Инфекционный процесс

1.

Инфекционный процесс
– это комплекс физиологических и
патологических
реакций,
возникающих в макроорганизме в
результате внедрения и размножения
в нем патогенного микроорганизма и
направленных
на
обеспечение
гомеостаза в определённых условиях
окружающей среды.

2.

• Патогенность
–
видовая
(т.е.
генетически
детерминированная)
потенциальная
способность
микроорганизма
вызывать
определенное
инфекционное
заболевание
в
чувствительном
к
нему
макроорганизме.
• Мерой
патогенности
является
вирулентность.
• Единицы измерения вирулентности:
DLM, LD50 и др.

3. ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ:

1.Способность к адгезии (адгезины)
2.Способность к колонизации
3.Способность к пенетрации и инвазии
4.Ферменты патогенности
5.Токсины
6.Агрессины
(факторы,
подавляющие
защитные силы макроорганизма)

4.

• Эндотоксины
—
вещества,
выделяющиеся
только
при
разрушении бактерий, т.к. являются структурным
компонентом
наружной
мембраны
грамотрицательных бактерий (ЛПС).
• Механизм
действия
ЛПС
не
носит
специфического характера (общетоксическое
действие),
т.к. при попадании в организм ЛПС активирует
макрофаги и нейтрофилы, которые синтезируют и
секретируют БАВ: простагландины, лейкотриены,
цитокины,
что
приводит
к
развитию
общеинтоксикационного синдрома: повышение
температуры, озноб, головная боль, недомогание,
разбитость, боли в мышцах, потеря аппетита и т.д.

5.

6.

• Экзотоксины
— вещества белковой природы!!!, синтезируемые
бактериями в процессе их жизнедеятельности;
обладают тропностью – имеют специфичную мишень
• По степени связи с бактериальной клеткой:
- Группа А — токсины, секретируемые во внешнюю
среду
- Группа В — токсины, частично секретируемые во
внешнюю среду
- Группа С — токсины, связанные с бактериальной
клеткой и высвобождающиеся после её гибели
• Молекула экзотоксина состоит из 2-ух субъединиц: A и
B.
• Субъединица В распознаёт и связывает рецептор на
мембране клетки-мишени, а субъединица А проникает в
клетку и обеспечивает эффекторное (токсическое)
действие.

7.

• Классификация экзотоксинов по характеру мишеней:
- нейротоксины поражают клетки нервной ткани
- гемолизины разрушают эритроциты
- энтеротоксины поражают эпителий тонкого
кишечника
- дерматонекротоксины вызывают некротические
поражения кожных покровов
- лейкоцидины повреждают фагоциты (лейкоциты)
• Классификация
экзотоксинов
по
механизму
действия:
- цитотоксины (например, энтеротоксины или
дерматонекротоксины)
- мембранотоксины (например, гемолизины и
лейкоцидины)
- функциональные блокаторы (например, холероген)
- эксфолиатины
- эритрогенины
• Экзотоксины проявляют высокую иммуногенность, в
ответ на их введение образуются специфические
нейтрализующие антитела (антитоксины).

8.

9. Противоинфекционный иммунитет (невосприимчивость)

Врожденный
*видовой
*неспецифические
факторы
резистентности
Приобретенный (специфический)
активный
пассивный
1. постинфекционный 1. постсывороточный
2. поствакцинальный 2. трансплацентарный

10. Врожденная невосприимчивость

• Видовая невосприимчивость
– генетически закрепленная невосприимчивость
одного
вида
животных
к
возбудителю,
вызывающему инфекционное заболевание у
другого вида.
• Неспецифическая резистентность организма
- это способность организма противостоять
действию чужеродных агентов стереотипными
механизмами,
выработанными
в
процессе
многовековой эволюции.

11. Факторы неспецифической резистентности

• Клеточные (тканевые) факторы
*клеточная ареактивность
*кожные покровы и слизистые оболочки
*нормальная микрофлора
*фагоциты (микрофаги и макрофаги)
*естественные (натуральные) киллеры
*воспаление

12.

БАРЬЕРНЫЕ ФУНКЦИИ КОЖИ
Антагонистические
свойства
нормальной микрофлоры
кожи
.......
Механическое удаление патогенов
при слущивании ороговевающего
эпителия
Клетки иммунной системы
в составе дермы
Кислая рН секретов
потовых желез
Высокое содержание
жирных кислот в секретах
сальных желез

13.

БАРЬЕРНЫЕ ФУНКЦИИ СЛИЗИСТЫХ
ОБОЛОЧЕК
Особенности
Антагонистические
свойства
нормальной
микрофлоры
слизистых
оболочек
Механическое
смывание
патогенов
секретом
слизистых
оболочек
Т
В
Т
Т
ПК
ПК
Эоз
ПК
ЕК
ТК
Микробоцидные
свойства
секретов
слизистых
оболочек
структуры
и клеточного
состава эпителия
слизистых
оболочек
ЕК
Т
Т
В
ПК
ДК
В
В
КЛЕТКИ
В
ИММУННОЙ
В
В В
СИСТЕМЫ В
В
В
Т
В
СОСТАВЕ
В В
СЛИЗИСТОЙ
ЕКТ
Т
ОБОЛОЧКИ
Т
Т Т
Т
ЕКТ
Т
Т

14.

ФАГОЦИТИРУЮЩИЕ
КЛЕТКИ
ФАГОЦИТЫ
МАКРОФАГИ
МИКРОФАГИ
Нейтрофильные
гранулоциты
Моноциты
крови
Тканевые макрофаги

15. Схема завершённого фагоцитоза

16.

ЭТАПЫ Ф А Г О Ц И Т О З А
Лизосомы
Митохондрии
ОПСОНИНЫ
Ядро
Патоген
Поглощение
патогена
Фагосома
Экзоцитоз
Фаголизосома
Остаточные тела

17.

Нейтрофилы
Нейтрофилы с
частицами латекса
(фагоцитоз)

18.

• В 2004 году ученые Института инфекционной биологии
имени Макса Планка (Берлин, Германия) под
руководством
Артуро
Зыхлински,
открыли
и
расшифровали еще механизм уничтожения патогенов нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ)
(Neutrophil Extracellular Traps, NETs).
• Это сетеподобные структуры, в которые нейтрофил
захватывает и уничтожает бактериальные клетки.
• Химический состав НВЛ до конца не изучен,
проведенные
биохимические
исследования
обнаружили в этих структурах:
– ДНК,
– белки-гистоны,
– эластазу,
– гранулярные катионные белки (например, BPI)

19. Нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ)

20. Нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ), окраска по Романовскому-Гимзе

НВЛ

21. Нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ), окраска люминесцирующим красителем

22.

НЕФАГОЦИТИРУЮЩИЕ КЛЕТКИ
ЕСТЕСТВЕННЫЕ
КИЛЛЕРЫ (ЕК)
Взаимодействие
с опухолевыми,
вирусинфицированными и генетически чужеродными клетками
макроорганизма без
предварительной
иммунизации, их
цитолиз
ЭОЗИНОФИЛЫ
Секреция
высокотоксичных белков,
индукция
воспалительных
реакций
БАЗОФИЛЫ,
ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ
Индукция воспалительных реакций
после рецепции
антител определенной структуры
ДЕНДРИТНЫЕ КЛЕТКИ
Взаимодействие с молекулярными
чужеродными
структурами,
секреция провоспалительных цитокинов,индукция
иммунитета

23.

• Естественные (натуральные) киллеры (англ.
Natural killer cells (NK cells) — большие гранулярные
лимфоциты, обладающие цитотоксичностью против
опухолевых клеток и клеток, зараженных вирусами.
• Функции NK:
– цитотоксические:
уничтожение клеток организма, не несущих на своей
поверхности MHC1 и, таким образом, недоступных
для
действия
основного
компонента
противовирусного иммунитета - Т-киллеров.
NK способны также поражать клетки-мишени,
нагруженные антителами IgG , при участии своих
рецепторов для IgG. Эта активность названа
антителозависимой
клеточноопосредованной
цитотоксичностью (АЗКЦ) .
– цитокин-продуцирующие

24.

Механизм цитотоксичности NK:
в
их
цитоплазме
находятся
гранулы,
содержащие перфорин и протеазы.
Перфорин выделяется непосредственно возле
инфицированной клетки и образует поры в её
клеточной мембране, через которые заходят
протеазы и другие молекулы, приводя к
апоптозу или осмотическому лизису клетки.
Выбор между апоптозом и лизисом имеет
большое значение, поскольку при лизисе
зараженной
вирусом
клетки
произойдет
освобождение вирионов, а апоптоз приведет к
разрушению вирусов вместе с клеткой.

25. Факторы неспецифической резистентности

• Гуморальные факторы
*система комплемента
*лизоцим
*цитокины
*белки теплового шока
*белки острой фазы

26. 2 пути активации системы комплемента

27.

• Лектиновый путь активации комплемента
почти
идентичен
классическому,
но
запускается независимо от антител.
• Он начинается с того, что сывороточный
маннозосвязывающий белок связывается с
лектинами, содержащими остатки маннозы, на
поверхности
клеток
бактерий.
Это
взаимодействие приводит к катализу С4
компонента, а дальнейший каскад реакций
сходен с классическим путём.
• Активацию лектинового пути инициируют
многие
грам-положительные
и
грамотрицательные бактерии, а также биополимеры
с многочисленными остатками маннозы.

28. Действие системы комплемента:

• через лизис:
компоненты комплемента присоединяются к
бактериальным
мембранам,
образуют
отверстия в них, и бактериальная клетка
лизируется;
• через хемотаксис:
различные компоненты комплемента могут
привлекать фагоциты;
• через опсонизацию:
компоненты комплемента присоединяются к
бактерии, в результате чего образуется метка
для узнавания фагоцитами (макрофагами и
нейтрофилами), имеющими рецепторы к
компонентам комплемента.

29.

• Лизоцим (мурамидаза)
— фермент класса гидролаз, разрушающий
клеточные стенки бактерий путём гидролиза
пептидогликана
(связи
между
Nацетилмурамовой
кислотой
и
Nацетилглюкозамином).
Синтезируется в тканевых макрофагах,
костном мозге, селезенке, лейкоцитах.

30.

• Белки теплового шока (англ. HSP, Heat shock
proteins) — это класс белков, экспрессия которых
усиливается при повышении температуры или при
других стрессирующих клетку условиях.
• Многие белки теплового шока действуют как
шапероны и играют важную роль в сворачивании
белков, внутриклеточном транспорте белков и
ренатурации белков, изменивших конформацию
после теплового шока.
• Шаперо́ны (англ. chaperones) — класс белков,
функция которых состоит в восстановлении
правильной третичной структуры повреждённых
белков.
• Белки теплового шока (особенно Hsp70) участвуют
в связывании и презентации антигенов.

31.

• Понятие "белки острой фазы" объединяет
до 30 белков плазмы крови, синтезируемых
в печени и так или иначе участвующих в
совокупности
реакций
воспалительного
ответа организма:
– С-реактивный белок (СРБ)
– сывороточный амилоид А
– орозомукоид (кислый α1-гликопротеид)
– α1-антитрипсин
– гаптоглобин
– фибриноген
– церулоплазмин

32.

• С-реактивный белок:
– способен
связывать
широкий
спектр
компонентов микроорганизмов, токсинов,
частиц поврежденных тканей, препятствуя
тем самым их распространению.
– продукты взаимодействия СРБ с бактериями
активируют
комплемент,
стимулируя
процессы
фагоцитоза
и
элиминации
вредных продуктов.
– СРБ
может
взаимодействовать
с
Тлимфоцитами, фагоцитами и тромбоцитами,
регулируя
их
функции
в
условиях
воспаления.

33.

• Цитокины — группа гормоноподобных белков и пептидов
— синтезируются и секретируются клетками иммунной
системы и другими типами клеток.
• Функции цитокинов подразделяются на три группы:
– управляют развитием и гомеостазом иммунной
системы,
– осуществляют
контроль
за
ростом
и
дифференцировкой
клеток
крови
(системой
гемопоэза)
– принимают участие в неспецифических защитных
реакциях организма, оказывая влияние на воспаление,
свертывание крови, кровяное давление.
• Цитокины включают:
– интерлейкины [ИЛ (IL)],
– лимфокины,
– монокины,
– хемокины,
– интерфероны [ИФН (IFN)],
– колониестимулирующие факторы [КСФ (CSF)].

34. Цитокины

35. Цитокины

36. Экспериментальная инфекция

- это воспроизведение инфекционного процесса
организме чувствительного лабораторного животного.
в
Биологический метод диагностики
– это частный случай экспериментальной инфекции,
осуществляется путем заражения лабораторных животных
исследуемым материалом с целью:
определения возбудителя путем оценки клинических
симптомов и патоморфологических изменений в организме
лабораторных животных (чума, сибирская язва и др.);
дифференцировки вида возбудителя (например, при
туберкулезе);
выделения чистой культуры возбудителя (например,
при туляремии);
постановки реакции нейтрализации для выявления
экзотоксинов (например, при ботулизме).

37.

Туберкулез могут вызывать 2 вида бактерий: Mycobacterium
tuberculosis и Mycobacterium bovis.
Чтобы отдифференцировать их друг от друга, производят
заражение лабораторных животных исследуемым материалом
от больного, учет через 3 - 4 месяца.
M. tuberculosis патогенна
для морских свинок
M. bovis патогенна для
кроликов

38.

Возбудителя туляремии в организме больного мало, поэтому его
трудно высеять в бактериологическом методе.
ПОЭТОМУ
БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ
МЕТОД
ПРОВОДИТСЯ
ОПОСРЕДОВАННО
ЧЕРЕЗ
БИОЛОГИЧЕСКИЙ!!!
Заражают исследуемым материалом белых мышей и морских
свинок.
Животные погибают на 6 – 14 сутки, затем изучают
патологоанатомические изменения, микроскопируют мазки из
органов животных и проводят бактериологический метод

39. Реакция нейтрализации для определения экзотоксина в исследуемом материале

Опытная группа:
Контрольная группа:
Вводят
исследуемый
материал
вместе
с
антитоксической
специфической сывороткой
Вводят
исследуемый
материал вместе с физ.
раствором
Если животные в контрольной группе погибают, а в опытной группе
выживают, значит в исследуемом материале есть искомый экзотоксин