Инфекционный процесс

Принимая во внимание, что  симптоматика клинических проявлений воздействия ЛПС на макроорганизм  при различных грамотрицательных  ин-фекциях однотипна, становится очевидным, что «специфика» указанных форм патологии связана с модифицирующим воздействием экзотоксинов, часть из которых еще не идентифицирована.

Таким образом, различные  патогенные штаммы одного вида грамотри-цательных  и грамположительных бактерий могут  продуцировать сложную мозаику токсинов. В то же время данные литературы свидетельствуют и о противоположной точке зрения, согласно которой патогенные штаммы неко-торых видов бактерий могут продуцировать только один токсин. Это касает-ся возбудителей дифтерии, столбняка, сибирской язвы.

В зависимости от характера  биологических эффектов на макро-организм все токсины делятся на следующие  группы

1. Повреждающие клеточные  мембраны.

2. Ингибиторы синтеза  белков.

3. Активаторы вторичных  мессенджеров.

4. Активаторы иммунного  ответа.

5. Протеазы.

Токсины первой группы (гиалуронидазы, коллагеназы, фосфо-липазы) способны повреждать экстрацеллюлярные структуры или  плазматические мембраны эукариотических  клеток с помощью ферментативного  гидролиза или в результате формирования пор, что приводит к прямому лизису клеток и распространению возбудителей в макро-организме.

Бактериальные токсины, объединенные во второй класс, поражают клетки-мишени за счет подавления синтеза белка. Субстратами  для этих ток-синов являются фактор элонгации и рибосомальная РНК.

Бактериальные токсины  третьей группы могут вызывать активацию  или модификацию различных внутриклеточных  белков-мессенджеров, что приводит к резким нарушениям функциональной активности клеток без их гибели.

Некоторые бактериальные  токсины, отнесенные выше к четвертой группе, выступают в роли суперантигенов, действуют непосредственно на антигенпрезентирующие клетки и клетки иммунной системы, обладают пи-рогенной активностью, усиливают симптоматику эндотоксинового шока. К числу этих токсинов относятся термостабильные токсины с ММ от 22 до 30 кД (стафилококковые энтеротоксины серотипов А- Е, пирогенные экзотокси-ны стрептококков группы А, суперантиген стрептококков группы А и др. ).

Особую категорию составляют нейротоксины возбудителей ботулизма  и столбняка. Токсины возбудителей ботулизма ингибируют вы-свобождение ацетилхолина в синаптических структурах, тем самым обуславливая развитие нейропаралитического синдрома. Токсины возбудителя столбняка связыва-ются с рецепторами пресинаптической мембраны мотонейронов, а также внедряются в тормозные и вставочные нейроны спинного мозга

Сходная клиническая картина заболеваний, вызываемых патогенными штаммами различных  видов бактерий, связана с их способностью продуци-ровать одинаковые типы токсинов или различные типы токсинов со сходным механизмом действия (Вертиев Ю.В. 1987) Особенно ярко эта закономер-ность прослеживается в отношении холероподобных диарей. Под действием холероподобных токсинов энтероциты накапливают цАМФ, что ведёт к вы-ходу электролитов и воды в просвет кишечника с последующим развитием диареи.

Согласно данным литературы более 50% всех заболеваний об-условлено вирусной инфекцией.

Роль цитокинов  в индукции типовых патологических процессов.

Важная роль в индукции типовых  патологических процессов при ин-фекционной патологии отводится цитокинам, при участии которых бактери-альные токсины и другие факторы патогенности опосредуют цитотоксиче-ские эффекты.

Описание структуры и биологических  эффектов цитокинов началось с 1957 г. с появлением антисывороток и  гибридной технологии. Однако доста-точно интенсивное изучение цитокинов было стало проводиться 70-х годов XX и по настоящее время, что позволило обнаружить более 20 интерлейки-нов.

Касаясь общей характеристики и  классификации цитокинов, участ-вующих в развитии инфекционно-аллергических воспалительных реакций преиммунного и иммунного ответов организма на действие антигенов – ал-лергенов инфекционной природы, следует отметить следующие группы ос-новных цитокинов.

1. Гемопоэтические факторы роста.

2. Интефероны.

3. Лимфокины.

4. Монокины.

5. Хемокины;

6. Другие цитокины.

К первой группе гемопоэтических факторов роста относятся грануло-цитарно-макрофагальный, гранулоцитарный, макрофагальный колониести-мулирующие факторы (КСФ), продуцируемые Т-лимфоцитами, моноцитами, фибробластами, эндотелиальными клетками. КСФ стимулируют процессы гемопоэза в костном мозге, повышают физиологическую активность зрелых нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов и макрофагов. Гемопоэтическими факторами роста являются и эритропоэтин, продуцируемый перитубулярны-ми клетками почек, клетками Купфера, а также фактор стволовых клеток, ис-точником которого являются клетки стромы костного мозга, клетки эндоте-лия, фибробласты. Вторая группа цитокинов в указанной классификации включат в себя интерфероны.

В настоящее время выделяют 3 разновидности  интерферонов: α- ин-терферон, β-интерферон, γ-интерферон, причём α-интерферон проду-цируется В-лимфоцитами, натуральными киллерами  и макрофагами, стиму-лирует противоопухолевый  иммунитет, иммунную цитотоксичность, экс-прессию антигенов I класса МНС на клетках различных типов. Такими же биологическими эффектами обладает и β- интерферон, продуцируемый фиб-робластами, эпителиальными клетками, макрофагами.

Выраженной противоопухолевой, антивирусной активностью, способ-ностью стимулировать макрофаги, иммунную цитотоксичность, а также экс-прессию антигенов I и II классов МНС на клетках различных типов обладает γ-интерферон, продуцируемый Т-лимфоцитами, К-клетками, лимфоцитами.

Интерфероны (ИФН)-α- и β- высокогомологичны, кодируются в хромо-соме 6, взаимодействуют с одним рецептором (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 1999). Сигналом для продукции указанных ИФН служит контакт клеток с вирионами, их фрагментами, двуспиральной РНК, эндотоксинами. ИФН свя-зываются с клеточными рецепторами, частично поступают внутрь клеток-мишеней, усиливают синтез простагландинов и лейкотриенов, увеличивают соотношение цГМФ/цАМФ. Последнее обуславливает снижение синтеза м-РНК и белков вируса.

ИФН-γ обладает менее выраженным противовирусным действием, ко-дируется 9-й парой хромосом, имеет иной рецептор, чем ИФН-α- и β, явля-ется активатором клеточного иммунитета и аутоиммунитета, может высту-пать в роли синергиста ФНО.

Лимфокины – гликопротеидные медиаторы, продуцируемые лимфоци-тами на фоне антигенных воздействий, а также под влиянием митогенов, включены в третий класс цитокинов.

С 1979 г. гликопротеидные медиаторы  лейкоцит – лейкоцитарных взаимодействий стали именовать интерлейкинами ( ИЛ ).

ИЛ – семейство биологически активных молекул, различных по своей структуре и выполняемым функциям. Источником интерлейкинов, помимо лимфоцитов, моноцитов, тканевых макрофагов, могут быть тканевые базо-филы, фибробласты, эндотелиальные, эпителиальные и ряд других клеток (Ломакин М.С., Арцимович Н.Г., 1991). Интерлейкины синтезируются при повреждении тканей под влиянием бактериальных, токсических, иммуноал-лергических и других факторов патогенности, модулируют развитие локаль-ных и системных защитных реакций.

Детально описаны особенности  биологического действия и структуры 14 интерлейкинов среди них ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-13, ИЛ-14.

В соответствии с данными литературы ИЛ-2 – полипептид с ММ 25 кД, детерминируется 4-й парой хромосом, продуцируется  Т-лимфоцитами, сти-мулирует пролиферацию и дифференцировку Т- лимфоцитов, повышает ци-тологическую активность К-клеток, способствует пролиферации В-лимфоцитов и секреции иммуноглобулинов.

ИЛ-3 – член семьи гемопоэтических  ростовых факторов, названных КСФ (колониестимулирующими  факторами), идентифицирован у человека как мульти-КСФ, продуцируется Т-лимфоцитами, эпителиальными клетками тимуса, тучными клетками. ИЛ-3 способствует пролиферации полипотент-ных клеток – предшественников, дифференцировке гемопоэтических клеток.

ИЛ-4, полипептид с ММ 15-20 кД, продуцируется Т-лимфоцитами, макрофагами, тучными клетками, базофилами, В-лимфоцитами, клетками костного мозга, стромальными клетками,стимулирует дифференцировку Т-хелперов, пролиферацию и дифференцировку В – лимфоцитов, продукцию иммуноглобулинов класса Е, развитие атонических аллергических реакций, идентифицирован как фактор, активирующий макрофаги.

ИЛ-5 – цитокин с ММ 20-30 кД,продуцируется  Т-лимфоцитами, туч-ными клетками, эозинофилами, стимулирует рост и дифференцировку  эози-нофилов, активирует их хемотаксис, функциональную активность, синтез иммуноглобулинов класса А, стимулирует дифференцировку В-клеток.

ИЛ-6 – полифункциональный белок  с ММ 19-54 кД, синтезируется Т-лимфоцитами, моноцитами, макрофагами, фибробластами, тучными клетка-ми, гепатоцитами, нейронами, астроцитами. История идентификации указан-ного интерлейкина нашла отражение в трансформации его синонимов. Вна-чале он был назван «плазмацитомный гибридомный фактор роста». Затем в связи с его способностью стимулировть синтез белков острой фазы он был обозначен как фактор, стимулирующий гепатоциты. В настоящее время ИЛ-6 относят к категории провоспалительных цитокинов, он является одним из ведущих регуляторов метаболических сдвигов, свойственных синдрому сис-темного воспалительного ответа. В то же время ИЛ-6 индуцирует дифферен-цировку гемопоэтических клеток-предшественников, Т- и В-лимфоцитов, со-зревание мегакариоцитов и продукцию тромбоцитов, является эндогенным пирогеном.

ИЛ-7 был идентифицирован как  фактор, поддерживающий рост пре-В- лимфоцитов, его синоним – лимфопоэтин, с ММ 25 кД.

ИЛ-8 идентифицирован как гранулоцитарный  хемотаксический пептид, моноцитарный и нейтрофилактивирующий пептид.

ИЛ-9 продуцируется Т-лимфоцитами, повышает активность стволовых клеток, стимулирует эритропоэз, пролонгирует выживаемость Т-лимфоцитов, способствует эритропоэзу, взаимодействуя с эритропоэтином.

ИЛ-10 подавляет функциональную активность макрофагов, ингибирует продукцию провоспалительных  цитокинов и секрецию иммуно-глобулинов. Источником образования ИЛ-10 являются Т- лимфоциты, макрофаги, кера-тиноциты, В- лимфоциты.

ИЛ-13 образуется Т-лимфоцитами, стимулирует  рост и дифференци-ровку В-лимфоцитов, индуцирует синтез иммуноглобулинов класса Е, угне-тает продукцию провоспалительных  цитокинов макрофагами и моноцитами.

ИЛ-14 стимулирует пролиферацию только антигенстимулированных В-лимфоцитов, источником образования являются Т-лимфоциты.

К числу лимфокинов, играющих важную роль в развитии иммунных реакций  организма в ответ на действие бактериально - токсических антиге-нов-аллергенов, относится и лимфотоксин (ФНО-β), продуцируемый Т- и В-лимфоцитами. Лимфотоксин обладает чрезвычайным полиморфизмом био-логических эффектов, обеспечивает экспрессию генов ростовых факторов, цитокинов, факторов транскрипции, рецепторов клеточной поверхности и острофазных белков, играет важную роль в обеспечении противоопухолевой и противоинфекционной защиты, является эндогенным пирогеном.

Т-лимфоциты являются источником низкомолекулярного фактора рос-та В, стимулирующего рост активированных В-лимфоцитов.

К числу лимфокинов и монокинов  относится онкостатин, продуци-руемый Т-лимфоцитами, моноцитами, макрофагами, ингибирующий проли-ферацию некоторых  солидных опухолей, рост нормальных фибро-бластов  и клеток СПИД-ассоциированной саркомы  Капоши.

Как указывалось выше, следующей группой цитокинов, играющих важную роль в развитии инфекционного процесса, иммунных и аллергиче-ских реакций, формирующихся на фоне действия инфекционных патогенных факторов, относятся монокины.

Монокины – медиаторы клеточного происхождения, образуются моно-цитами и тканевыми макрофагами на фоне антигенной стимуляции. Часть монокинов продуцируется лимфоцитами, гепатоцитами, эндоте-лиальными и глиальными клетками, в связи с чем нельзя провести четкую грань между лимфокинами, монокинами и цитокинами другого происхождения по месту их синтеза и особенностям биологического действия.

В настоящее время известно около 100 биолоически активных веществ, секретируемых  моноцитами и макрофагами, классификация  которых может быть представлена следующим образом:

Протеазы: активатор плазминогена, коллагеназа, эластаза, ангио-тензинконвертаза.

Медиаторы воспаления и иммуномодуляции: ФНО, ИЛ-1, ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-8,ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-15, интерферон, лизоцим, фактор активации ней-трофилов, компоненты комплемента (С, С2, С3, С5).

Факторы роста: КСФ-ГМ, КСФ-Г, КСФ-М, фактор роста фибро-бластов, трансформирующий фактор роста.

Факторы свертывающей системы крови  и ингибиторы фибринолиза:V, VII, IX, X, ингибиторы плазминогена, ингибиторы плазмина.

Адгезивные вещества: фибронектин, тромбоспондин, протеогликаны.

В связи с вышеизложенным представляется целесообразным оста-новиться на характеристике отдельных монокинов, играющих важную роль в развитии иммунных и аллергических  реакций, а также сосудисто-тканевых изменений при инфекционной патологии.

ИЛ-1– иммунорегулирующий лейкопептид, продуцируется не только моноцитами и макрофагами, но и нейтрофилами, клетками нейроглии и аст-роцитами мозга, эндотелиальными клетками, В-лимфоцитами, нейронами го-ловного мозга, периферическими симпатическими нейронами, норадренер-гическими хромаффинными клетками мозгового вещества надпочечников (Шхинек Э.К. и соавт., 1993). Известны две формы ИЛ-1: ИЛ-1-альфа и ИЛ-1-бета, которые кодируются различными генами в виде предшественников с ММ в 31000 Д. Запуск продукции ИЛ-1 осуществляется под влиянием раз-личных антигенов, в частности, эндотоксинов, липополисахаридов, нейро-пептидов. Обе формы ИЛ-1, несмотря на определенные различия в амино-кислотном составе, связываются с одними и теми же рецепторами на клет-ках-мишенях и обладают сходным биологическим действием. У человека преобладает ИЛ-1-бета.