
Реакции иммобилизации
Эти реакции основаны на способности антител сыворотки крови людей, больных сифилисом, холерой, амебиазом, останавливать движения соответствующих подвижных микробов-возбудителей и вызывать их гибель. Иммобилизующие антитела оказывают действие в присутствии комплемента.
Реакции лизиса и связывания комплемента
Лизирующее (растворяющее) действие антител наглядно проявляется в реакциях лизиса и связывания комплемента. В основе реакций лизиса лежит взаимодействие корпускулярных антигенов со специфическими антителами, адсорбирующими своими участками, расположенными в Fc-фрагменте тяжелых цепей, комплемент, в результате чего происходит растворение клеток. :
Реакция лизиса. В иммунной сыворотке могут быть антитела, которые растворяют антигены -лизины , в зависимости от действия -бактериолизины, гемолизины, лейколизины и т. д. Лизины строго специфичны, их действие проявляется только в присутствии комплемента. Растворение микробов под влиянием: иммунных сывороток впервые обнаружили Л. М. Исаев и Р. Пфейффер на примере лизиса холерных вибрионов. Реакции лизиса применяют для определения наличия.антител, вида микроорганизмов и др. Когда иммуноглобулины также при содействии комплемента разрушают оболочку бактериальной клетки, наблюдается лизис бактерий -бактериолиз.
Реакция связывания комплемента (РСК) по механизму действия является более сложной по сравнению с другими серологическими реакциями. В РСК задействованы две системы Аг-Ат. При взаимодействии Аг и Ат происходит адсорбция комплемента. Для визуальной регистрации связывания комплемента основной системой Аг-Ат в реакцию дополнительно вводят вторую, или индикаторную (гемолитическую) систему, состоящую из взвеси эритроцитов и соответствующей антисыворотки (гемолитической).
Если основной комплекс Аг-Ат зафиксировал комплемент (при соответствии антигена антителу), то гемолиз отсутствует (реакция положительная). Если в основной системе антиген и антитело не соответствуют друг другу, то комплемент фиксируется на втором индикаторном комплексе, вызывая гемолиз эритроцитов (реакция отрицательная).
Реакцию связывания комплемента применяют в диагностике сифилиса (реакция Вассермана), сыпного тифа, риккетсиозов и многих других вирусных заболеваний.
Иммунофлюоресцентный метод обнаружения антигенов и антител
Иммунофлюоресцентный метод обнаружения антигенов и антител может быть прямым и непрямым. Прямой метод основан на непосредственном специфическом соединении
антигена с антителами, меченными флюоресцентными красителями.
Непрямой метод заключается в поэтапном выявлении комплексов Аг-Ат с помощью флюоресцентных красителей. На первом этапе происходит образование иммунных комплексов определенного антигена (например, бактериальной клетки) со специфическими антителами (γ-глобулинами) иммунной сыворотки. На втором этапе проводят выявление этого комплекса путем обработки его меченым анти-γ-глобулином. Для регистрации результатов используется люминесцентная микроскопия.
Радиоиммунный метод
Радиоиммуноопределение- наиболее чувствительный разносторонний метод для определения Аг (гаптенов), которые можно пометить радиоактивным изотопом.
Особенно часто используется для измерения концентрации гормонов, лекарственных препаратов и другого биологического материала в сыворотке крови. Метод основан на конкуренции меченого Аг известной концентрации с немеченым Аг, концентрация которого неизвестна. Комплексы Аг (гаптен)-Ат могут быть затем разделены и определена радиоактивность. Концентрацию немеченого (неизвестного) Аг определяют по стандарту.
Иммуноферментный метод
Метод приобретает все большую популярность благодаря высокой чувствительности и простоте постановки (проще, чем иммунофлюоресценция или радиоиммуноопределение). Основан на конъюгации фермента либо с Аг, либо с Ат и количественном учете активности фермента. В зависимости от вида использованного фермента и системы Аг-Ат разработаны различные варианты метода.
Широко распространенным вариантом является ферментсвя-занное иммуносорбционное определение. Используемое для установления концентрации Аг и Ат. Для определения Ат известный Аг фиксируют на твердофазном носителе (полистироловые, поливиниловые пластины или пробирки), инкубируют с разведенной испытуемой сывороткой, отмывают и обрабатывают антиим-муноглобулином, меченным ферментом, например пероксидазой хрена. Активность фермента Измеряют добавлением специфического субстрата: регистрируют изменения и измеряют этот сдвиг колориметрически. Активность фермента пропорциональна количеству связавшихся антител.
Для измерения Аг известное специфическое Ат фиксируют на твердой фазе, добавляют испытуемую пробу, содержащую Аг,
отмывают, обрабатывают теми же антителами, но меченными ферментом. Для осуществления реакции необходимо, чтобы антиген имел по меньшей мере две детерминанты. После отмывки добавляют субстрат и измеряют активность фермента, на основании чего определяют концентрацию Аг.
Каждое острое инфекционное заболевание протекает циклически со сменой периодов.
I – инкубационный, или период инкубации.
II – продромальный период (стадия предвестников).
III – период разгара, или развития, болезни.
IV – период реконвалесценции (выздоровление).
Инкубационный период – это время с момента проникновения инфекции в организм до появления первых симптомов заболевания. Длительность этого периода варьирует в широких пределах – от нескольких часов (грипп, ботулизм) до нескольких месяцев (бешенство, вирусный гепатит В) и даже лет (при медленных инфекциях). Для многих инфекционных болезней продолжительность периода инкубации в среднем составляет 1–3 недели. Длительность этой стадии зависит от ряда факторов. В первую очередь от вирулентности и количества проникших в организм возбудителей. Чем больше вирулентность и количество возбудителей, тем короче период инкубации. Также важное значение имеет состояние организма человека, его иммунитета, факторов защиты и восприимчивости к данному инфекционному заболеванию. Во время инкубационного периода бактерии интенсивно размножаются в тропном органе. Симптомов болезни еще нет, однако возбудитель уже циркулирует в кровеносном русле, наблюдаются характерные обменные и иммунологические нарушения.
Продромальный период – появление первых клинических симптомов и признаков инфекционной болезни (повышение температуры тела, общая слабость, недомогание, головная боль, познабливание, разбитость). Дети в этот период плохо спят, отказываются от еды, вялые, не хотят играть, участвовать в играх. Все перечисленные симптомы встречаются при многих заболеваниях. Поэтому поставить диагноз в продромальный период крайне трудно. Также могут возникнуть нехарактерные для данной инфекции проявления, например неустойчивый стул при вирусном гепатите, гриппе, кореподобная сыпь при ветряной оспе. Симптомы периода предвестников развиваются в ответ на циркуляцию токсинов в крови как первая неспецифическая реакция организма на внедрение возбудителя. Интенсивность и длительность продромального периода зависят от возбудителя болезни, от тяжести клинических симптомов, от темпа развития воспалительных процессов. Чаще всего этот период продолжается в течение 1–4 суток, но может сокращаться до нескольких часов или увеличивается до 5– 10 дней. Он может вообще отсутствовать при гипертоксических формах инфекционных заболеваний.
Период разгара. Характерны максимальная выраженность общих (неспецифических) признаков и появление типичных для данной болезни симптомов (желтушное окрашивание кожи, слизистых и склер, кожные высыпания, неустойчивость стула и тенезмы и т. д.), которые развиваются в определенной последовательности. Период развития болезни также имеет различную продолжительность – от нескольких суток (грипп, корь) до нескольких недель (брюшной тиф, бруцеллез, вирусный гепатит). Иногда в период разгара можно выделить три фазы: нарастания, разгара и угасания. В фазе нарастания продолжается перестройка иммунного ответа на инфекцию, что выражается в выработке специфических антител к данному возбудителю. Затем они начинают свободно циркулировать в крови больного человека – конец стадии разгара и начало угасания процесса.
Период реконвалесценции (выздоровление) – постепенное угасание всех признаков проявления заболевания, восстановление структуры и функций пораженных органов и систем. После перенесенного заболевания могут быть остаточные явления (так называемая постинфекционная астения), выражающиеся в слабости, повышенной утомляемости, потливости, головной боли, головокружении и других признаках. У детей в период реконвалесценции формируются особая чувствительность и реинфекции, и суперинфекции, что приводит к различным осложнениям.
Каждое инфекционное заболевание имеет свои особенности. Однако общим для всех заболеваний является наличие определенных этапов в развитии болезни.
При всех инфекциях после заражения болезнь проявляется не сразу: до появления первых признаков заболевания проходит так называемый инкубационный (скрытый) период, во время которого ребенок внешне остается здоровым. Длительность инкубационного периода различна при разных заболеваниях: при кори он колеблется от 8 до 14 дней (после прививки гамма-глобулина - до 28 дней), при скарлатине - от 2 до 12 дней, при дифтерии - от 2 до 7 дней, при коклюше - от 3 до 21 дня (чаще 8-12 дней), при гриппе и гриппоподобных заболеваниях- от нескольких часов до 2-3 дней.
Чем меньше ребенок или чем слабее, тем короче инкубационный период.
Во время инкубационного периода в организме происходит размножение микробов, и все силы организма направлены на борьбу с микробами и выделяемыми ими токсинами. Хотя внешне ребенок производит впечатление здорового, однако при внимательном наблюдении за ним удается нередко отметить повышенную раздражительность, утомляемость, нарушение сна и понижение аппетита.
Очень важно в это время обеспечить ребенку хороший уход, правильный режим сна и бодрствования, рациональное питание с большим количеством витаминов, возможно большее пребывание на чистом воздухе, частое проветривание помещения. Все это помогает организму сопротивляться болезни и успешно бороться с нею.
За инкубационным периодом следует развитие первых признаков заболевания, различных при разных болезнях. Однако почти при всех инфекционных заболеваниях (кроме коклюша) наблюдается острое начало, характеризующееся общими симптомами: повышение температуры, общее недомогание, потеря аппетита, головная боль, иногда рвота, реже потеря сознания и судороги. Все эти симптомы вызываются отравлением организма ядовитыми веществами - токсинами, выделяемыми микробами - возбудителями болезни.
Одновременно с общими явлениями развиваются признаки, характеризующие каждое заболевание: сыпь и ангина при скарлатине, развитие катара верхних дыхательных путей при кори и т. д. Длительность острого периода болезни различна и зависит как от особенности инфекционного процесса, так и от тяжести заболевания и от мероприятий, направленных на борьбу с заболеванием.
Через некоторое время признаки заболевания начинают постепенно исчезать, вместе с этим улучшается самочувствие ребенка, появляется аппетит - начинается период выздоровления. Ребенок в это время находится в очень неустойчивом состоянии и, несмотря на кажущееся благополучие, изменения, происшедшие в его организме во время болезни, еще не исчезли, и погрешности в режиме ребенка могут неблагоприятно отозваться на его состоянии. В это время обязательно соблюдение режима соответственно особенностям каждого заболевания, правильное питание, максимальное использование свежего воздуха.
Классификация инфекций
1. Различные типы классификаций
2. Классификация в зависимости от резервуара возбудителя
3. Классификация по распространенности
1. По биологической природе возбудителя все инфекционные заболевания делятся на инфекиии: на бактериальные;
вирусные;
грибковые;
протозойные.
По числу возбудителей, вызывающих инфекционное заболевание,
они делятся:
на моноинфекции;
смешанные (ассоциированные) - микст-инфекции.
От последних надо отличать вторичную инфекцию, при которой к основной, первоначальной, уже развившейся, присоединяется другая, вызываемая новым возбудителем; хотя в некоторых случаях вторичная инфекция может превышать, и значительно, первичную инфекцию. По длительности течения инфекиионные заболевания делятся:
на острые;
хронические.
По происхождению возбудителя:
экзогенные - инфекции, возбудителями которых являются микроорганизмы, поступающие из окружающей среды с пищей, водой, воздухом, почвой, выделениями больного человека или микробоносителя;
эндогенные - возбудителями являются микроорганизмы - представители собственной нормальной микрофлоры человека (часто возникают на фоне иммунодефицитного состояния человека); в том числе аутоинфекция - разновидность эндогенной инфекции, которая возникает в результате саморазмножения путем переноса возбудителя из одного биотопа в другой (например, из полости рта или носа руками самого больного на раневую поверхность).
1. Деление инфекций в зависимости от источника, т. е. резервуара возбудителя, достаточно условно, однако по этому признаку можно выделить несколько групп:
- сапронозные инфекции - заболевания, основным местом обитания и размножения возбудителей которых являются объекты окружающей среды, откуда и попадают в организм человека (заболевания, вызванные легионеллами, синегнойной палочкой и др.);
- антропонозные инфекции - заболевания, при которых единственный источник возбудителя - человек (менингококковая инфекция, дизентерия, холера, дифтерия, сифилис, гепатит В, эпидемический сыпной тиф, эпидемический возвратный тиф и др.);
- зоонозные инфекции - заболевания, при которых единственный источник возбудителя - животные (туляремия, бруцеллез, бешенство);
-зооантропонозные инфекции - заболевания, при которых источником являются животное и больной человек, в том числе трупы умерших (чума, сибирская язва, туберкулез, риккетсиозы).
3. По распространенности различают:
эндемические заболевания - регистрируются на строго определенных территориях); тесно связаны с ареалом (местом) обитания животных - хозяев и переносчиков. К ним можно отнести:
эндемические риккетсиозы;
клещевой возвратный тиф (боррелиоз);
клещевые вирусные энцефалиты;
эпидемические заболевания - распространенные на различных территориях.
Кроме того, для характеристики распространенности того или иного инфекционного заболевания (число заболевших на 100 000 жителей) существуют следующие понятия:
«спорадическая заболеваемость» - когда регистрируются только единичные случаи заболевания,
«групповые вспышки» - ограниченные небольшим числом заболевших,
«эпидемия» - число заболевших измеряется несколькими сотнями или тысячами, т. е. может охватывать большое количество людей на большой территории (грипп, эпидемический вшивый сыпной тиф),
«пандемия» - заболевание охватывает несколько стран и даже континентов. К наиболее широко известным относятся пандемии холеры, чумы, гриппа, которые сопровождают человечество на всем протяжении его истории.
По тяжести течения все инфекционные заболевания делят:
- на легкие;
- средней тяжести;
- тяжелые.
Степень тяжести инфекционного заболевания имеет прямую зависимость от вирулентности микроорганизма-возбудителя и
обратную зависимость от силы защитных механизмов макроорганизма.
Степень тяжести инфекционного заболевания также непосредственно связана с локализацией возбудителя в макроорганизме - по этому критерию все инфекции делятся:
на очаговые, при которых микроорганизмы локализуются в местном очаге и не распространяются по организму (ангина, фурункулез);
генерализованные, при которых возбудитель распространяется по организму лимфогенным или гематогенным путем (сепсис). Наиболее тяжелой формой генерализованной инфекции является сепсис, который характеризуется размножением возбудителя в крови, как правило, тяжелым течением заболевания, так как почти всегда развивается на фоне резкого угнетения основных механизмов защиты.
Сепсис отличается от бактериемии тем, что при бактериемии кровь выполняет только транспортную роль, а размножения в ней возбудителя, как при сепсисе, не происходит. При сепсисе, как правило, происходит возникновение вторичных очагов гнойного воспаления в органах. Это состояние часто называют септикопиемия.
При развитии генерализованной формы инфекции может наступить массовое поступление в кровь бактерий и их токсинов - как следствие, нередко развивается токсико-септический или бактериальный шок, вызывающий летальный исход в довольно короткие сроки.
Известно, что подавляющее большинство микроорганизмов не может вызвать инфекцию. По способности вызывать инфекцию микроорганизмы делят на 3 группы:
сапрофиты - микроорганизмы, которые неспособны вызывать инфекцию;
патогенные микроорганизмы - всегда вызывают инфекцию;
условно патогенные микроорганизмы - способны вызывать инфекцию, но только при определенных условиях, и в первую очередь при снижении антимикробной резистентности макроорганизма.
Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, в отличие от сапрофитов, обладают патогенностью, т. е. потенциальной, генетически обусловленной способностью проникать в макро-организм, размножаться в нем и вызывать ответную реакцию организма. Патогенность - это стойкий видовой признак, т. е. признак, присущий всем бактериям данного вида; качественная характеристика.
ГЛАВА 4. ПЕРИОДЫ ТЕЧЕНИЯ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
Каждое острое инфекционное заболевание протекает циклически со сменой периодов.
I – инкубационный, или период инкубации.
II – продромальный период (стадия предвестников).
III – период разгара, или развития, болезни.
IV – период реконвалесценции (выздоровление).
Инкубационный период – это время с момента проникновения инфекции в организм до появления первых симптомов заболевания. Длительность этого периода варьирует в широких пределах – от нескольких часов (грипп, ботулизм) до нескольких месяцев (бешенство, вирусный гепатит В) и даже лет (при медленных инфекциях). Для многих инфекционных болезней продолжительность периода инкубации в среднем составляет 1–3 недели. Длительность этой стадии зависит от ряда факторов. В первую очередь от вирулентности и количества проникших в организм возбудителей. Чем больше вирулентность и количество возбудителей, тем короче период инкубации. Также важное значение имеет состояние организма человека, его иммунитета, факторов защиты и восприимчивости к данному инфекционному заболеванию. Во время инкубационного периода бактерии интенсивно размножаются в тропном органе. Симптомов болезни еще нет, однако возбудитель уже циркулирует в кровеносном русле, наблюдаются характерные обменные и иммунологические нарушения.
Продромальный период – появление первых клинических симптомов и признаков инфекционной болезни (повышение температуры тела, общая слабость, недомогание, головная боль, познабливание, разбитость). Дети в этот период плохо спят, отказываются от еды, вялые, не хотят играть, участвовать в играх. Все перечисленные симптомы встречаются при многих заболеваниях. Поэтому поставить диагноз в продромальный период крайне трудно. Также могут возникнуть нехарактерные для данной инфекции проявления, например неустойчивый стул при вирусном гепатите, гриппе, кореподобная сыпь при ветряной оспе. Симптомы периода предвестников развиваются в ответ на циркуляцию токсинов в крови как первая неспецифическая реакция организма на внедрение возбудителя. Интенсивность и длительность продромального периода зависят от возбудителя болезни, от тяжести клинических симптомов, от темпа развития воспалительных процессов. Чаще всего этот период продолжается в течение 1–4 суток, но может сокращаться до нескольких часов или увеличивается до 5– 10 дней. Он может вообще отсутствовать при гипертоксических формах инфекционных заболеваний.
Период разгара. Характерны максимальная выраженность общих (неспецифических) признаков и появление типичных для данной болезни симптомов (желтушное окрашивание кожи, слизистых и склер, кожные высыпания, неустойчивость стула и тенезмы и т. д.), которые развиваются в определенной последовательности. Период развития болезни также имеет различную продолжительность – от нескольких суток (грипп, корь) до нескольких недель (брюшной тиф, бруцеллез, вирусный гепатит). Иногда в период разгара можно выделить три фазы: нарастания, разгара и угасания. В фазе нарастания продолжается перестройка иммунного ответа на инфекцию, что выражается в выработке специфических антител к данному возбудителю. Затем они начинают свободно циркулировать в крови больного человека – конец стадии разгара и начало угасания процесса.
Период реконвалесценции (выздоровление) – постепенное угасание всех признаков проявления заболевания, восстановление структуры и функций пораженных органов и систем. После перенесенного заболевания могут быть остаточные явления (так называемая постинфекционная астения), выражающиеся в слабости, повышенной утомляемости, потливости, головной боли, головокружении и других признаках. У детей в период реконвалесценции формируются особая чувствительность и реинфекции, и суперинфекции, что приводит к различным осложнениям.
ГЛАВА 5. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
1) кишечные инфекции;
2) туберкулез;
3) бактериальные зоонозы;
4) другие бактериальные заболевания;
5) полиомиелит и энтеровирусные болезни центральной нервной системы;
6) вирусные заболевания, сопровождающиеся высыпаниями;
7) вирусные инфекции, которые передаются членистоногими;
8) другие вирусные заболевания;
9) риккетсиозы и другие инфекции, передаваемые членистоногими;
10) сифилис и другие венерические инфекции;
11) заболевания, которые вызываются спирохетами;
12) грибковые заболевания (микозы);
13) гельминтозы;
Инфекционные заболевания делятся на четыре группы в связи с механизмом передачи возбудителя.
Кишечные инфекционные заболевания (дизентерия, эшерихиоз, полиомиелит, ботулизм, холера, брюшной тиф, сальмонеллез). В течение всего инфекционного процесса возбудитель находится в кишечнике.
1. Инфекции дыхательных путей, при которых возбудитель локализуется в системе органов дыхания: слизистой оболочке ротоглотки, гортани, трахеи, бронхов, альвеол, где и формируется воспалительный очаг. Например, ОРВИ, грипп, ангина, скарлатина, дифтерия, ветряная оспа, эпидемический паротит и т. д. Все эти инфекции передаются воздушно-капельным (аэрозольным) путем.
3. Кровяные инфекции, передающиеся трансмиссионным путем с помощью переносчиков-насекомых (сыпной тиф, арбовирусные энцефалиты, туляремия, риккетсиозы, геморрагические лихорадки и т. д.). В этих случаях возбудитель циркулирует в крови или лимфе.
4. Инфекции наружных покровов, передающиеся контактным путем (бешенство, рожистое воспаление, трахома, столбняк, сибирская язва, ящур и т. д.).
Это деление несколько условно, так как возбудители многих инфекционных заболеваний могут передаваться разными путями. К примеру, возбудители арбовирусных энцефалитов, чумы, туляремии передаются не только трансмиссивным способом, но и воздушно-капельным, и алиментарным (пищевым). Возбудители скарлатины и дифтерии проникают в организм человека не только воздушно-капельным путем, но и через кожу (дифтерия кожных покровов и экстрафарингеальная скарлатина) и т. д.
В детской практике в клинических целях инфекционные болезни делят по типу, течению и тяжести (А. А. Колтыпин).
Тип – выраженность признаков, свойственных конкретному инфекционному заболеванию. К типичной форме относятся те, при которых имеются основные клинические синдромы и симптомы, возникающие при данной инфекции. Например, желтуха при гепатите, ангина и точеные высыпания при скарлатине и т. д.
Атипические – это те случаи, при которых отсутствуют ведущие симптомы заболевания. Среди атипичных наиболее часто наблюдаются стертые и субклинические (инаппарантные) формы. Стертые формы – это те случаи болезни, при которых клинические симптомы выражены слабо и проходят быстро.
Субклинические же протекают бессимптомно. Диагностируются обычно в инфекционных очагах с помощью лабораторных методов.
К атипичным относятся гипертоксические и геморрагические формы заболевания.
Своеобразной разновидностью инфекционного заболевания является носительство, когда признаки болезни отсутствуют при наличии возбудителя в организме человека.
По тяжести различают легкие, среднетяжелые и тяжелые варианты инфекционного процесса. Тяжесть оценивают на высоте заболевания при максимально выраженных признаках, но не раньше. При этом оценивают выраженность местных и общих симптомов.
Среди общих симптомов важное значение имеют: повышение температуры тела, явления общей интоксикации организма, рвота, снижение аппетита, головная боль, нарушения сна, сердечно-сосудистые и общие мозговые проявления. Легкие формы протекают со слабо выраженными интоксикационными симптомами, местными проявлениями и функциональными нарушениями.
При среднетяжелом варианте умеренно выражены симптомы интоксикации, температура тела повышается до 38–39 °C, головная боль, снижение аппетита, слабость, рвота и др. При тяжелых формах: лихорадка, многократная рвота, изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, тяжелые нарушения обмена веществ и др.
Показатели особой тяжести: менингиальный, судорожный, энцефалитический и другие синдромы.
Течение инфекционного заболевания классифицируется по длительности и характеру. По характеру: гладкое течение (без обострений, рецидивов и осложнений) и негладкое течение (с обострениями, осложнениями, рецидивами). По длительности: острое течение болезни (1–3 месяца), затяжное (продолжительность заболевания – 4–6 месяцев) и хроническое – больше 6 месяцев.
Обострение – это усиление клинических симптомов, характерных для данного заболевания в период стихания процесса.
Рецидив – возвращение основных признаков болезни после полного исчезновения всех клинических проявлений инфекции.
Рецидивы и обострения могут иметь место при различных инфекционных заболеваниях, но чаще бывают при малярии, брюшном тифе, бруцеллезе, вирусном гепатите. Рецидивы проходят легче, чем первое проявление болезни. Обострения и рецидивы развиваются в тех случаях, когда в течение инфекционного заболевания стойкий иммунитет не вырабатывается из-за приобретенных или врожденных нарушений в системе иммунитета.
В любом периоде заболевания возможно развитие осложнений, которые делятся на специфические и неспецифические.
К специфическим относятся осложнения, возникающие в результате действия того или иного возбудителя, являющиеся следствием особой выраженности клинических проявлений или атипичной локализацией нарушений. Например, при дифтерии возможно формирование миокардита, полиневрита, токсического нефроза (нарушение функции почек); при скарлатине – лимфоаденит, гломерулонефрит; при брюшном тифе – перитонит, кишечное кровотечение; при сальмонеллезе – эндокардит и т. д. Частота развития осложнений зависит в первую очередь от тяжести болезни и сроков начала адекватного лечения.
Имеют также важное значение: уход за больным, особенности его иммунологической защиты и т. д. Неспецифические – это те осложнения, которые возникают в результате повышения активности своей условно-патогенной микрофлоры или заражения другим возбудителем, привнесенным извне. У детей часто наблюдаются: отит, лимфоаденит, пневмония, ангина, пиелит, стоматит.
Особенно важное значение в практике имеют осложнения, опасные для жизни, которые требуют неотложных вмешательств, постоянного наблюдения и интенсивной терапии. Сюда можно отнести печеночную кому при вирусном гепатите, отек легких при гриппе, острую почечную недостаточность при малярии, лептоспирозе, менингококковой инфекции, отек головного мозга при менингитах, а также шоковое состояние.
Различают следующие виды шока: гиповолемический, геморрагический, циркуляторный (инфекционно-токсический, токсико– инфекционный), анафилактический. При рецидивах, обострениях, осложнениях течение инфекционного заболевания замедляется, что приводит к затяжному и хроническому течению болезни.
Существует еще одна классификация заразных болезней по источнику инфекции (место естественного пребывания и размножения микробов, из которого они заражают человека и животных).
В зависимости от источника инфекционные заболевания делятся на антропонозы (источник – человек), зоонозы (источник – животные), протозоонозы (источник – простейшие).
Стертые и субклинические формы диагностируются поздно, при этом больные ведут обычный активный образ жизни и могут привести к заражению большого количества детей (особенно это важно при вирусном гепатите, менингококковой инфекции, скарлатине, дизентерии, дифтерии, полиомиелите и других опасных инфекциях). В период выздоровления заразность постепенно снижается, а потом полностью исчезает. Однако при некоторых инфекциях возможно длительное бактерио– и вирусоносительство. Различают по продолжительности выделения возбудителей острое (до 3 месяцев) и хроническое (более 3 месяцев) носительство. Острое носительство – при дизентерии, скарлатине, полиомиелите хроническое – при брюшном тифе, гепатите, бруцеллезе, гепатите В, герпетической инфекции. Такие люди представляют большую опасность для окружающих, так как они считают себя выздоровевшими и не подозревают о том, что выделяют во внешнюю среду возбудителей и могут заразить большое количество людей.
Зоонозы – заболевания, при которых источником инфекции являются животные. Зоонозы подразделяются на:
1) заболевания домашних (сельскохозяйственные, животные, содержащиеся в доме) и синантропных (грызуны) животных;
2) заболевания диких животных – природно-очаговые болезни. Зоонозы диких животных характеризуются очаговостью. Дети заражаются от домашних и синантропных животных при уходе за ними, реже – при употреблении продуктов питания зараженных животных (токсоплазмоз, ящур, риккетсиозы, бруцеллез).
ЧАСТЬ II
КЛАССИЧЕСКИЕ ДЕТСКИЕ ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ
ГЛАВА 1. ВЕТРЯНАЯ ОСПА
Ветряная оспа – острое, очень заразное инфекционное заболевание, сопровождающееся повышением температуры тела и появлением на поверхности кожи и слизистых оболочек характерной пятнисто-пузырьковой сыпи.
ПРИЧИНЫ И МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ
Ветряная оспа вызывается вирусом из семейства Herpesvi ridae. В 1911 г. в содержимом везикулезных высыпаний H. Aragao обнаружил элементарные тельца вируса. А в 1953 г. он был впервые выращен на кусочке ткани. По свойствам этот вирус близок вирусу простого герпеса и неотличим от возбудителя опоясывающего герпеса.
Таким образом, один и тот же вирус вызывает два заболевания – ветряную оспу и опоясывающий герпес, которые отличаются по признакам. Это возникает потому, что ветряная оспа – проявление первичной инфекции в организме человека, тогда как опоясывающий герпес возникает в результате повторного поражения организма возбудителем.
Возбудитель – вирус, очень нестоек во внешней среде, поэтому он быстро гибнет от воздействия ультрафиолетовых лучей, высоких температур. Вирус легко рассеивается и может распространяться с потоком воздуха в соседние помещения и даже на верхние этажи.
Вирус сохраняется только в организмах некоторых лабораторных животных и человека.
В настоящее время ветряная оспа широко распространена во всех странах. Большинство детей переносят это заболевание в дошкольном и младшем школьном возрасте.
Источником заражения являются больные ветряной оспой и опоясывающим герпесом. Пути передачи – воздушный и воздушно-капельный. Больной заразен за сутки до возникновения первых высыпаний и в течение 3–4 дней после появления последних элементов сыпи. Особенно опасен больной в момент начала высыпаний. После подсыхания пузырьков и образования корочек опасности заражения практически нет, так как возбудитель содержится только в содержимом пузырьков. Также возможна передача вируса через плаценту от матери к плоду в случаях заболевания беременных. Если заражение происходит в ранние сроки беременности, то могут сформироваться пороки развития плода, если в более поздние сроки – то возрастает угроза преждевременных родов, мертворождения, тяжелой распространенной формы болезни у новорожденных. Инфекция не передается через третьи лица и предметы ухода.
Восприимчивость к ветряной оспе исключительно высокая – почти 100 %. Более подвержены заболеванию дети младше 7 лет и младшего школьного возраста. Дети первых 2–3 месяцев жизни и старше 10 лет, а также взрослые болеют ветряной оспой редко, так как в их организме присутствуют специфические антитела. Это заболевание может возникнуть и у новорожденных детей из-за отсутствия иммунитета у матери.
Высокое число случаев возникновения ветряной оспы отмечается в холодное время года – осенью и зимой. Летом заболеваемость значительно снижается. Характерной особенностью ветряной оспы является возникновение эпидемических вспышек чаще всего в детских организованных коллективах (в детских дошкольных организациях).
После того как ребенок перенесет это заболевание, у него формируется стойкий иммунитет. Повторные заболевания возникают очень редко (около 3 % случаев).
Инфекция в организм ребенка проникает через слизистую оболочку верхних дыхательных путей, в которой происходит первичное размножение возбудителя. Затем через лимфатические пути вирус попадает в кровь. Током крови он распространяется и фиксируется в клетках слизистых оболочек, где происходит дальнейшее размножение возбудителя. В результате поражения клеток верхнего слоя кожи возбудителем происходит образование мелких полостей, которые быстро сливаются в один пузырек без воспалительной реакции вокруг него. Таким образом, на коже и слизистых оболочках образуются пузырьки, заполненные вначале прозрачным, а затем мутноватым содержимым, в котором находится вирус в высоких концентрациях. Врачами-эпидемиологами было доказано, что возбудитель ветряной оспы восприимчив нервной тканью, поэтому может произойти поражение спинного мозга, коры головного мозга, коры мозжечка, подкорковой области. В очень редких случаях отмечается поражение внутренних органов (печени, легких, желудочно-кишечного тракта). Вирус ветряной оспы может сохраняться долгое время в организме человека, и спустя много лет после перенесенного заболевания под влиянием различных неспецифических факторов (например, снижение иммунитета) может развиться опоясывающий герпес.
КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ
Основные видимые изменения происходят в коже и слизистых оболочках. Вначале поражаются клетки наружного слоя кожи. Эти клетки увеличиваются в объеме за счет образования в цитоплазме и ядре временных образований.
В пораженных клетках нарушается обмен веществ, что приводит к их гибели. Образование пузырьков происходит в результате накопления межтканевой жидкости в очагах наибольшего поражения. Исчезновение пузырьковой сыпи начинается с рассасывания ее содержимого. Лимфа, содержащаяся в пузырьке, распределяется между соседними клетками, объем пузырька уменьшается, и образуется поверхностная корочка. Поврежденный наружный слой кожи (эпидермис) восстанавливается, не оставляя рубцов, так как поражение и гибель клеток происходят в верхних слоях, не затрагивая глубокие слои. Механизм высыпания на слизистых оболочках сходен с высыпанием на коже. Поверхностные язвочки на месте высыпаний быстро заживают.
В более тяжелых случаях при распространенной форме инфекции пузырьковая сыпь в виде язвочек и эрозии появляется на слизистых оболочках трахеи, мочевого пузыря, уретры, желудочно-кишечного тракта. Во внутренних органах (печень, легкие, почки и др.) образуются овальные очаги омертвения ткани с кровоизлияниями вокруг них. С течением времени постепенно накапливаются антитела к вирусу, и наступает выздоровление. Исключительно редко регистрируются распространенные (генерализованные) формы ветряной оспы, в основном у детей с ослабленным иммунитетом.
Ветряная оспа в своем развитии проходит ряд периодов.
I. Инкубационный период при ветрянке в большинстве случаев продолжается 2–3 недели (максимальная инкубация – 23 дня, минимальная – 11 дней). В это время никаких видимых проявлений не наблюдается, температура нормальная, однако очень редко могут быть лихорадочные состояния.
II. Продромальный период – первичные проявления при ветряной оспе обычно незначительные и непродолжительные, поэтому часто остаются незамеченными. Длительность и тяжесть таких симптомов может сильно варьировать. Обычно больного беспокоит повышение температуры тела до субфебрильных цифр (до 38 °C), общее недомогание, плохой сон, вялость, понос. Ребенок становится плаксивым, скучным, неохотно участвует в играх. В редких случаях продромальный период протекает с высокой температурой (до 40 °C), рвотой, сильной головной болью, судорогами и болями в конечностях.
У некоторых больных отмечается появление скарлатиноподобной или кореподобной сыпи. Но чаще такая сыпь возникает в период максимального высыпания на коже. Не исключено отсутствие продромальных симптомов. III. Период высыпания – в большинстве случаев заболевание начинается остро с повышения температуры тела до 38–38,5 °C и появления характерной сыпи. Высыпания начинаются на лице и волосистой части головы, верхней половине туловища. Редко сыпь появляется на ладонях и подошвах, но вследствие толщины кожи здесь напоминает оспу. В первый день ветряночные элементы (пузырьки) отдельно разбросаны по телу в малом количестве. При ветряной оспе высыпание происходит толчкообразно с интервалами в 1–2 дня. Поэтому на поверхности кожи и слизистых оболочках можно видеть элементы, находящиеся на разных этапах развития, – узелки, пузырьки, корочки. Это так называемый ложный полиморфизм сыпи, характерный для ветряной оспы. Высыпных толчков бывает около 3–4. Температура тела заболевшего ребенка постоянно изменяется, так как каждое новое высыпание сопровождается повышением температуры. Общая продолжительность этого периода колеблется от 2–3 до 7–8 дней.
Каждый ветряночный элемент проходит III стадии.
I – розеолезную.
II – везикулезную.
III – стадию подсыхания.
В I стадии на поверхности кожи появляются розеолы – плотные пятнышки округлой или овальной формы красноватого или розового цвета размером от булавочной головки до чечевичного зерна. Контуры четкие, кожа между пятнами не изменена. Спустя несколько часов или на следующий день на розеолах образуются пузырьки (везикулы).
Так наступает II стадия – везикулезная. Везикулы заполнены прозрачным содержимым. Сначала пузырьки имеют малые размеры, но потом увеличиваются. При этом в одних случаях везикулу окружает розовато-красный ободок, и она занимает лишь центр пятна; а в других случаях пятно полностью превращается в ветряночный элемент и напоминает как бы «капельку росы, расположенную на здоровой коже». Пузырьки располагаются поверхностно, на неизмененном основании имеют округлую или овальную форму, стенка их напряжена, размером 0,2–0,5 см в диаметре. Часть пузырьков имеет пупковидное вдавление в центре, что типично для натуральной оспы. Но не все розеолы переходят в пузырьки. Часть из них исчезает. Везикулы очень нежны, мягки, податливы на ощупь.
Через 1–2 суток пузырек переходит в свою последнюю III стадию – стадию подсыхания. В одних случаях содержимое пузырька всасывается, стенка его подсыхает, и образуется корочка, которая отпадает в течение нескольких дней. В других случаях содержимое везикул мутнеет в результате передвижения лейкоцитов, в центре образуется корочка, которая распространяется далее по окружности. Рубцов не остается, но можно выявить постепенно выцветающие пигментные пятна (до 2–3 месяцев). Ветряная сыпь сопровождается выраженным зудом.
Одной из отличительных особенностей ветряной оспы является появление везикулярной (пузырьковой) сыпи и на слизистых оболочках (10–30 % случаев в виде так называемой энантемы). Наиболее часто она располагается на слизистой оболочке полости рта, гортани, глаз, половых органов. Жалобы часто отсутствуют, поэтому такое высыпание может пройти незамеченным из-за очень слабой реакции организма на воспаление.
Ветряночные элементы на слизистой рта могут располагаться на твердом и мягком нёбе, языке, деснах, слизистой губ и щек. Такие элементы имеют небольшие размеры, проходят путь изменения гораздо быстрее, чем на коже. Пузырьки имеют правильную округлую форму, не так прозрачны. Поэтому чаще этот элемент имеет вид небольшой округлой язвочки с желтовато-серым дном, окруженной красным ободком.
В большинстве случаев высыпания на слизистой малочисленны (1–2 элемента), но бывают случаи множественных высыпаний с образованием язвенных дефектов. В течение 1–2 дней происходит заживление ветряночных язвочек. Даже обильные язвенные поражения исчезают через 8-10 дней.
В некоторых случаях сыпь на слизистой оболочке (энантема) сопровождается слюнотечением, болезненностью при жевании и глотании.
У отдельных больных ветряночные элементы появляются на свободном крае век, конъюнктиве век и глазного яблока, роговице. Обычно высыпания протекают легко, без осложнений.
У девочек часто сыпь появляется на слизистой оболочке больших половых губ. Элементы здесь меньших размеров, быстро проходят путь изменения и особого беспокойства не причиняют. Несмотря на это, необходимо тщательно соблюдать личную гигиену – ежедневные ванны и подмывание ребенка.
У значительного числа больных ветряной оспой общее состояние практически не изменяется. Ребенок обычно в первые два дня становится вялым, сон – беспокойным, ухудшается настроение, могут быть жидкий стул, рвота, снижение веса.
Процесс высыпания сопровождается повышением температуры тела. При ветряной оспе наблюдается увеличение переферических узлов лимфоузлов (чаще затылочных, иногда локтевых, грудных). Увеличиваются до размеров крупной фасоли подмышечные и затылочные лимфозулы, при ощупывании болезненны.
Сифилис (ранее данное заболевание называли люэс) – это инфекция, имеющая хроническое, волнообразное течение. При заражении сифилисом происходит поражение многих органов и систем организма, так что люэс относят к системным заболеваниям. В то же время, поскольку основным путем передачи является половой, сифилис считается венерической болезнью.
Без лечения или после плохо проведенного лечения сифилис длится годами, причем, периоды обострения чередуются со скрытыми периодами относительного благополучия.
Сифилис является одной из самых заразных инфекций, причиняющих огромный вред здоровью.
Причины развития
Трепонемы являются возбудителем сифилиса.Поскольку сифилис является инфекционным заболеванием, то очевидной причиной его развития является проникновение в организм возбудителя этого заболевания – бледной спирохеты (трепонемы).
Возбудитель люэса имеет вид спирали, поэтому он имеет способность двигаться не только поступательно, но вращательно, волнообразно. Размножается возбудитель поперечным делением.
В благоприятных условиях бледная спирохета долго сохраняет активность. Например, в теплом помещении на влажном белье микроб способен просуществовать несколько суток. При высыхании, нагревании и обработке дезинфицирующими растворами трепонема погибает.
Заболевший сифилисом человек остается заразным на всем протяжении болезни. Особенно обильно бледная спирохета выделяется в период появления высыпаний. Заражение происходит при контакте здорового человека с секретами больного. То есть, заразиться можно через сперму, слюну, грудное молоко, а также, через кровь.
Намного реже фиксируются случаи заражения без прямого контакта с больным, например, через белье или посуду. Также, возможно внутриутробное заражение от больной матери к плоду.
Для передачи сифилиса необходимо выполнение двух условий:
- Наличие в секретах больного человека достаточно большого количества активных бледных спирохет.
- Наличие повреждений тканей (ранок, царапин, потертости и прочие микротравмы) у здорового человека.
Периоды течения заболевания
Как уже отмечалось, сифилис протекает волнообразно. Выделяют несколько периодов заболевания.
Период инкубационный. Началом этого периода является момент заражения, а продолжительность составляет 3-4 недели. Это период активного распространения трепонем по лимфатическим и кровеносным сосудам. Однако никаких клинических проявлений сифилиса пока нет.
Первичный период сифилиса. Данный этап заболевания начинается с образования сифиломы (другое название этого образования твердый шанкр). Одновременно происходит увеличение близкорасположенных лимфоузлов. Продолжительность периода 6-8 недель.
Вторичный период. Данный этап сифилиса продолжается несколько лет (от 2 до 5). В это время происходит поражение внутренних систем и органов. Клинически сифилис проявляется высыпаниями по всему телу, выпадением волос. Для этого периода характерно волнообразные проявления сифилиса. Периоды активных высыпаний сменяются периодами относительного здоровья. Принято выделять три формы вторичного периода сифилиса – свежий, рецидивный и скрытый. В последнем случае никаких внешних проявлений заболевания не обнаруживается, но заболевание выявляется лабораторными тестами.
Третичный период сифилиса. Больные с этой формой заболевания сегодня встречаются редко, поскольку период наступает спустя годы после заражения и при отсутствии лечения. Это период наиболее тяжелых проявлений сифилиса, которые приводит к инвалидности и смерти больного. Проявляется серьезными нарушениями в работе внутренних органов, появлением на коже гумм (характерных узлов, которые распадаются с образованием язв, обезображивающих внешность больного). В этом периоде заболевание делят на висцеральную форму сифилиса, при которой, в основном поражаются внутренние органы, и нейросифилис, характеризующийся серьезными поражениями нервной системы.
Клинические проявления
Симптомы заболевания отличаются на разных стадиях.
Клиника первичного периода
Началом первичного периода является образование сифиломы – округлой язвы с ровными краями. Сифилома – это одиночное образование, не имеющее признаков воспаления, не причиняющее боли. Это образование называют еще твердым шанкром.
Шанкр с течением времени не увеличивается. Может давать скудное серозное отделяемое, либо покрывается корочкой. В основании сифиломы ощущается наличие плотного инфильтрата.
Образоваться сифилома может на любом участке тела, там, где бледная спирохета проникла в организм. Поскольку основным путем заражения является половой контакт, то и шанкр, чаще всего, образуется на половых органах. Средний размер сифиломы – около 1 см в диаметре, но могут быть существенные отклонения и в сторону уменьшения, и в сторону увеличения.
В том случае, если проникновение трепонемы в организм произошло через множество повреждений на коже, то может образоваться несколько шанкров. Располагаться они могут сконцентрировано или биполярно. Например, сифилома может возникнуть на губе и на половых органах.
Поскольку шанкр не причиняет боли, больные сифилисом не всегда обращают внимание на его появление. А в том случае, если сифилома образовалась на шейке матке, женщина может просто не знать о ее существовании.
При присоединении вторичной инфекции, возможно развитие воспаления. Неосложненная сифилома, заживает через полтора-два месяца.
Спустя неделю после образования сифиломы у больных отмечается увеличение региональных лимфоузлов, чаще всего, паховых.
У некоторых больных сифилисом к концу первичного периода отмечается повышение температуры, головные боли, расстройства сна, депрессии. Однако эти симптомы проявляются не всегда, многие больные не замечают перехода первичного периода во вторичный.
Клиника вторичного периода
На этой стадии сифилиса происходит генерализация инфекции. Поражаются практически все органы и системы – ЦНС, суставы, органы кроветворения, ЖКТ, слуха и зрения. Клинически сифилис в это время проявляется образованием вторичных сифилид – высыпаний по всему телу. В период появления сифилитической сыпи могут возникать симптомы, напоминающие простуду.
В данном периоде сифилис протекает волнообразно. Высыпания спонтанно исчезают, а через некоторое время образуются вновь. Для первичных высыпаний характерна яркость окраски и многочисленность, это период называется вторичным свежим сифилисом.
Повторные высыпания не столь обильны, но зато отдельные элементы сыпи крупнее и склонны к слиянию. Частота обострений зависит от иммунологического статуса организма.
Вторичные сифилиды отличаются многообразием. Это могут папулы, розеолы, пустулы. Исчезают высыпания, не оставляя следов на коже.
Во вторичном периоде сифилиса могут возникнуть нарушения пигментации кожи, а также, выпадение волос.
Клиника третичного периода
При отсутствии лечения наступает третичный период заболевания. В это время отмечаются серьезные повреждения внутренних органов, внешность больных обезображивается. Из-за разложения слизистых неба и носа появляются сложности с глотанием, разговором и дыханием. В тяжелых случаях наступает смерть.
Методы диагностики
Основой диагностики сифилиса является внешний осмотр и проведение ряда лабораторных тестов.
При осмотре удается выявить наличие первичных или вторичных сифилид. Обязательным является и сбор анамнеза, с целью выявить путь заражения и возможность распространения инфекции.
Лабораторные исследования во время диагностики могут выявить присутствие трепонемы в организме, а также, наличие антител к возбудителю.
Лечение
Для лечения сифилиса применяют антибиотики.
Сифилис излечим на любой стадии заболевания, однако, чем раньше начата терапия, тем проще справиться с инфекцией. Курс лечения назначается венерологом индивидуально. Основой лечения является прием антибиотиков разных групп.
При ранней диагностике сифилиса, с инфекцией удается справиться за 2-3 месяца. Если лечения начато позднее, то курс лечения может занять год и более. Дополнительно к антибиотикам для лечения сифилиса используются иммуностимуляторы.
В процессе лечения и после проведения курса будут проведены контрольные анализы, по результатам которых врач может судить об эффективности терапии.
Очень важно выявить все половые связи больного сифилисом, и провести превентивное лечение партнеров, даже если у них инфекции не выявлено.
Лечение народными средствами
При сифилисе лечение народными средствами можно использовать только в качестве дополнения к антибактериальной терапии, назначенной врачом.
При сифилисе можно приготовить лекарство из чеснока и виноградного вина. Нужно взять 8 крупных зубков чеснока и раздавить их прессом. Затем смешать с половиной литра красного виноградного вина и 50 мл сока клюквы или лимона. Настаивать 4 часа. Принимать перед сном по половине стакана, предварительно процедив.
Прогноз и профилактика
Профилактика заражения сифилисом заключается в избегании случайных половых контактов. Нужно помнить, что презерватив не дает полной защиты от сифилиса, хотя и значительно снижает риск заражения.
При малейшем подозрении на заражение сифилисом следует обратиться к врачу и сделать анализы.
В целях профилактики на сифилис обязательно проверяются все беременные, доноры, работники пищевых и детских учреждений.
Прогноз при сифилисе зависит от стадии заболевания, на которой было начато лечение. При раннем выявлении и грамотном лечении сифилиса, удается полностью справиться с инфекцией и избежать осложнений.