Инфекционный процесс

Инфекционный процесс – сложный многокомпонентный процесс динамического взаимодействия инфекционных патогенных агентов с макроорганизмом, характеризующийся развитием комплекса типовых патологических реакций, системных функциональных сдвигов, расстройств гормонального статуса, специфических иммунологических механизмов защиты и факторов неспецифической резистентности.[1]

 

Наиболее значимым его выражением являются инфекционные болезни, которые представляли реальную угрозу для человечества на заре цивилизации и сохраняют бесспорную актуальность в настоящее время.

Практическая значимость познания этиологии и патогенеза инфекционных заболеваний, общих закономерностей их развития обусловлена тем, что инфекционные болезни на протяжении длительного времени занимают третье место по распространенности после заболеваний сердечно–сосудистой системы и онкологической патологии.

 

По утверждению И. И. Мечникова, инфекционные болезни следуют тем же законам эволюции, как человек и животные. Известные с древнейших времен инфекции оказывали влияние на жизнь людей, государств, накладывали отпечаток на культуру, традиции, образ жизни. Разрушительные эпидемии чумы, холеры, натуральной оспы уничтожали целые народы. В наши дни мы являемся свидетелями возникновения новых, ранее неизвестных, но не менее опасных нозологических форм (ВИЧ-инфекция, лихорадки Ласса и Марбурга, медленные инфекции и др.). По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения, первоочередной проблемой грядущего XXI века будут вирусные болезни, в частности, цитомегаловирусная инфекция.

 

Появляются новые возбудители (госпитальные штаммы бактерий, вироиды. прионы), происходит изменение макроорганизма (неуклонно увеличивается число иммунокомпрометированных людей в человеческой популяции), претерпевают существенные изменения условия жизни под действием экологических и социальных факторов. Существенное влияние на течение и исходы инфекционных болезней оказывают современные достижения медицины и биологии, обеспечивающие новые возможности диагностики, успехи терапии и специфической профилактики.

  1. Инфекционный процесс. Клинические и патофизиологические аспекты
    • Общие принципы патогенеза

Вирусы являются внутриклеточными инфекционными агентами. Весь репликативный цикл вируса осуществляется с использованием метаболических и генетических ресурсов клеток. По­этому патогенез вирусных инфекций, в первую очередь, следует рассматривать на молекулярном и клеточном уровнях. Вместе с тем, инфекционный процесс, вызванный вирусами, развивается в пределах того или иного органа или ткани, так как большинство вирусов обладают достаточно высокой органной или тканевой тропностью. Поэтому характер развития внутритканевых процессов при вирусных инфекциях, с одной стороны, определяется, как правило, цитопатическим действием вируса на клетки данной ткани и органа, а с другой стороны, реакцией внутритканевых и органных систем защиты от вирусной инфекции. Последние не редко носят деструктивный характер и усугубляют течение заболевания и его последствия. Поэтому понимание патогенеза вирусных инфекций представляется исключительно важным для создания рациональных схем лечения, основанных на гармоничном сочетании симптоматического лечения и противовирусной химиотерапии.[2]

Стадии патогенеза:

  1. Проникновение вируса в организм
  2. Первичная локализация и репродукция вируса
  3. Первичная диссеминация вируса
  4. Вторичная локализация и репродукция вируса
  5. Вторичная диссеминация вируса
  6. Выделение вируса из организма

 

Проникновение вируса в клетки – одна из ключевых стадий патогенеза инфекционного процесса. Для большинства вирусов степень цитопатического действия вируса прямо зависит от мно­жественности заражения. В естественных условиях инфицирование клеток вирусами не происходит обычно с высокой множественностью. Исключение составляют респираторные вирусы, которые передаются воздушно-капельным путем с высокой инфицирующей дозой. ВИЧ и гепатиты, наоборот, эффективно передаются с кровью в самых незначительных трудно определяемых титрах. Такие вирусы имеют особые свойства, определяющие их контагиозность. Для проникновения вируса в клетку, необходимо:

  • высокое сродство к вирусоспецифическому рецептору;
  • множественность рецепторов;
  • эффективность слияния вируса с клетками при инфицировании;
  • способность к образованию синцития, гигантских синпластов.

Такими свойствами из респираторных вирусов обладает респираторно-синцитиальный вирус, а среди ретровирусов – вирус иммунодефицита человека.

Нахождение вируса на месте внедрения называют первичной локализацией вируса, которая может быть в эпителии кожи или слизистых оболочек, в регионарных лимфатических узлах, в клетках тканей. Некоторые вирусы, например, гриппа, в месте первичной локализации уже размножаются. Тогда в ответ на размножение вируса в организме синтезируется интерферон как фактор естественной видовой и неспецифической резистентности.[3]

Входные воротаВирусы
Слизистые оболочкиАденовирусы, энтеровирусы
Урогенитальный трактПапилломавирусы, герпесвирусы, ретровирусы (HIV)
Алиментарный каналРеовирусы, пикорнавирусы, калицивирусы, аденовирусы
Респираторный трактПарамиксовирусы, ортомиксовирусы, риновирусы, коронавирусы, аденовирусы

 

Следующим этапом развития вирусной болезни является первичная циркуляция вируса по организму (диссеминация), которая может осуществляться с током крови (виремия), лимфы или по нервным стволам. Вирусы бешенства, болезни Борна, алеутской болезни норок распространяются по нервам в восходящем (центростремительном) направлении. Такую миграцию вируса называют нейропробазией. Условная классификация вирусов на группы по тропизму (в зависимости от вида клеток-мишеней):

  • Дермотропные вирусы (репродукция в клетках кожи: в. оспы в. ящура, в. инф. ларинготрахеита, в. экзантемы свиней, в. везикулярной болезни свиней и др.);
  • Нейротропные вирусы (репродукция в нейроцитах: в. бешенства в. бол. Тешена, в. энцефалита лошадей, в. б-ни Борна и др.);
  • Пневмотропные вирусы (репродукция в клетках дыхательных путей: в. гриппа, в. ПГ-3 крс, аденовирус, в. инф.бронхита и т.д.);
  • Энтеротропные вирусы (репродукция в клетках ЖКТ: в. инф. гастроэнтерита свиней, ротавирус и т.д.);
  • Пантропные вирусы ( репродукция в клетках разных органов: в. гриппа, в. б-ни. Ньюкасла, в.чумы КРС, свиней, плотоядных, в. б- ни Ауэскии т.д.)

Вирусная инфекция клетки представляет собой комплекс процессов, возникающих при взаимодействии клетки с вирусным геномом. Внеклеточный вирион инертен, и эта инертность сохраняется до тех пор, пока вирусный геном не начнет функционировать внутриклеточно, как самостоятельная генетическая единица. Кардинальным признаком, положенным в основу приведенной ниже классификации, является взаимоотношение геномов вируса и клетки. Виды вирусной инфекция в клетке:[4]

  • Продуктивная инфекция – это инфекция, при которой репродукция заканчивается образованием полноценного вируса.
  • Абортивная инфекция (незавершенная) – это инфекция, при которой репродукция вируса в клетке не завершается образованием зрелых вирионов или они образуются лишь в незначительном количестве (полиома-, парва-, герпес-, парамиксо-, рабдовирусы).
  • Литическая автономная вирусная инфекция приводит клетку к гибели. Вирус, вызывающий гибель клетки, называется цитопатогенным, а повреждение клетки обозначается термином «цитопатогенный эффект». Характер цитопатологических изменений при вирусных инфекциях весьма разнообразен. Это может быть дегенерация клеток (вакуолизация цитоплазмы, пикноз ядер, хромосомные аберрации), образование специфических вирусных внутриклеточных включений, возникновение гигантских клеток типа поликариоцитов или симпластов. Лизис клетки – заключительная стадия действия цитопатогенных вирусов.
  • Нелитическая автономная вирусная инфекция характерна для вирусов, содержащих липопротеидную внешнюю оболочку и покидающих клетки почкованием. Однако в наиболее типичных случаях нелитический характер свойственен абортивным инфекциям, когда отсутствуют или не проявляются генетические свойства вирусов, необходимые для осуществления цитопатогенных функций.

 

По динамике инфекционного процесса вирусные инфекции подразделяют на острые и хронические.

  • При острой инфекции в зараженной клетке происходит образование вирионов, после чего инфекционный процесс прекращается.
  • При хронической инфекции зараженная клетка продуцирует вирионы или вирусные компоненты до своей естественной гибели, при этом дочерние клетки остаются инфицированными. Продуктивная и абортивная литическая инфекция – всегда носит острый характер. Продуктивная нелитическая инфекция – всегда хроническая. Абортивная нелитическая инфекция, как правило, имеет хроническое течение, но может протекать и в острой форме.

Традиционно считалось, что человеческий организм освобождается от возбудителя в ближайшие дни после выздоровления. Однако постепенно накапливались косвенные свидетельства, которые опровергают эту точку зрения. И в 1985 г. были получены прямые доказательства формирования длительной персистенции вируса гриппа. У одного человека удалось многократно выделять вирус гриппа в течение 9-ти месяцев и дольше. Возможность пожизненной персистенции вируса в организме человека продолжает изучаться.

После проникновения вируса в организм он может размножаться вначале на месте проникновения или в определенных органах и тканях и далее разноситься кровью по всему организму. Избирательная локализация вирусов происходит в тех клетках и тканях, где может реализоваться генетическая информация вируса, хотя все вирусы широко распространяются в организме.[5]

  • Лимфатическая система. Лимфатические сосуды являются одним из основных путей, по которым вирус распространяется от места первоначальной локализации (кожа, слизистая оболочка дыхательных путей и пищеварительный аппарат). Примером распространения вирусов по лимфатической системе является поражение лимфатических узлов после подкожной противооспенной вакцинации, при кори и краснухе, инфицирование миндалин и аденоидной ткани при аденовирусной инфекции. Инфицированные лимфатические узлы могут быть вторичным очагом инфекции.
  • Кровеносная система. Гематогенный путь является основным путем распространения вируса в организме, и вирусемия является обычным симптомом при большинстве вирусных инфекций. В кровь вирусы могут поступать из лимфатической системы, переноситься с помощью лейкоцитов, проникать в кровеносные капилляры из первично инфицированных тканей. Вирусемия поддерживается путем постоянного поступления вирусов в кровь или же при нарушении механизмов элиминации вирусов из крови. Длительность нахождения вируса в токе крови может определяться размером вирусной частицы: более крупные вирусные частицы быстрее устраняются из тока крови, чем мелкие, поэтому вирусемия обычно имеет место при энтеровирусных инфекциях. Некоторые вирусы (например, вирусы оспы) обладают способностью репродуцироваться в клетках сосудистого эндотелия, откуда непосредственно попадают в кровь; многие вирусы фагоцитируются макрофагами, которые разносят их по организму и защищают от иммунных факторов. Доставка вируса макрофагами в лимфоузлы может лишь благоприятствовать инфекции, если вирус размножается в клетках лимфоцитов, поступая оттуда в кровь. Помимо макрофагов, Вирус может связываться с другими клетками крови. Так, вирусы гриппа и парагриппозные вирусы адсорбируются на эритроцитах, вирусы кори, паротита, герпеса, полиомиелита, клещевого энцефалита и др. адсорбируются на лейкоцитах, а некоторые вирусы способны репродуцироваться в лейкоцитах.
  • Нервные стволы. Нейрогенный путь распространения вирусов вдоль периферических нервов присущ вирусам бешенства, простого герпеса, полиомиелита. Вирус бешенства распространяется от входных ворот инфекции — места укуса — по нервам центростремительно к ЦНС, а оттуда — в слюнные железы, из которых вирус выделяется в слюну. Распространение вирусов герпеса в орга­низме при опоясывающем герпесе происходит не только гематогенным, но и нейрогенным путем, при этом вирус может персистировать в дорсальных ганглиях и при определенных условиях может активироваться и распространяться по чувствительному нерву в обратном направлении. Рецепторы для вирусов герпеса обнаружены в синапсах нервных клеток. Вирус может распространяться по аксонам центробежно и центростремительно со скоростью 200—400 мм в сутки.

Скорость распространения вирусов в организме и достижения чувствительных тканей определяет длительность инкубационного периода. Короткий инкубационный период имеют очаговые инфекции (грипп и другие респираторные инфекции, вирусные гастроэнтериты и др.), длительный — инфекции, возбудители которых попадают в чувствительные ткани после генерализации процесса (вирусные гепатиты).

Размножение вируса в клетках ведет к изменению их обмена веществ, морфологии и функции. В результате появляются цитопатическое действие вируса и вирусные тельца-включения. Непосредственными причинами, ведущими к повреждению и даже гибели пораженных вирусом клеток, мот быть: механическое воздействие массы вирионов (вплоть до разрыва клетки); токсическое действие промежуточных и структурных белков; интеграция вирусного генома с клеточным; повреждение клеточных лизосом и митохондрий; паралич клеточного генома.

Одним из видов патологии клеток, зараженных вирусом, является их трансформация (в культуре клеток) или малигнизация (в организме). В результате действия вируса изменяются поверхностные свойства клеток, что ведет к их неограниченному делению, нарушению связей с окружающими клетками и распространению с током крови и лимфы по организму. В месте задержки такой клетки происходит ее активное проникновение между нормальными клетками и размножением. Возникает метастаз, а затем опухоль.

На основании ряда исследований сформулирована гипотеза, по которой клетки большинства позвоночных несут вертикально передаваемую информацию вируса, встроенную в ДНК клетки. Она и служит источником трансформации нормальной клетки в опухолевую. Фенотипическое проявление этого процесса может происходить или не происходить, что зависит от состояния организма и определенных внешних воздействий.[6]

 

  • Ключевые звенья патогенеза инфекционного процесса

Основными звеньями механизма развития инфекционного процесса являются лихорадка, воспаление, гипоксия, нарушения обмена веществ, а также расстройства функций тканей, органов и их систем. [7]

  • Лихорадка. Лихорадка является наиболее частым компонентом инфекционных болезней. Возбудители инфекций при помощи первичных пирогенов стимулируют синтез и высвобождение лейкоцитами вторичных пирогенов — лейкоцитарных цитокинов. Это запускает лихорадочную реакцию.
  • Воспаление. Воспаление развивается в ответ на внедрение в организм или активации в нём инфекционного флогогенного агента. При этом очаг воспаления играет двоякую — как защитную, так и патогенную — роль. Защитная роль заключается в ограничении распространения возбудителя инфекции и его токсинов, а патогенная — в выбросе медиаторов воспаления и повреждении тканей в очаге воспаления. Это может усугубить нарушения обмена веществ, функции многих органов, гемодинамики, трофики тканей и т.д.
  • Гипоксия. Нарушения биологического окисления — важный компонент инфекционного процесса. Так, респираторная гипоксия может возникать в результате угнетающего действия ряда токсинов на дыхательный центр, циркуляторная — следствие нарушения микроциркуляции. Гемический тип гипоксии может развиваться за счёт уменьшения количества эритроцитов (например, при малярии). Тканевая гипоксия формируется вследствие разобщения окисления и фосфорилирования под действием эндотоксинов.
  • Нарушения метаболизма. На начальных этапах инфекционного процесса, как правило, преобладают процессы катаболического характера: протеолиз, липолиз, распад. На этапе выздоровления катаболические реакции сменяются стимуляцией анаболических процессов. В зависимости от нозологической формы могут преобладать нарушения определённых видов обмена. Так, при кишечных инфекциях преимущественно наблюдаются расстройства водно-электролитного обмена и КЩР, при гепатитах — белкового, при сепсисе расстраиваются в большей или меньшей мере все виды метаболизма. Указанные выше звенья механизма развития инфекционного процесса, как правило, приводят к расстройствам функций органов, тканей и их систем.
    • Расстройство функций органов при инфекционных болезнях

Если защитные механизмы оказываются недостаточными для локализации инфекции, то происходит её генерализация, развиваются выраженные общие реакции различных систем организма хозяина. [8]

  • Нервная система при инфекционных болезнях. Микробная инвазия, особенно массированная, является причиной неспецифических ответов: развития стресс-реакции, активации механизмов резистентности. При значительной интоксикации активация ЦНС сменяется её угнетением. При ряде инфекций (например, ботулизме) нарушается нейротрофическая функция нервной системы. Изменения функционального состояния ЦНС приводят к перестройке деятельности органов и систем организма, направленной на локализацию и уничтожение возбудителя инфекционного процесса, а также нормализацию жизнедеятельности самого организма. При этом изменения могут заключаться как в усилении, так и в подавлении функции того или иного органа либо физиологической системы. При развитии инфекционного процесса возникают также специфические для каждой инфекции структурно-функциональные изменения в нервной системе, отражающие: особенности возбудителя, состояние реактивности макроорганизма.
  • Иммунная система при инфекции. Активация иммунной системы направлена в первую очередь на формирование иммунитета.
    • Аллергические реакции при инфекционных болезнях. Наиболее часто наблюдаются реакции гиперчувствительности третьего типа (по Джеллу и Кумбсу). Иммунокомплексные реакции возникают при массированном высвобождении Аг в результате гибели микроорганизмов в уже сенсибилизированном организме хозяина. Так, вызванный иммунными комплексами гломерулонефрит часто осложняет стрептококковую инфекцию. Иммунокомплексные реакции нередко развиваются при хронических инфекционных болезней бактериальной, вирусной и грибковой природы, при глистных инвазиях. Проявления аллергических реакций при инфекционном процессе различны. Они в значительной мере определяются местом фиксации иммунных комплексов (с развитием васкулитов, артритов, нефритов, невритов, иридо-циклитов, энцефалитов).
    • Реакции иммунной аутоагрессии при инфекционных болезнях Реакции иммунной аутоагрессии часто сопровождают инфекционную болезнь. Причины: – модификация под влиянием микробных факторов Аг организма, – сходство Аг хозяина и микроорганизма, – интеграция вирусной ДНК с геномом хозяина.
    • Иммунодефициты при инфекционных болезнях. При инфекционном процессе иммунодефициты, как правило, преходящи. Исключение составляют заболевания, при которых вирус массированно поражает клетки иммунной системы (например, при СПИДе), блокируя формирование иммунного ответа. При хронических инфекциях возможно снижение эффективности механизмов местного иммунитета (например, при кишечных инфекциях) или иммунной системы организма в целом (например, при малярии).
  • Сердечно-сосудистая система при инфекционных болезнях. При инфекционном процессе могут развиваться аритмии, коронарная недостаточность, сердечная недостаточность, перераспределение кровотока, нарушения микроциркуляции. Основными причинами развития названных нарушений являются микробные токсины, дисбаланс ионного и водного обмена, изменение состояния крови.
  • Внешнее дыхание при инфекционных болезнях. При инфекционном процессе возможно усиление функции дыхательной системы, сменяющееся её угнетением. Основные причины: – подавление токсинами (микробными и образующимися в организме при развитии инфекционного процесса) активности нейронов дыхательного центра, – поражение возбудителями (например, пневмококками) органов системы дыхания.[9]
    • Периоды течения инфекционных болезней

Стадийность (периодичность) течения инфекционных болезнй является одной из патогномоничных их особенностей

  • Инкубационный (скрытый, латентный) период — промежуток времени между внедрением возбудителя и проявлением первых клинических симптомов заболевания. В этом периоде происходит размножение и избирательное (соответственно тропизму) накопление возбудителя в определенных органах и тканях, накопление токсинов. Со стороны макроорганизма в инкубационном периоде происходит мобилизация защитных сил организма, его физиологических, гуморальных и клеточных средств защиты, усиливаются окислительные процессы, гликогенолиз. Изменения происходят и в функциональном состоянии ЦНС, вегетативной нервной системы, в системе гипоталамус—гипофиз— кора надпочечников. При каждой инфекционной болезни инкубационный период имеет определенную продолжительность, подверженную колебаниям (от нескольких часов до нескольких недель, и даже — месяцев). Для большинства инфекционных болезней инкубационный период составляет 1-3 недели.
  • Продромальный период (период предвестников) охватывает самые ранние проявления заболевания; обычно (но не всегда) не имеет характерных признаков развивающейся инфекционной болезни (в связи с известной стереотипностью реакции макроорганизма на действие различных повреждающих факторов). Его симптомы (недомогание, головная боль, разбитость, расстройства сна, снижение аппетита, иногда небольшое повышение температуры тела) свойственны многим инфекционным заболеваниям, в связи с чем установление диагноза в этом периоде вызывает большие трудности. На месте входных ворот инфекции нередко возникает воспалительный процесс — первичный очаг, или первичный эффект. В организме можно наблюдать бактериемию, усиление интоксикации, а также патофизиологические и патохимические изменения. При большинстве инфекционных заболеваний продромальный период длится 1-3 дня.
  • Период разгара (период основных проявлений наиболее характерных и выраженных при данном заболевании клинических, а также морфологических и биохимических симптомов) имеет различную продолжительность — от нескольких дней (корь, грипп) до нескольких недель (брюшной тиф, вирусный гепатит, бруцеллез) и сменяется периодом угасания клинических проявлений и переходом к следующему периоду.
  • Период выздоровления (реконвалесценции) — промежуток времени между исчезновением характерных клинических проявлений заболевания и наступлением полного здоровья. В этот период — период максимального развития специфического иммунитета — происходит освобождение организма от возбудителя и ликвидация структурно-функциональных нарушений, возникающих в ходе инфекционного процесса. Длительность периода реконвалесценции широко варьирует и зависит от форм болезни, тяжести течения, эффективности терапии и многих других причин.

В случае неполноценности (слабой напряженности) формирующегося иммунитета, не способного обеспечить освобождение организма от возбудителя, инфекционный процесс может принимать ациклическое течение. При этом возможны такие варианты:

  • обострения (усиление основных проявлений заболевания в периоде их стихания);
  • рецидивы (возврат основных проявлений заболевания после наступления клинического выздоровления).[10]
  • Особенности противовирусного иммунитета

Сегодня около 80% инфекционных заболеваний имеют вирусную природу. Иммунная система защищает организм от инфекции в несколько этапов, при этом с каждым этапом повышается специфичность защиты. Самая простая линия защиты представляет собой физические барьеры, которые предотвращают попадание инфекции — бактерий и вирусов — в организм. Если возбудитель проникает через эти барьеры, промежуточную неспецифическую реакцию на него осуществляет врождённая иммунная система. На случай, когда возбудители успешно преодолевают воздействие врождённых иммунных механизмов, у позвоночных существует третий уровень защиты — приобретённая иммунная защита. Эта часть иммунной системы адаптирует свою реакцию во время инфекционного процесса, чтобы улучшить распознавание чужеродного биологического материала. Такой улучшенный ответ сохраняется после уничтожения возбудителя в виде иммунологической памяти. Она позволяет механизмам приобретённого иммунитета развивать более быструю и более сильную ответную реакцию при каждом появлении такого же возбудителя[11]

Большая часть вирусов проникает в организм хозяина через барьеры слизистых дыхательных путей и пищеварительного тракта. Поверхность слизистых оболочек обычно защищена внушительным рядом неспецифических хозяйских защитных факторов, таких как протеолитические ферменты, слизь, соли желчных кислот. После проникновения вируса внутрь клетки важную роль в обеспечении местного иммунитета играют интерфероны и другие цитокины, вырабатываемые зараженными клетками.

Если микроорганизму удается проникнуть через первичные барьеры, он сталкивается с клетками и механизмами системы врождённого иммунитета. Врождённая иммунная защита неспецифична. Наследственный иммунитет к вирусам зависит от наличия или отсутствия вирусных рецепторов у чувствительных клеток. У чувствительных клеток и тканей на клеточной поверхности есть особые рецепторы, к которым вирус имеет сродство. Например, рецепторы В-лимфоцитов, оказались подходящими для прикрепления вирусов Эпштейна Барр.[12]

 

 

Гуморальные и биохимические факторы

  • Воспаление — одна из наиболее ранних реакций иммунной системы на инфекцию. К симптомам воспаления относятся покраснение и отек, что свидетельствует об усилении притока крови к вовлеченным в процесс тканям. В развитии воспалительной реакции важную роль играют эйкозаноидыи цитокины, высвобождаемые повреждёнными или инфицированными клетками.
  • Система комплемента представляет собой биохимический каскад, который атакует мембрану чужеродных клеток. В него входят более 20 различных белков. Комплемент является основным гуморальным компонентом врождённого иммунного ответа. Комплемент повышает вируснейтрализующую функцию антител, возникающих в ранние сроки иммунизации (IgM); совместно с антителами вызывает лизис некоторых вирусов, содержащих гликолипидные вещества в структурах их наружных оболочек. Комплемент принимает участие в цитолизе инфицированных вирусами клеток при наличии антител к антигенам, локализованным на их поверхности. Дефицит продукции СЗ, С1г, С5, С6, а также других компонентов комплемента ведет к снижению защитных реакций в отношении вирусов.[13]

Клеточные факторы врождённого иммунитета

  • Фагоцитозпредставляет собой важную особенность клеточного звена врождённого иммунитета, которую осуществляют клетки, называемые фагоцитами, которые «переваривают» чужеродные микроорганизмы или частицы. Фагоциты обычно циркулируют по организму в поисках чужеродных материалов, но могут быть призваны в определённое место при помощи цитокинов. После поглощения чужеродного микроорганизма фагоцитом он оказывается в ловушке внутриклеточного пузырька, который называется фагосомой. Фагосома сливается с другим пузырьком — лизосомой, в результате чего формируется фаголизосома. Микроорганизм погибает под воздействием пищеварительных ферментов, либо в результате дыхательного взрыва, при котором в фаголизосому высвобождаются свободные радикалы.
  • Вспомогательными клетками считаются тучные клеткибазофилыэозинофилытромбоциты. Также в иммунной защите участвуют соматические клетки различных тканей организма. Тучные клетки находятся в соединительной ткании слизистых оболочках и участвуют в регуляции воспалительной реакции. Они очень часто связаны с аллергией и анафилаксией.

Клетки иммунной системы, на которые возложены ключевые функции по осуществлению приобретённого иммунитета, относятся к лимфоцитам, которые являются подтипом лейкоцитов. Большая часть лимфоцитов отвечает за специфический приобретённый иммунитет, так как могут распознавать возбудителей инфекции внутри или вне клеток, в тканях или в крови.

 

Иммунологическая память — это способность иммунной системы отвечать более быстро и эффективно на антиген, с которым у организма был предварительный контакт. Такая память обеспечивается предсуществующими антигенспецифическими клонами как В-клеток, так и Т-клеток, которые функционально более активны в результате прошедшей первичной адаптации к определённому антигену. Пока неясно, устанавливается ли память в результате формирования долгоживущих специализированных клеток памяти или же память отражает собой процесс рестимуляции лимфоцитов постоянно присутствующим антигеном, попавшим в организм при первичной иммунизации.[14] Несмотря на то, что иммунный ответ в целом полезен для хозяина и приводит организм к выздоровлению, в разных отделах иммунной системы отмечен и противоположный эффект, который может вносить вклад в патогенное действие вируса. Иммунный ответ на вирусную инфекцию может также завершаться образованием аутоантител, направленных против нормальных тканей, не зараженных вирусом.

Факторы, обусловливающие устойчивость к вирусным инфекциям, иногда оказывают повреждающее действие на органы и ткани, внося вклад в развитие патологических проявлений инфекции. Воспалительная реакция , необходимая для эффективного подавления возбудителя в очагах инфекции, одновременно вызывает гибель клеток и участвует в патогенезе местных и общих симптомов болезни. Вирусная инфекция может приводить и к аутоиммунному поражению нервных или других клеток. Предполагают, что такое действие отчасти обусловлено перекрестными реакциями между вирусными и клеточными антигенами. Хотя такие реакции воспроизведены в экспериментах на животных, их роль в развитии аутоиммунных нарушений при первичной или рецидивирующей вирусных инфекциях у человека не установлена.

  1. Лабораторная диагностика вирусных инфекций

Расширение возможностей в лечении и профилактике вирусных болезней с использованием противовирусных препаратов, иммуномодуляторов и вакцин с различным механизмом действия нуждается в быстрой и точной лабораторной диагностике. Ранняя диагностика первых случаев эпидемических инфекций позволяет своевременно провести противоэпидемические мероприятия – карантин, госпитализацию, вакцинацию и пр. Реализация программ по ликвидации инфекционных заболеваний, например, натуральной оспы, показала, что по мере их выполнения возрастает роль лабораторной диагностики. Существенную роль играет лабораторная диагностика в службе крови и акушерской практике, например, выявление доноров, инфицированных вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), вирусом гепатита В (HBV), диагностика краснухи и цитомегаловирусной инфекции у беременных.

В лабораторной диагностике вирусных инфекций имеются три основных подхода:

  1. непосредственное исследование материала на наличие вирусного антигена или нуклеиновых кислот;
  2. изоляция и идентификация вируса из клинического материала;
  3. серологическая диагностика, основанная на установлении значительного прироста вирусных антител в течение болезни.[15]

Прямые методы диагностики клинического материала

Прямые методы – это методы, которые позволяют обнаружить вирус, вирусный антиген или вирусную нуклеиновую кислоту (НК) непосредственно в клиническом материале, то есть являются наиболее быстрыми (2–24 ч). Однако из-за ряда особенностей возбудителей прямые методы имеют свои ограничения (возможность получения ложноположительных и ложноотрицательных результатов). Поэтому они часто требуют подтверждения непрямыми методами.

  • Электронная микроскопия (ЭМ). С помощью этого метода можно обнаружить собственно вирус. Для успешного определения вируса его концентрация в пробе должна быть примерно 1·106 частиц в 1 мл. Но поскольку концентрация возбудителя, как правило, в материале от больных незначительна, то поиск вируса затруднен и требует предварительного его осаждения с помощью высокоскоростного центрифугирования с последующим негативным контрастированием. Одним из вариантов электронной микроскопии, используемым в диагностических целях, является иммунная электронная микроскопия, при которой применяются специфические антитела к вирусам. В результате взаимодействия антител с вирусами образуются комплексы, которые после негативного контрастирования легче обнаруживаются.
  • Реакция иммунофлюоресценции (РИФ). Метод основан на использовании антител, связанных с красителем, например флюоресцеинизотиоцианатом. РИФ широко применяется для выявления вирусных антигенов в материале больных и для быстрой диагностики. Метод РИФ широко применяется для быстрой расшифровки этиологии острых респираторных вирусных инфекций при анализе мазков-отпечатков со слизистой оболочки верхних дыхательных путей.
  • Иммуноферментные методы определения вирусных антигенов в принципе сходны с РИФ, но основываются на мечении антител ферментами, а не красителями. Поскольку с помощью ИФА можно измерять растворимые антигены, то не требуется наличия интактных клеток в образце и таким образом могут использоваться различные виды клинического материала. Другое важное преимущество метода ИФА – возможность количественного определения антигенов, что позволяет применять его для оценки клинического течения болезни и эффективности химиотерапии.
  • Радиоиммунный анализ (РИА). Метод основан на метке антител радиоизотопами, что обеспечивало высокую чувствительность в определении вирусного антигена. Широкое распространение метод получил в 80-е годы, особенно для определения маркеров HBV и других некультивируемых вирусов.
  • Молекулярные методы. Первоначально классическим методом выявления вирусного генома считался высокоспецифичный метод гибридизации нуклеиновых кислот, но в настоящее время все шире используется выделение геномов вируса с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). ПЦР основана на принципе естественной репликации ДНК. Суть метода заключается в многократном повторении циклов синтеза (амплификации) вирусспецифической последовательности ДНК с помощью термостабильной Taq ДНК-полимеразы и двух специфических затравок – так называемых праймеров. Метод высокоспецифичен и очень чувствителен. Он позволяет обнаружить несколько копий вирусной ДНК в исследуемом материале. В последние годы ПЦР находит все более широкое применение для диагностики и мониторинга вирусных инфекций[16]
  • Цитологические методы в настоящее время имеют ограниченное диагностическое значение, но при ряде инфекций по-прежнему должны применяться. Исследуются материалы аутопсии, биопсии, мазки, которые после соответствующей обработки окрашиваются и анализируются под микроскопом.

Непрямые методы диагностики

Результатом непрямых методов диагностики является обнаружение в крови специфических антител к какому-либо заболеванию – это иммуноглобулины, которые образуются в ответ на попадание в организм человека возбудителей инфекций. Это метод непрямого выявления возбудителя болезни по образовавшимся антителам, причем можно предполагать, как острую инфекцию, так и обострение хронического заболевания.  К таким методам относятся: реакция связывания комплимента (РСК), реакция непрямой иммунофлуоресценции (РНИФ), реакция микроиммунофлуорес ценции (МИФ) и т.д.. Реакции могут быть качественными и количественными, выражаемыми в титрах антител. Антитела IgM могут определяться как при остром процессе, так и обострении хронического. Антитела класса G свидетельствуют о хронической инфекции либо в стадии активации или ремиссии, реинфекции (повторной инфекции), периоде выздоровления (реконвалесценции), перенесенной инфекции в прошлом. IgG могут циркулировать пожизненно, формируя иммунитет к конкретной инфекции. Концентрация антител в сыворотке крови зависит от ряда факторов: времени с момента заражения, антигенных свойств возбудителя заболевания, состояния иммунной системы самого человека в момент заражения.

Серодиагностика

Серодиагностикой вирусных болезней называют способ их диагностики по наличию в крови больных высоких титров вирусспецифических антител. Прибегая к ней, учитывают то, что антитела по отношению к вирусам вырабатываются медленно, но длительное время и очень часто антителообразование не прекращается даже после выздоровления. Серологическая диагностика, основанная на реакции антиген – антитело, может быть использована для определения как тех, так и других, и играет роль в определении этиологии вирусной инфекции даже при отрицательных результатах выделения вируса.

Моноклональные антитела

Большой прогресс в диагностике вирусных инфекций достигнут в последнее десятилетие, когда с развитием генно-инженерных исследований была разработана система получения моноклональных антител. Тем самым были резко повышены специфичность и чувствительность диагностических методов определения вирусных антигенов. Узкая специфичность моноклонов, представляющих небольшую долю вирусных белков, которые могут не присутствовать в клиническом материале, успешно преодолевается использованием нескольких моноклональных антител к различным вирусных детерминантам.

Количество методов, используемых для диагностики вирусных инфекций, непрерывно растет. Одни уходят в прошлое и имеют в основном историческое значение, другие совершенствуются. Несомненно, что технический прогресс в определении антител, белкового анализа и генодиагностики наряду с расширением наших знаний вирусов и патогенеза вирусных инфекций приведут к появлению новых высокоспецифичных и высокочувствительных методов, удобных для клинического применения.

  1. Последние достижения медицины

Специалисты из Германии разработали методику лечения ВИЧ.

Вирус иммунодефицита человека – это ретровирус из рода лентивирусов, вызывающий медленно прогрессирующую ВИЧ-инфекцию, приводящую к возникновению у больного синдрома приобретенного иммунного дефицита (СПИД). Учёные всего мира десятилетиями бьются над тем, чтобы найти способ извлечь вирус из клеток иммунной системы человека, вместо того чтобы просто постоянно подавлять его симптомы, продлевая жизнь пациентам. Немецким учёным из Гамбурга, наконец, удалось это осуществить.

По словам исследователей из Германии, теперь люди, зараженные ВИЧ-инфекцией, смогут не просто сдерживать развитие этого заболевания, но и полностью от него избавиться. Необходимо отметить, что подобное случилось в научном медицинском мире впервые, так как ранее никому из ученых не удавалось достичь таких ошеломительных результатов. На данном этапе новый метод лечения СПИДа уже смог успешно пройти испытания в научной лаборатории. Данное открытие совершили вирусолог Йоахим Хаубер из Гамбурга и молекулярный биолог Франк Буххольц из Дрездена. Исследователям удалось создать новый препарат, которому дали название Brec1. Он обладает способностью буквально вырезать генетический материал ВИЧ из зараженных клеток человеческого организма. Все материалы этого изыскания и полученные результаты были опубликованы учеными на страницах издания Nature Biotechnology. Сами исследователи признаются, что вмешательство в организм человека на генетическом уровне очень часто связано с огромными рисками, тем не менее, разработанный ими метод лечения может кардинально изменить терапию СПИДа уже в ближайшие несколько лет. Это поможет значительно увеличить вероятность того, что со временем ВИЧ станет полностью излечимым заболеванием. Препарат Brec1 представляет собой своеобразные генные ножницы. Их действие ученые подвергли проверке на CD4-клетках иммунной системы, которые являются главной целью вируса иммунодефицита человека, а также не лабораторных мышах, которые были ранее инфицированы СПИДом. В результате ученые увидели, что их препарат смог полностью устранить вирус из клеток, не производя при этом какие-либо цитотоксические эффекты.

Эксперименты на мышах с вживлёнными им заражёнными клетками человека также продемонстрировали победу над вирусом. Клинические испытания препарата на людях должны начаться в Гамбурге в самое ближайшее время. Они надеются, что результаты эксперимента будут такими же успешными как и с грызунами, так как это уже не первая попытка иммунологов со всего мира найти способ лечить вирус иммунодефицита, который до сегодняшнего дня остается опасным врагом человечества.

Исследователи подчеркивают, что способный уничтожить ВИЧ препарат может иначе проявить свою эффективность в человеческом организме. Но они успокаивают, что будут и дальше вести работу в данном направлении даже, если Brec1 не оправдает их надежды. Ученые уверены, что смогут найти главный ключ к смертельному недугу, от которого сегодня не существует способов излечения.[17]

 Открыт новый возбудитель нейродегенеративных заболеваний.

Множественная системная атрофия (MSA), — нейродегенеративное заболевание, напоминающее болезнь Паркинсона, — вызвана прионами, представляющими собой инфекционные неправильно свернутые белки. Это открытие было сделано в ходе двух научно-исследовательских работ, проведенных под руководством ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UC San Francisco).

До сих пор еще ученые ведут дискуссии о том, являются ли прионы живыми организмами, или это всего лишь молекулы, количество которых по непонятным причинам может увеличиваться. С прионами связаны некоторые заболевания, например, болезнь Крейтцфельда-Якоба.

17 и 31 августа 2015 года были опубликованы результаты научно-исследовательских работ, в ходе которых установлено, что за развитие множественной системной атрофии отвечает неправильно свернутая молекула белка, называемого альфа-синуклеином.

Множественная системная атрофия – нейродегенеративное заболевание, впервые описанное в 1960 году. Ежегодно оно поражает 3 из 100 000 человек в возрасте старше 50 лет. Ранние симптомы MSA сильно напоминают болезнь Паркинсона, они включают нарушения движения и баланса, расстройства мочеиспускания, нарушение регуляции артериального давления и других вегетативных функций. В отличие от пациентов с болезнью Паркинсона, которые часто живут от 10 до 20 лет после установления диагноза, больные с MSA, как правило, погибают в течение 5-10 лет. Методы, применяемые для лечения болезни Паркинсона, при множественной системной атрофии неэффективны.

Как и при болезни Паркинсона, при MSA в головном мозге накапливается белок альфа-синуклеин. Оба заболевания могут возникать спорадически, в семьях, где ранее они не встречались, а в других случаях носят наследственный характер и связаны с мутацией в гене альфа-синуклеина, которая может передаваться от родителей детям. Ученые полагают, что в результате мутации нарушается структура белка, и он превращается в инфекционный прион. Также к этому могут приводить другие факторы, такие как клеточный стресс, старение.

Первые исследования были проведены еще в 2013 году. Используя образцы тканей мозга от двух пациентов, содержащие мутантный ген альфа-синуклеина, ученые смогли заразить множественной системной атрофией мышей. Чтобы подтвердить результаты, ученые повторно провели эксперимент, используя более десятка образцов тканей от больных людей. И снова произошло заражение мышей – у животных развивалась нейродегенерация. У мышей обнаружили аномально высокие количества человеческого нерастворимого альфа-синуклеина, и они могли сами заражать других животных.

Эти данные вызвали у ученых беспокойство. Ведь медицинские работники, которые проводят операции на головном мозге, и патологоанатомы могут контактировать с прионами и заражаться. Прионы – не вирусы, их не уничтожить при помощи стандартных методов дезинфекции. Они могут прилипать к хирургическим инструментам и другим поверхностям.[18]

[1

Қажетті материалды таппадың ба? Онда KazMedic авторларына тапсырыс бер

Инфекционный процесс

error: Материал көшіруге болмайды!