§32. Общая неспецифическая защита организма

Клеточная неспецифическая защита организма осуществляется двумя ка­тегориями клеток:

1) фагоцитами;

2) естественными киллерами (НК-клетками).

Среди фагоцитов различают: а) профессиональные фагоциты; б) факуль­тативные фагоциты.

К профессиональным фагоцитам относятся нейтрофилы, моноциты крови и фиксированные макрофаги тканей (клетки микроглии нервной ткани, макро­фаги печени, соединительной ткани, альвеолярные макрофаги лёгких, остеокла­сты костной ткани).

Полиморфноядерные нейтрофилы (микрофаги) обеспечивают основную защиту организма от пиогенных бактерий. Макрофаги (моноциты крови, ткане­вые макрофаги) являются основными клетками в борьбе с бактериями, вируса­ми и простейшими, которые могут существовать внутри клеток.

Макрофаги продуцируют целую гамму биологически активных веществ - регуляторов разнообразных физиологических процессов организма (Табл. 3-4).

Т а б л и ц а 3-4. Продукты, синтезируемые и секретируемые макрофагами.

К факультативным фагоцитам относятся фибробласты соединительной ткани, эндотелиоциты синусов селезенки и печени, ретикулярные клетки кост­ного мозга, селезенки, лимфатических узлов, клетки Лангерганса кожи, эозинофилы крови.

Фагоциты свое защитное действие реализуют через фагоцитоз и пиноцитоз. Фагоцитоз (пиноцитоз) представляет собой процесс активного поглощения чужеродного материала (Рис. 3-10).

Р и с. 3-10. Процесс фагоцитоза тест-частиц нейтрофильными гранулоцитами.

(К – клеточное ядро, aG – азурофилъная гранула, SpG - специфическая гранула, C3bR – мембранные ре­цепторы для СЗ - компонента комплемента, Fc R – мембранные рецепторы для Fc фрагмента IgG, R-L – лектинотропный рецептор.)

Для разрушения поглощенных микроорганизмов и вирусов фагоцитирующие клетки используют кислородзависимые и кислороднезависимые меха­низмы (Табл. 3-5).

Т а б л и ц а 3-5.Антимикробные системы в фагоцитарных вакуолях.

(Микробицидные соединения выделены жирным шрифтом. О ` 2 – надпероксидный анион; 1 О 2 – синглетный (активный) кислород; ОН-свободный гидроксид).

Фагоцитированные микробы под влиянием бактерицидных систем в большинстве случаев погибают внутри фагоцита. Такой процесс, сопровож­дающийся гибелью бактерий, называется завершенным фагоцитозом. В некото­рых случаях поглощенные микроорганизмы в результате пониженной бактери­цидной активности фагоцитов или высокой устойчивости микробов к действию бактерицидных факторов могут выживать и активно размножаться внутри фа­гоцитов, обусловливая хроническое воспаление или хроническое течение ин­фекции. Это явление получило название незавершенного фагоцитоза. Наблюда­ется оно при туберкулезе, бруцеллезе, туляремии, гонорее и других инфекциях.

Другой категорией клеток, участвующих в неспецифической клеточной защите организма, являются НК-клетки. НК-клетки свое защитное действие реализуют через неспецифическое прямое цитотоксическое действие. Они способны вызвать цитолиз клеток трансплантата, опухолевых клеток, клеток, инфицированных вирусом. Своё ци­тотоксическое действие НК-клетки при взаимодействии с клеткой-мишенью реализуют через продукцию перфоринов и фрагментинов.

Под неспецифическими факторами защиты понимают врожденные внутренние механизмы поддержания генетического постоянства организма, обладающие широким диапазоном противомикробного действия. Именно неспецифические механизмы вступают в качестве первого защитного барьера на пути внедрения инфекционного агента. Неспецифические механизмы не нуждаются в перестройке, в то время как специфические агенты (антитела, сенсибилизированные лимфоциты) появляются спустя несколько дней. Важно отметить, что неспецифические факторы защиты действуют против многих патогенных агентов одновременно.

Кожа. Неповрежденная кожа является мощным барьером для проникновения микроорганизмов. При этом имеют значение механические факторы: отторжение эпителия и выделения сальных и потовых желез, обладающие бактерицидными свойствами (химический фактор).

Слизистые оболочки. В разных органах они являются одним из барьеров на пути проникновения микробов. В дыхательных путях механическая защита осуществляется с помощью мерцательного эпителия. Движение ресничек эпителия верхних дыхательных путей постоянно передвигает пленку слизи вместе с микроорганизмами по направлению к естественным отверстиям: ротовой полости и носовым ходам. Кашель и чиханье способствуют удалению микробов. Слизистые оболочки выделяют секреты, обладающие бактерицидными свойствами, в ^частности за счет лизоцима и иммуноглобулина типа А.

Секреты пищеварительного тракта наряду со своими специальными свойствами обладают способностью обезвреживать многие патогенные микробы. Слюна — первый секрет, обрабатывающий пищевые вещества, а также микрофлору, поступающую в ротовую полость. Кроме лизоцима слюна содержит ферменты (амилазу, фосфатазу и др.). Желудочный сок также губительно действует на многие патогенные микробы (выживают возбудители туберкулеза, сибиреязвенная бацилла). Желчь вызывает гибель пастерелл, но в отношении сальмонелл и кишечной палочки неэффективна.

В кишечнике животного находятся миллиарды различных микроорганизмов, но в его слизистой оболочке содержатся мощные антимикробные факторы, в результате чего заражение через нее бывает редко. Нормальная микрофлора кишечника обладает выраженными антагонистическими свойствами по отношению ко многим патогенным и гнилостным микроорганизмам.

Лимфатические узлы. В случае, если микроорганизмы преодолевают кожный и слизистый барьеры, то защитную функцию начинают выполнять лимфатические узлы. В них и инфицированном участке ткани развивается воспаление — важнейшая приспособительная реакция, направленная на ограниченное действие повреждающих факторов. В зоне воспаления происходит фиксация микробов образовавшимися нитями фибрина. В воспалительном процессе кроме свертывающей и фибринолитической систем принимают участие система комплемента, а также эндогенные медиаторы (простогландиды, вазоактивные амины и др.). Воспаление сопровождается повышением температуры, отеком, покраснением и болезненностью. В дальнейшем в освобождении организма от микробов и других чужеродных факторов активное участие принимает фагоцитоз (клеточные факторы защиты).

Фагоцитоз (от греч. phago — ем, cytos — клетка) — процесс активного поглощения клетками организма попадающих в него патогенных живых или убитых микробов и других чужеродных частиц с последующим перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов. У низших одноклеточных и многоклеточных организмов с помощью фагоцитоза осуществляется процесс питания. У высших организмов фагоцитоз приобрел свойство защитной реакции, освобождения организма от чужеродных веществ, как поступивших извне, так и образующихся непосредственно в самом организме. Следовательно, фагоцитоз не только реакция клеток на внедрение патогенных микробов — это более общая по сущности биологическая реакция клеточны£ элементов, которая отмечается как при патологических, так и при физиологических состояниях.

Виды фагоцитирующих клеток. Фагоцитирующие клетки обычно делят на две основные категории: микрофаги (или полиморфно-нуклеарные фагоциты — ПМН) имакрофаги (или мононуклеарные фагоциты — МН). Абсолютное большинство фагоцитирующих ПМН составляют нейтрофилы. Среди макрофагов различают подвижные (циркулирующие) и неподвижные (оседлые) клетки. Подвижные макрофаги — это моноциты периферической крови, а неподвижные — это макрофаги печени, селезенки, лимфатических узлов, выстилающие стенки мелких сосудов и других органов и тканей.

Одним из основных функциональных элементов макро- и микрофагов являются лизосомы — гранулы диаметром 0,25— 0,5 мкм, содержащие большой набор ферментов (кислая фосфатаза, В-глюкуронидаза, миелопероксидаза, коллагеназа, лизоцим и др.) и ряд других веществ (катионные белки, фагоцитин, лактоферрин), способных участвовать в разрушении различных антигенов.

Фазы фагоцитарного процесса. Процесс фагоцитоза включает следующие этапы: 1) хемотаксис и прилипание (адгезия) частиц к поверхности фагоцитов; 2) постепенное погружение (захват) частиц в клетку с последующим отделением части клеточной мембраны и образованием фагосомы; 3) слияние фагосомы с лизосомами; 4) ферментативное переваривание захваченных частиц и удаление оставшихся микробных элементов. Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови опсонинов. Опсонины — белки нормальной сыворотки крови, вступающие в соединение с микробами, благодаря чему последние становятся более доступными фагоцитозу. Различают термостабильные и термолабильные опсонины. Первые в основном относятся к иммуноглобулину G, хотя могут способствовать фагоцитозу опсонины, относящиеся к иммуноглобулинам А и М. К термолабильным опсонинам (разрушаются при температуре 56 °С в течение 20 мин) относятся компоненты системы комплемента — С1, С2, СЗ и С4.

Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного микроба, называют завершенным (совершенным). Однако в ряде случаев микробы, находящиеся внутри фагоцитов, не погибают, а иногда даже размножаются (например, возбудитель туберкулеза, сибиреязвенная бацилла, некоторые вирусы и грибы). Такой фагоцитоз называют незавершенным (несовершенным). Следует отметить, что макрофаги кроме фагоцитоза выполняют регуляторные и эффекторные функции, кооперативно взаимодействуя с лимфоцитами в ходе специфического иммунного ответа.

Гуморальные факторы. К гуморальным факторам неспецифической защиты организма отнесены: нормальные (естественные) антитела, лизоцим, пропердин, бета-лизины (лизины), комплемент, интерферон, ингибиторы вирусов в сыворотке крови и ряд других веществ, постоянно присутствующих в организме.

Нормальные антитела. В крови животных и человека, которые ранее никогда не болели и не подвергались иммунизации, обнаруживают вещества, вступающие в реакцию со многими антигенами, но в низких титрах, не превышающих разведения 1:10—1:40. Эти вещества были названы нормальными или природными антителами. Считают, что они возникают в результате естественной иммунизации различными микроорганизмами.

Лизоцим. Лизоцим относится к лизосомальным ферментам, содержится в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови и экстрактах органов и тканей, молоке, много лизоцима в белке яиц кур. Лизоцим устойчив к нагреванию (инактивируется при кипячении), обладает свойством лизировать живые и убитые, в основном грамположительные, микроорганизмы.

Секреторный иммуноглобулин А. Выяснено, что SIgA постоянно присутствует в содержимом секретов слизистых оболочек, в секретах молочных и слюнных желез, в кишечном тракте, обладает выраженными противомикробными и противовирусными свойствами.

Пропердин (лат. pro и perdere — подготовить к разрушению). Описан в 1954 г. Пиллимером как фактор неспецифической защиты и цитолиза. Содержится в нормальной сыворотке крови в количестве до 25 мкг/мл. Это сывороточный белок с мол. массой 220 000. Пропердин принимает участие в разрушении микробной клетки, нейтрализации вирусов, лизисе некоторых эритроцитов. Принято считать, что активность проявляется за счет не самого пропердина, а системы пропердина (комплемента и двухвалентных ионов магния). Пропердин нативный играет значительную роль в нсспецифической активации комплемента (альтернативный путь активации комплемента).

Лизины — белки сыворотки крови, обладающие способностью лизировать некоторые бактерии или эритроциты. В сыворотке крови многих животных содержатся бета-лизины, вызывающие лизис культуры сенной палочки, а также весьма активные в отношении многих патогенных микробов.

Лактоферрин. Лактоферрин — негиминовый гликопротеид, обладающий железосвязывающей активностью. Связывает два атома трехвалентного железа, конкурируя с микробами, в результате чего рост микробов подавляется. Синтезируется полиморфно-ядерными лейкоцитами и гроздьевидными клетками железистого эпителия. Является специфическим компонентом секрета желез — слюнных, слезных, молочных, дыхательного, пищеварительного и мочеполового трактов. Принято считать, что лактоферрин — фактор местного иммунитета, защищающий от микробов эпителиальные покровы.

Комплемент. Комплементом называют многокомпонентную систему белков сыворотки крови и других жидкостей организма, которые играют важную роль в поддержании иммунного гомеостаза. Впервые описал Бухнер в 1889 г. под названием «алексин» — термолабильный фактор, в присутствии которого наблюдается лизис микробов. Термин «комплемент» ввел Эрлих в 1895 г. Уже давно было замечено, что специфические антитела в присутствии свежей сыворотки крови способны вызвать гемолиз эритроцитов или лизис бактериальной клетки, но если сыворотку перед постановкой реакции прогреть при 56 °С в течение 30 мин, то лизис не произойдет. Оказалось, что гемолиз (лизис) происходит за счет наличия комплемента в свежей сыворотке. Наибольшее количество комплемента имеется в сыворотке крови морских свинок.

Система комплемента состоит не менее чем из 11 различных белков сыворотки крови, получивших обозначение от С1 до С9. С1 имеет три субъединицы — Clq, Clr, С Is. Активированная форма комплемента обозначается черточкой сверху (С).

Существует два пути активации (самосборки) системы комплемента — классический и альтернативный, различающиеся пусковыми механизмами.

При классическом пути активации происходит связывание первого компонента комплемента С1 с иммунными комплексами (антиген + антитело), куда включаются последовательно субкомпоненты (Clq, Clr, Cls), С4, С2 и СЗ. Комплекс С4, С2 и СЗ обеспечивает фиксацию на клеточной мембране активированного С5 компонента комплемента, а затем включается через ряд реакций С6 и С7, которые способствуют фиксации С8 и С9. В результате происходит повреждение клеточной стенки или лизис бактериальной клетки.

При альтернативном пути активации комплемента активаторами служат непосредственно сами вирусы, бактерии или экзотоксины. В альтернативном пути активации не участвуют компоненты С1, С4 и С2. Активация начинается со стадии СЗ, куда включается группа белков: Р (пропердин), В (проактиватор), D (конвертаза проактиватора СЗ) и ингибиторы J и Н. Пропердин в реакции стабилизирует конвертазы СЗ и С5, поэтому этот путь активации называют также системой пропердина. Реакция начинается с присоединения фактора В к СЗ, в результате ряда последовательных реакций к комплексу (конвертаза СЗ) встраивается Р (пропердин), который воздействует как фермент на СЗ и С5, начинается каскад активации комплемента с С6, С7, С8 и С9, что приводит к повреждению клеточной стенки или лизису клетки.

Таким образом, для организма система комплемента служит эффективным механизмом защиты, которая активируется в результате иммунных реакций или при непосредственном контакте с микробами или токсинами. Отметим некоторые биологические функции активированных компонентов комплемента: Clq участвует в регуляции процесса переключения иммунологических реакций с клеточных на гуморальные и наоборот; С4, связанный с клеткой, способствует иммунному прикреплению; СЗ и С4 усиливают фагоцитоз; С1/С4, связываясь с поверхностью вируса, блокируют рецепторы, ответственные за внедрение вируса в клетку; СЗа и С5а идентичны анафилактосинам, они воздействуют на нейтрофильные гранулоциты, последние выделяют лизосомные ферменты, разрушающие чужеродные антигены, обеспечивают направленную миграцию микрофагов, вызывают сокращение гладких мышц, усиливают воспаление (рис. 13).

Установлено, что макрофаги синтезируют С1, С2, С4, СЗ и С5. Гепатоциты — СЗ, С6, С8, клетки.

Интерферон, Выделен в 1957 г. английскими вирусологами А. Айзеке и И. Линденман. Интерферон первоначально рассматривался как фактор противовирусной защиты. В дальнейшем выяснилось, что это группа белковых веществ, функция которых заключается в обеспечении генетического гомеостаза клетки. Индукторами образования интерферона помимо вирусов являются бактерии, бактериальные токсины, митогены и др. В зависимости от клеточного происхождения интерферона и индуцирующих его синтез факторов различают «-интерферон, или лейкоцитарный, который продуцируется лейкоцитами, обработанными вирусами и другими агентами, интерферон, или фибробластный, который продуцируется фибробластами, обработанными вирусами или другими агентами. Оба эти интерферона отнесены к типу I. Иммунный интерферон, или у-интерферон, продуцируется лимфоцитами и макрофагами, активированными невирусными индукторами.

Интерферон принимает участие в регуляции различных механизмов иммунного ответа: усиливает цитотоксическое действие сенсибилизированных лимфоцитов и К-клеток, оказывает антипролиферативное и противоопухолевое действие и др. Интерферон обладает видотканевой специфичностью, т. е. более активен в той биологической системе, в которой выработан, защищает клетки от вирусной инфекции лишь в том случае, если взаимодействует на них до контакта с вирусом.

Процесс взаимодействия интерферона с чувствительными клетками подразделяют на несколько этапов: 1) адсорбция интерферона на клеточных рецепторах; 2) индукция антивирусного состояния; 3) развитие антивирусной резистентности (накопление интерферо-ниндуцированных РНК и белков); 4) выраженная резистентность к вирусному инфицированию. Следовательно, интерферон не вступает в прямое взаимодействие с вирусом, а препятствует проникновению вируса и ингибирует синтез вирусных белков на клеточных рибосомах в период репликации вирусных нуклеиновых кислот. У интерферона также установлены радиационно-защитные свойства.

Ингибиторы сыворотки крови. Ингибиторы — неспецифические противовирусные вещества белковой природы, содержащиеся в нормальной нативной сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов, в экстрактах органов и тканей. Обладают способностью подавлять активность вирусов вне чувствительной клетки, при нахождении вируса в крови и жидкостях. Ингибиторы подразделяют на термолабильные (теряют свою активность при прогревании сыворотки крови при 60—62 °С в течение 1 ч) и термостабильные (выдерживают нагревание до 100 °С). Ингибиторы обладают универсальной вируснейтрализующей и антигемагглютинирующей активностью в отношении многих вирусов.

Помимо сывороточных ингибиторов описаны ингибиторы тканей, секретов и экскретов животных. Такие ингибиторы оказались активными в отношении многих вирусов, например, секреторные ингибиторы респираторного тракта обладают антигемагглютинирующей и вируснейтрализующей активностью.

Бактерицидная активность сыворотки крови (БАС). Свежая сыворотка крови человека и животных обладает выраженными, в основном бактериостатическими, свойствами в отношении многих возбудителей инфекционных болезней. Основными компонентами, подавляющими рост и развитие микроорганизмов, являются нормальные антитела, лизоцим, пропердин, комплемент, монокины, лейкины и другие вещества. Поэтому БАС является интегрированным выражением противомикробных свойств, входящих в состав гуморальных факторов неспецифической защиты. БАС зависит от условий содержания и кормления животных, при плохом содержании и кормлении активность сыворотки значительно снижается.

Значение стресса. К неспецифическим факторам защиты также относят защитно-адаптационные механизмы, получившие название «стресс», а факторы, вызывающие стресс, Г. Силъе названы стрессорами. По Силье, стресс — особое неспецифическое состояние организма, возникающее в ответ на действие различных повреждающих факторов внешней среды (стрессоров). Кроме патогенных микроорганизмов и их токсинов стрессорами могут быть холод, тепло, голод, ионизирующая радиация и другие агенты, обладающие способностью вызывать ответные реакции организма. Адаптационный синдром может быть общим и местным. Он обусловливается действием гипофизарно-адренокортикальной системы, связанной с гипоталамическим центром. Под влиянием стрессора гипофиз начинает усиленно выделять адренокортикотропный гормон (АКТГ), стимулирующий функции надпочечников, вызывая у них усиленное выделение противовоспалительного гормона типа кортизона, снижающего защитно-воспалительную реакцию. Если действие стрессора слишком сильно или продолжительно, то в процессе адаптации возникает заболевание.

При интенсификации животноводства количество стрессовых факторов, воздействию которых подвергаются животные, значительно возрастает. Поэтому профилактика стрессовых воздействий, снижающих естественную резистентность организма и обусловливающих заболевания, является одной из важнейших задач ветеринарно-зоотехнической службы.

1. Защитной функцией обладают кожа и слизистые оболочки. Для большинства микроорганизмов, в том числе и патогенных, нормальная неповрежденная кожа и слизистые оболочки разных органов являются барьером, препятствующим проникновению внутрь организма. Отторжение верхних слоев эпидермиса, секреты сальных и потовых желез способствуют удалению микробов с поверхности кожи и слизистых оболочек. Однако кожа представляет собой не только механический барьер. Так как она обладает бактерицидными свойствами, связанными с действием молочных и жирных кислот, различных ферментов, выделяемых потовыми и сальными железами, микроорганизмы не являются ее постоянными обитателями, не могут в течение продолжительного времени сохраняться на коже и быстро исчезают.

Более выраженными защитными функциями обладают конъюнктива глаза, слизистые оболочки носоглотки, дыхательного, желудочно-кишечного и мочеполового трактов. Жидкости, выделяемые слизистыми, слезными и пищеварительными железами не только смывают микробы с поверхности слизистой оболочки, но и оказывают бактерицидное действие, обусловленное содержащимся в них ферментом лизоцином. Он повреждает клеточную стенку бактерий, в результате чего те погибают, Данный фермент обладает способностью вызывать лизис {растворять) многих непатогенных бактерий, но оказывает менее выраженное лити-ческое действие на такие патогенные бактерии, как стафилококки, стрептококки, не влияет на вирусы. Лизоцин является термостабильным кристаллическим белком. Он содержится в тканях животных и растений, у человека - в слезах, слюне, плазме и сыворотке крови, в лейкоцитах, в материнском молоке и других жидкостях. Защитное действие лизоцина по отношению к инфицирующим агентам особенно выражено в конъюнктиве и роговице, слизистой оболочке полости рта, глотки и носа. Быстрое заживление ран в этих органах, имеющих контакт с большим количеством различных микробов, в том числе и патогенных, в известной степени объясняется наличием лизоцина.

2. Защитную функцию осуществляет также лимфоидная ткань - лимфатические узлы подкожной клетчатки, слизистых оболочек, печени, селезенки. После проникновения через кожу и слизистую оболочку бактерии задерживаются в близлежащих лимфатических узлах. В случае малого количества и небольшой патогенности бактерии уничтожаются и перевариваются лейкоцитами.

3. Защитную роль играет и нормальная микрофлора различных органов: кожи, слизистых оболочек, особенно кишечника, где находятся бифидумбактерии, лактобактерии, кишечная палочка, которые губительно действуют на патогенные бактерии, попадающие в пищеварительный тракт.

4. Особую роль в естественном иммунитете играет комплемент - сложная система сывороточных белков, обладающих ферментативными свойствами. Комплемент состоит из 11 различных компонентов, содержится в сыворотке крови человека и животных. Сам по себе комплемент оказывает слабое бактерицидное действие, но он усиливает другие защитные факторы организма и участвует в специфических реакциях иммунитета.

Комплемент - термолабильное вещество белковой природы (разрушается при 56° С в течение 30 минут). Основным его свойством является способность вызывать лизис (растворение) клеток.

5. К естественным факторам защиты относятся нормальные (естественные) антитела. Эти антитела возникают без видимого проявления заболеваний и вступают в реакцию с различными антигенами (микроб, токсин), способствуя их обезвреживанию, вызывают лизис (растворение) бактерий в присутствии комплемента, нейтрализуют токсины, вирусы.

И на посошок интересный вопрос: возможно ли что повышения давления являются так же защитные свойства организма, предусмотренные природой в определенных обстоятельствах.

1. Что такое иммунитет?

Иммунитет – это способность организма противостоять воздействию различных антигенов, а также сохранять постоянство внутренней среды и свою биологическую индивидуальность.

2. Что представляют собой неспецифические механизмы иммунитета? Почему они называются неспецифическими?

Неспецифические (врождённые) механизмы иммунитета – это факторы защиты, которые постоянно присутствуют в организме и обеспечивают противодействие любому вмешательству чужеродных агентов независимо от их природы. Название «неспецифические» обусловлено тем, что данные механизмы иммунитета обеспечивают стандартные, однотипные реакции на антигены без их специфического распознавания.

Неспецифический иммунитет обеспечивается функционированием естественных механических барьеров, препятствующих проникновению антигенов в организм (кожи, слизистых оболочек), некоторых клеток (например, фагоцитов) и рядом физиологических факторов. К неспецифическому иммунитету относятся такие защитные реакции как чихание, кашель, рвота, понос, повышение температуры тела и др. Неспецифическую защиту организма обеспечивают также некоторые вещества, связывающие или повреждающие микроорганизмы (лизоцим, белки системы комплемента) или обеспечивающие противовирусную защиту (интерфероны).

3. Какие особенности кожного покрова и слизистых оболочек обусловливают их барьерную и защитную функции?

Внешний слой кожи – эпидермис – представлен многослойным плоским эпителием. Живые клетки росткового слоя эпидермиса интенсивно делятся и продвигаются к поверхностным слоям, где ороговевают, отмирают и слущиваются. Вместе со слущивающимися ороговевшими клетками с поверхности эпидермиса удаляются попавшие на него микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности.

В секрете потовых желез содержатся низкомолекулярные органические кислоты. Кислая среда потовой жидкости (рН ≈ 5,5) создаёт неблагоприятные условия для расселения на коже бактерий и грибков. В секрете сальных желез также содержатся неблагоприятно действующие на микроорганизмы органические вещества. Кроме того, жировой секрет защищает кожу от иссушения и растрескивания.

На поверхности кожи постоянно обитают представители нормальной кожной микрофлоры, которые могут выступать в качестве антагонистов болезнетворных микроорганизмов, препятствуя их внедрению и размножению. Таким образом, благодаря совместному действию ряда защитных механизмов, здоровая кожа представляет собой серьёзную преграду для проникновения патогенных микроорганизмов.

Барьерная и защитная функции слизистых оболочек обусловлены выделением секретов, содержащих слизь и ряд биологически активных веществ, а также высокой способности клеток к регенерации. В состав секретов большинства слизистых оболочек входит бактерицидный белок лизоцим. Бактерицидными свойствами также обладают соляная кислота и пищеварительные ферменты, выделяемые клетками слизистой оболочки желудка, а также компоненты желчи, поступающие в просвет тонкого кишечника.

4. Почему фагоцитоз относят к неспецифическим защитным реакциям организма?

Фагоцитоз – врождённый механизм защиты организма от чужеродных объектов различной природы. Он обладает широким спектром действия, а не направлен только против одного определённого антигена. Фагоциты поглощают и переваривают микроорганизмы, другие чужеродные объекты (например, компоненты инородных тел, пылевые частицы), а также мёртвые, повреждённые и патогенные клетки собственного организма. Иными словами, фагоциты работают по принципу «свой или чужой», уничтожая различные чужеродные объекты.

5. В чём заключается защитная роль интерферонов и системы комплемента?

Интерфероны – белки, обладающие противовирусными и противоопухолевыми свойствами. Они вырабатываются лейкоцитами и другими типами клеток. Интерфероны влияют на процессы синтеза белков и нуклеиновых кислот, вызывая в клетках такие изменения, которые препятствуют размножению и распространению вирусов. Как правило, они не спасают клетки, уже поражённые вирусом, но предохраняют от заражения соседние клетки. Кроме того, интерфероны подавляют размножение внутриклеточных бактерий и способны препятствовать развитию злокачественных опухолей.

В состав системы комплемента входит около 20 особых белков, постоянно присутствующих в крови. Некоторые из них могут прикрепляться к мембране бактериальных и других чужеродных клеток. Затем к этим белкам в определённом порядке присоединяются другие белки системы комплемента. В результате образуется комплекс, перфорирующий (т.е. продырявливающий) мембрану, что часто приводит к разрушению чужеродной клетки. Кроме того, клетки, «помеченные» системой комплемента, активно уничтожаются фагоцитами.

6. В каких случаях может развиваться воспалительный процесс? С чем связано покраснение, развитие отёка и повышение температуры в очаге воспаления? В чём заключается защитная функция воспалительной реакции?

Воспалительный процесс обычно развиваться в ответ на повреждение клеток и тканей организма, например, в результате травмы, ожога, и (или) на действие болезнетворных агентов различной природы (вирусов, бактерий и др.).

Воспалительную реакцию запускают повреждённые клетки и лейкоциты. Они выделяют специальные вещества (гистамин и серотонин), под действием которых расширяются кровеносные сосуды, что усиливает приток крови к повреждённому участку и, как следствие, приводит к покраснению и повышению температуры.

Возрастает также проницаемость стенок капилляров, в результате чего усиливается выход плазмы крови в межклеточное пространство. Это вызывает набухание повреждённого участка ткани – развивается отёк. Через стенки капилляров в очаг воспаления активно проникают фагоцитирующие клетки, которые поглощают чужеродные вещества, микроорганизмы, омертвевшие клетки собственных тканей организма и переваривают их. Нередко фагоциты сами погибают, защищая организм. Гной, образующийся в очаге воспаления, представляет собой совокупность мёртвых клеток организма (в том числе погибших лейкоцитов), микроорганизмов и различных биологически активных веществ.

Таким образом, воспаление – это защитная реакция организма, которая помогает справиться с чужеродными объектами и восстановить нормальную работу повреждённых тканей.

7. Почему медицинским работникам (даже тем, кто работает в инфекционных больницах) не делают прививки от всех инфекционных болезней? Назовите несколько причин.

● У каждого человека есть неспецифический иммунитет, который в ряде случаев способен защитить организм от инфекционных агентов.

● Не от всех инфекционных болезней существуют вакцины.

● Некоторые болезни не встречаются в тех или иных регионах планеты или встречаются крайне редко. Например, белорусским медработникам нет смысла делать прививки от малярии или сонной болезни.

● Организм человека может не справиться с такой мощной антигенной нагрузкой.

● У каждого взрослого человека существует приобретённый иммунитет к определённым инфекционным болезням, которыми он уже переболел (например, к ветряной оспе, краснухе, кори и т. п.).

● Это экономически нецелесообразно.

И (или) другие причины.

Неспецифические и специфические факторы защиты организма.

Защита организма от антигенов осуществляется двумя группами факторов:

1. Факторами, обеспечивающими неспецифическую резистентность (устойчивость) организма к антигенам независимо от их происхождения.

2. Специфическими факторами иммунитета, которые направлены против конкретных антигенов.

К факторам неспецифической резистентности относятся:

1. механические

2. физико-химические

3. иммунобиологические барьеры.

1) Механические барьеры, создаваемые кожей и слизистыми оболочками, механически защищают организм от проникновения в него антигенов (бактерий, вирусов, макромолекул). Эту же роль выполняют слизь и реснитчатый эпителий верхних дыхательных путей (освобождающие слизистые оболочки от попавших на них инородных частичек).

2) Физико-химическим барьером, разрушающим попадающие в организм антигены, являются ферменты, хлористоводородная (соляная) кислота желудочного сока, альдегиды и жирные кислоты потовых и сальных желез кожи. На чистой и неповреждённой коже мало микробов, т.к. потовые и сальные железы постоянно выделяют на поверхности кожи вещества, обладающие бактерицидным действием (уксусная, муравьиная, молочная кислота).

Желудок – барьер для проникающих перорально бактерий, вирусов, антигенов, т.к. они инактивируются и разрушают под влиянием кислого содержимого желудка (pH 1,5-2,5) и ферментов. В кишечнике факторами служат ферменты, бактериоцины, образуемые нормальной микрофлорой кишечника, а также трипсин, панкреатин, липаза, амилаза и желчь.

3) Иммунобиологическую защиту осуществляют фагоцитирующие клетки, поглощающие и переваривающие микрочастицы с антигенными свойствами, а также система комплемента, интерферон, защитные белки крови.

I. Фагоцитоз открытый и изученный И.И. Мечниковым, является одним из основных мощных факторов, обеспечивающих резистентность организма, защиту от чужеродных и инородных веществ, в том числе микробов.

К фагоцитирующим клеткам И.И. Мечников отнес макрофаги и микрофаги.

В настоящее время существует единая мононуклеарная фагоцитирующая система .

В неё входят:

1. тканевые макрофаги (альвеолярные, перитонеальные и др.)

2. клетки Лангерганса (белые отростчатые эпидермоциты) и Гранштейна (эпидермоциты кожи)

3. клетки Купфера (звездчатые ретикулоэндотелиоциты).

4. эпителиодные клетки.

5. нейтрофилы и эозинофилы крови и др.

Процесс фагоцитоза имеет несколько стадий :

1) приближение фагоцита к объекту (хемотаксис)

2) адсорбция объекта на поверхности фагоцита

3) поглощение объекта

4) переваривание объекта.

Поглощение фагоцитируемого объекта (микроб, антигены, макромолекулы) осуществляется путём инвагинации клеточной мембраны с образованием в цитоплазме фагосомы, содержащей объект. Затем происходит слияние фагосомы с лизосомой клетки с образованием фаголизосомы, в которой объект переваривается с помощью ферментов.

В том случае, если проходят все стадии и процесс заканчивается перевариванием микробов, фагоцитоз называется завершенным .

Если же поглощенные микробы не погибают, а иногда даже размножаются в фагоцитах, то такой фагоцитоз называется незавершенным .

Активность фагоцитов характеризуется:

1. Фагоцитарные показатели оцениваются по числу бактерий, поглощенных или переваренных одним фагоцитом в единицу времени.

2. Опсонофагоцитарный индекс представляет собой отношение фагоцитарных показателей, полученных с сывороткой, содержащей опсонины, и контролем.

II. Гуморальные факторы защиты:

1) Тромбоциты– гуморальные факторы защиты играют важную роль в иммунитете, выделяя биологически активные вещества

(гистамин, лизоцим, лизины, Лейкины, простагландины и др.), которые участвуют в процессах иммунитета и воспаления.

2) Система комплемента – сложный комплекс белков сыворотки крови, находящийся обычно в неактивном состоянии и

активирующийся при образовании комплекса «антиген-антитело».

Функции комплемента многообразны, он является составной частью многих иммунологических реакций, направленных на освобождение организма от микробов и других чужеродных клеток и антигенов.

3) Лизоцим – протеолитический фермент, который синтезируется макрофагами, нейтрофилами и другими фагоцитирующими клетками. Фермент содержится в крови, лимфе, слезах, молоке,

сперме, на слизистых оболочках урогенитального тракта, дыхательных путей и ЖКТ. Лизоцим разрушает клеточную стенку бактерий, что приводит к их лизису и способствует фагоцитозу.

4) Интерферон – белок, который синтезируется клетками иммунной системы и соединительной ткани.

Различают три его вида:

Интерфероны синтезируются клетками постоянно. Их продукция резко возрастает при инфицировании организма вирусами, а также

при воздействии индукторов интерферона (интерфероногенов).

Интерферон широко применяется как профилактическое и лечебное средство при вирусных инфекциях, новообразованиях и иммунодефицитах.

5) Защитные белки сыворотки крови – это белки острой фазы, опсонины, пропердин, b-лизин, фибронектин.

К белкам острой фазы относятся:

a) С – реактивный

b) Пропердин - глобулин нормальной сыворотки крови, который способствует активации комплемента и таким образом участвует во многих иммунологических реакциях.

c) Фибронектин – универсальный белок плазмы крови и тканевых жидкостей, синтезирует макрофаги и обеспечивающий опсонизацию антигенов и связывание клеток с чужеродными веществами.

d) лизин – белки сыворотки крови, которые синтезируются тромбоцитами и повреждают цитоплазматическую мембрану бактерий.

Специфическая защита, направленная против конкретного антигена, осуществляется комплексом специальных форм реагирования иммунной системы:

1. антителообразованием

2. иммунный фагоцитоз

3. киллерная функция лимфоцитов

4. аллергические реакции, протекающие в виде гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ) и

гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ)

5. иммунологическая память

6. иммунологическая толерантность.

Между факторами неспецифической резистентности и специфическими иммунными реакциями существуют тесная связь и взаимодействие.

Литература:

1. Воробьёв А.А.

Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Издательство: МИА, 2011.

2. Алешукина А.В.

Медицинская микробиология: Учебное пособие. – Ростов н\д: Феникс, 2010

3. Черкес Ф.К., Богоявленская Л.Б.. Бельская Н.А.

Микробиология / Под ред. Ф.К. Черкес – 2-е изд., стереотипное. – М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2011. – 512 с.: ил.