Нормальная микрофлора организма человека: понятие, характеристика.

Естественная аутомикрофлора тела – единый природный комплекс, состоящий из совокупности гетерогенных микробоценозов в различных участках человеческого организма.

Ткани и полости, сообщающиеся с внешней средой - кожа, верхние дыхательные пути, ротовая полость, желудочно-кишечный тракт, слизистые глаз и носа, - являются открытыми биологическими системами и колонизированы микроорганизмами.

Естественную микрофлору любых биотопов подразделяют по происхождению на постоянную (резидентную) и случайную (транзиторную). В постоянной микрофлоре различают две фракции – облигатную и факультативную. Облигатная микрофлора является главной составляющей любого микробоценоза, обеспечивая колонизационную резистентность, участвуя в процессах ферментации, иммуностимуляции и т.д. Типичными представителями облигатной микрофлоры являются бифидобактерии и лактобактерии, колонизирующие кишечник и влагалище. Факультативная микрофлора в норме составляет меньшую часть постоянных обитателей биотопа, также выполняя важные физиологические функции. Кроме того, существуют микроорганизмы, связанные со стенками полостей (пристеночная микрофлора). и микроорганизмы, не фиксирующиеся в биотопе (полостная микрофлора).

Микрофлора различных экотопов организма. Микроорганизмы, в норме колонизирующие кожные покровы, представлены различными видами коагулазоотрицательных и реже коагулазоположительных стафиллококов (Staphylococcus spp.), сарцинами (Sarcina spp.), коринебактериями (Corynebacterium spp.), пропионобактериями (Propionibacterium spp.) и др. На коже здоровых людей обычно отсутствуют энтеробактерии (E. coli, Proteus spp., Klebsiella spp., Acinetobacter spp. и др.), дрожжеподобные грибы рода Candida, бактероиды (Bacteroides spp.). Количество аэробных микроорганизмов на коже здорового человека в среднем составляет 102-106 КОЕ/см2, а анаэробных – 104-106 КОЕ/см2. Концентрация микроорганизмов на коже более высокая в местах с повышенной влажностью. При этом анаэробные бактерии локализуются, в основном, на участках богатых сальными железами.

Нормальная микрофлора половых путей способствует сохранению здоровья женщины. Ведущее место в вагинальном микробиоценозе занимают лактобациллы (80-90%), количество которых может достигать 109 КОЕ/мл. Выделяют более 6 видов лактобацилл: Lactobacillus acidophilus, L. plantarum, L. casei и др., объединенных общим названием – палочки Додерлейна (Doderlein). Кроме лактобацилл в состав влагалищного биотопа входят более 40 видов других видов бактерий, но их удельный вес не превышает 5%, а количество, в основном, составляет 103-104 КОЕ/мл. Это Bifidobacterium spp., Peptostreptococcus spp., Bacteroides spp., Staphylococcus spp., Corynebacterium spp. и др. Реже в составе нормальной микрофлоры обнаруживаются Mobiluncus spp., Mycoplasma spp., Gardnerella vaginalis. Поэтому при микроскопии мазка из влагалища, окрашенного по Граму, обнаружение единичных эпителиальных клеток соответственно фазе менструального цикла, единичных лейкоцитов или их отсутствие, доминирование лактобацилл (другие морфотипы либо отсутствуют, либо их количество исчисляется единичными микробными клетками в редких полях зрения) свидетельствует о нормофлоре. Морфологически лактобациллы представляют собой прямые или слегка изогнутые грамположительные не образующие спор палочки размером 1,0-10,0 х 0,5-1,2 мкм.

ЖКТ, особенно толстая кишка, является наиболее заселенным экотопом организма человека. Качественный и количественный состав микрофлоры меняется в течение жизни и зависит от возраста, характера питания и др. У детей, находящихся на грудном вскармливании, доминирует бифидофлора. Это крупные грамположительные прямые или разветвленные палочки. При искусственном вскармливании и при переходе на смешанное питание отмечается увеличение разнообразия грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов.

Микрофлора толстой кишки взрослого человека включает около 500 видов микроорганизмов и составляет до 30% сухой массы фекалий. Поэтому при микроскопическом исследовании выявляют разнообразные грамположительные и грамотрицательные палочки, кокки, извитые формы. Количество морфоваров микроорганизмов у взрослого человека может достигать 40, а в среднем составляет около 15. Наиболее многочисленными и постоянными обитателями кишечника взрослого являются бифидобактерии (108-1010 КОЕ/4., лактобактерии (106-108КОЕ/4., типичные E. coli, энтерококки, стафилококки и др.

Функции нормальной микрофлоры человека, влияющие на состояние здоровья. Колонизационная резистентность – комплекс механизмов поддержания стабильности микробоценоза биотопов. Одним из этих механизмов является межмикробный антагонизм – образование продуктов, обладающих выраженной антагонистической активностью (молочная, уксусная кислоты и др.). Значительное место в поддержании колонизационной резистентности принадлежит конкуренции различных видов бактерий за пищевые субстраты и сайты адгезии на клетках эпителия.

Естественная микрофлора пищеварительного тракта также выполняет следующие физиологические функции:

  • Стимуляция процесса формирования иммунной системы у новорожденных и поддержание иммунного статуса у взрослых;
  • Участие в обменных процессах (синтез ферментов, витаминов группы В, К, D, поддержание вводно-солевого баланса, регуляция газовой среды кишечника;
  • Участие в биохимических процессах пищеварения (ферментация пищевых субстратов, регуляция моторно-эвакуаторной функции кишечника);
  • Инактивация экзогенных и эндогенных токсических продуктов при помощи механизмов биотрансформации и биодеградации и т.д.

Дисбактериоз: понятие, причины возникновения, меры профилактики, микробиологическая диагностика

Дисбактериоз – это клинико-микробиологический синдром, который характеризует патологически измененное состояние микробоценоза конкретного биотопа.

Факторами, способствующими возникновению дисбактериоза, являются:

  • применение антибиотиков, гормонов, иммунодепрессантов, лучевой терапии;
  • хирургические операции;
  • длительное воздействие неблагоприятных экологических факторов в быту и на производстве;
  • острые кишечные инфекции, различные хронические заболевания желудка, кишечника и печени;
  • нервно-психические стрессы;
  • голодание, нерациональное питание, авитаминоз.

Дисбактериоз кишечника – это количественные и качественные изменения микрофлоры, сопровождающиеся дефицитом бифидобактерий и другой защитной микрофлоры (лактобактерий, типичных эшерихий) и размножением различных условно-патогенных энтеробактерий, которые при нормальном биоценозе совсем отсутствуют или составляют незначительную часть общей микрофлоры.

Основным методом диагностики дисбактериоза кишечника является бактериологический.

С дисбактериозом влагалища связано развитие бактериального вагиноза (Б3.. БВ – это инфекционный невоспалительный синдром, характеризующийся чрезмерной концентрацией облигатно- и факультативно-анаэробных условно-патогенных микроорганизмов и резким снижением или отсутствием лактобацилл.

БВ – распространенная патология влагалища женщин детородного возраста. По данным различных исследований его обнаруживают у 21-33 % женщин. Наибольшую опасность БВ представляет для беременных женщин, т. к. может быть причиной многих осложнений в течении беременности, родов, послеродового периода у матери и патологией плода и новорожденного. Поэтому важной является профилактика БВ, своевременная диагностика и лечение, в т.ч. с использованием пробиотиков. Основной метод диагностики бактериального вагиноза – микроскопический. Для мазков от больных с бактериальным вагинозом, окрашенных по Граму, характерны следующие закономерности:

  • наличие большого количества клеток поверхностных слоев вагинального эпителия, представленных в основном “ключевыми клетками”. Это зрелые клетки плоского эпителия, по всей поверхности которых в большом количестве адсорбированы грамвариабельные палочки и/или коккобактерии;
  • лактобациллы отсутствуют или определяются как единичные не во всех полях зрения;
  • наличие большого или массивного количества грамвариабельных и/или грамотрицательных палочек и/или коккобактерий (Bacteroides spp., Gardnerella vaginalis), а также изогнутых грамвариабельных палочек(Mobiluncus spp.);
  • лейкоцитарная реакция, как правило, отсутствует.

Принципы коррекции нормальной микрофлоры человека

  • Назначение пробиотиков
  • Назначение пребиотиков
  • Назначение синбиотиков
  • Назначение метаболитов бактерий-симбионтов
  • Назначение аутопробиотиков

Наиболее распространенным является использование специально подобранных пробиотических микроорганизмов (преимущественно представителей нормальной микрофлоры пищеварительного тракт1. в виде пробиотических лекарственных препаратов, биологически активных пищевых добавок или продуктов питания (пробиотики).

Основные группы пробиотиков (Шендеров Б.А.):

  • пробиотики на основе живых микроорганизмов (монокультуры или их ассоцииации);
  • пробиотики на основе метаболитов или структурных компонентов микроорганизмов – представителей нормальной микрофлоры;
  • пробиотики на основе соединений микробного или иного происхождения, стимулирующих рост и активность бифидобактерий и лактобацилл – представителей нормальной микрофлоры;
  • пробиотики на основе комплекса живых микроорганизмов, их структурных компонентов, метаболитов в различных сочетаниях и соединений, стимулирующих рост представителей нормальной микрофлоры;
  • пробиотики на основе генно-инженерных штаммов микроорганизмов, их структурных компонентов и метаболитов с заданными характеристиками;
  • пробиотические продукты питания на основе живых микроорганизмов, их метаболитов, других соединений микробного, растительного или животного происхождения, способные поддерживать и восстанавливать здоровье через коррекцию микробной экологии организма хозяина.

Требования к микроорганизмам, используемым в качестве основы пробиотиков:

  • должны быть изолированы из организма тех видов животных и человека, для которых они и будут предназначены;
  • должны обладать полезным воздействием на организм хозяина, подтвержденным лабораторными исследованиями и клиническими наблюдениями;
  • при введении в больших количествах они должны обладать минимальной способностью к транслокации из просвета пищеварительного тракта во внутреннюю среду макроорганизма; при длительном использовании они не должны вызывать побочные эффекты;
  • должны обладать колонизационным потенциалом (быть устойчивыми к низким значениям рН, желчным кислотам, антимикробным субстанциям, продуцируемым индигенной микрофлорой; хорошо адгезироваться к эпителию соответствующих слизистых оболочек);
  • должны обладать стабильными характеристиками как в клиническом, так и в технологическом плане;
  • должны обладать высокой скоростью роста и размножения в условиях, близким таковым в кишечном тракте;
  • должны иметь четкую физиолого-биохимическую и генетическую маркировку как для исключения фальсификации, так и для периодического контроля идентичности исходных пробиотических штаммов и производственных культур в процессе их эксплуатации.

Виды микроорганизмов, используемые для приготовления пробиотиков:

Bacillussubtilis

Bifidobacterium adolescentis, В. bifidum,В. breve, B. infantis, B. longum

Enterococcus faecalis, E. faecium

Eschеrichia coli

Lactobacillus acidophilus. L. casei, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, L. helveticus, L. fermentum,L. lactis, L. rhamnosus, L. salivarius, L. plantarum

Lactococcus spp.

Leuconostoc spp.

Pediococcus spp.

Propionibacterium acnes

Saccharomyces boulardii

Streptococcus cremoris, S. lactis, S. salivarius subsp. thermophilus

Clostridium butiricum

Систематическое использование пробиотических препаратов, биологически активных добавок и продуктов питания повышает колонизационную резистентность, усиливает иммунитет, предотвращает развитие аллергических осложнений, нормализует пул гистамина и щавелевой кислоты, оказывает гипохолестеринемический противоопухолевый и другие положительные эффекты на организм человека. Исходя из этого, создание пробиотиков и продуктов функционального питания на основе пробиотических штаммов микроорганизмов, обладающих специфическим позитивным действием на организм человека, рассматривают как стратегическое направление альтернативной медицины, направленное на поддержание и восстановление здоровья человека.

К сожалению, с расширением спектра показаний для назначения пробиотиков стала накапливаться информация, что положительный эффект пробиотиков даже при длительном применении нередко носит транзиторный характер, а порой, к сожалению, и полностью отсутствует. Более того, хотя безопасность использования пробиотических препаратов, добавок и продуктов питания является достаточно хорошо установленным фактом, появились отдельные сообщения о возникновении у лиц, длительно принимающих живые пробиотические микроорганизмы, различных осложнений (лакцидемии у грудных детей, аутоиммунные заболевания, аллергические проявления, оппортунистические инфекции, дисбиотические состояния, обусловенные назначением больших доз пробиотических препаратов и т.д.).

Одной из главных причин случаев неэффективности пробиотиков может быть чужеродность для человека входящих в их состав микроорганизмов, недостаточный учет высокой видовой, индивидуальной и анатомической специфичности автохтонной микрофлоры лиц, которым назначают эти средства коррекции микроэкологических нарушений (Шендеров Б.А.).

Во все больших масштабах для профилактики и коррекции микроэкологических нарушений в пищеварительном тракте в настоящее время используют, так называемые, пребиотики, селективно стимулирующие рост «хороших» микроорганизмов (прежде всего, бифидобактерий и лактобацилл), и как результат, улучшающие разнообразные физиологические функции и метаболические реакции, связанные с функционированием симбиотической микрофлоры (устойчивость к инфекциям снижение риска возникновения злокачественных новообразований в толстом кишечнике, улучшение биоусвояемости кальция и магния, колонизации кишечника грудных детей полезными микроорганизмами, снижение уровня сывороточного холестерина и т.д.).

Среди пребиотиков наиболее популярны поли- и олигофруктаны, соевые олигосахариды, галактоолигосахариды, изолированные из природных источников или получаемые биотехнологическим или синтетическим методами (Шендеров Б.А.). Также в качестве пребиотических субстанций используются также различные блокаторы адгезии и ингибиторы роста патогенных и оппортунистических микроорганизмов (лектины, антиадгезины, модуляторы синтеза секреторных иммуноглобулинов, дефензины различных типов, структурные компоненты пробиотических микроорганизмов, их метаболиты и т.д.).

Пребиотики реализуются самостоятельно, в виде обогащающих добавок к разнообразным продуктам питания, а также в комбинации с пробиотическими микроорганизмами (синбиотики).

Иммунитет - совокупность биологических явлений (процессов и механизмо3., направленных на сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаз1. и защиты организма от инфекционных и других генетических чужеродных для него антигенов.

Виды иммунитета:

Врожденный (видовой) – представляет собой невосприимчивость одного вида животных или человека к микроорганизмам, вызывающим заболевания у других видов (невосприимчивость человека к чуме собак, невосприимчивость животных к возбудителям гонореи и кори).

Приобретенный – невосприимчивость к антигену чувствительного к нему организма человека, животных и др., приобретаемая после встречи с ним. Он может быть естественным и искусственным. Каждый из них может быть активным и пассивным. Активный иммунитет – обусловлен активным вовлечением в процесс иммунной системы при встрече с данным антигеном. Пассивный приобретается за счет введения в организм уже готовых антител и иммунных лимфоцитов, взятых у другого иммунизированного организма.

Постинфекционный (естественный активный) – приобретается после перенесенного инфекционного заболевания. Может быть стерильным (сохраняется при освобождении организма от возбудителя болезни) и нестерильным (сохраняется в течение времени нахождения возбудителя в организме (туберкулез, сифилис)).

Поствакцинальный (искусственный активный) – после введения в организм вакцины.

Трансплацентарный (естественный пассивный) – антитела передаются плоду через плаценту, с материнским молоком.

Постсывороточный (искусственный пассивный) – после введения сывороток и иммуноглобулинов.

Активный иммунитет может быть пожизненным (постинфекционный) либо сохраняться несколько месяцев или лет (поствакцинальный). Пассивный иммунитет в отличие от активного возникает быстро, но сохраняется непродолжительное время (от 3-6 месяцев при трансплацентарном до 15-20 дней при постсывороточном), пока из организма не будут выведены чужеродные антитела.

Антимикробный - направлен против различных видов микроорганизмов, принадлежащим к определенным видам и даже вариантам (сероварам) бактерий, спирохет, риккетсий.

Антитоксический - защитное действие иммунитета направлено на обезвреживание бактериальных токсинов (возбудители анаэробных инфекций, столбняка, ботулизма).

Местный - невосприимчивость чувствительной ткани во входных воротах инфекции (кожа - бациллы сибирской язвы, слизистая кишечника – энтеробактерии).

Системный (общий) – вовлечение в процесс всей иммунной системы.

Факторы неспецифической резистентности:

Врожденные (эволюционно более древние) многообразны, но их объединяет неспецифичность действия. Естественные барьеры на путях проникновения инфекции разделяют на механические и химические. Основные механические барьеры – кожа и слизистые оболочки составляют первую линию защиты против возбудителя инфекции, секреты этих барьеров уничтожают либо ингибируют микроорганизмы. Если последние преодолевают эти поверхностные барьеры, то они сталкиваются с разнообразными конституциональными факторами (вторая линия неспецифических защитных механизмов). Эти последние принято делить на гуморальные и клеточные.

Кожа:

Кожные покровы – практически непреодолимы для большинства патогенов. Удалению патогенов способствует сморщивание омертвевших клеток и замещение их новыми, а так же секреты кожных желез, проявляющие прямую бактерицидную активность либо снижающие рН кожи до значений, неблагоприятных для микроорганизмов. Нарушение их целостности, например, при травмах и ожогах создает серьезные предпосылки для микробных инвазий, особенно при имплантации инфицированных субстратов (почва, растительные остатки и т. д.).

Слизистые оболочки:

Слизистые оболочки (СО) полости рта, глотки пищевода, мочевыводящих путей, влагалища и ряда других органов покрыты толстым многослойным эпителием протективного характера (слизистые оболочки кожного типа). Тогда как просвет желудка, кишечника, воздухоносных путей, матки и маточных труб выстланы тонким однослойным эпителием секреторного и всасывательного характера (слизистые оболочки кишечного типа). Слизистые оболочки (особенно кишечного типа. легко травмируются под влиянием разнообразных причин, делая подлежащие ткани (внутренняя среда организма), доступными для микроорганизмов. На уровне слизистых оболочек существует множество разных механизмов защиты внутренней среды организма, в том числе от проникновения в нее микроорганизмов.

Слизь СО кишечного типа покрыты слоем слизи (отсюда их название) – организованной гелеобразной гликопротеидной решеткой, задерживающей и фиксирующей различные объекты, в том числе микроорганизмы. Слизь гидрофильна и доступна для диффузии различных веществ, образующихся в организме, в том числе бактерицидных (например, лизоцима и пероксидаз).

Транспорт слизи. Реснички мерцательного эпителия, погруженные в слизь, формируют волны однонаправленных колебательных движений и тем самым перемещают пленку слизи и заключенные в ней объекты, по поверхности эпителия. Примером может служить вынос слизи из воздухоносных путей (мукоцилиарный транспорт).

Сурфактант – в нижних отделах воздухоносных путей и в дыхательном отделе легкого слизи нет, но поверхность эпителия покрыта слоем ПАВ, способного фиксировать и уничтожать многих возбудителей.

Выселение клеток на поверхность эпителия – на поверхность однослойного эпителия ЖКТ в огромном количестве выселяются лимфоидные клетки, а в зоны газообмена в легких (альвеолы) постоянно мигрируют макрофаги.

Секреция Ig А постоянно происходит на поверхности однослойных эпителиев.

Собственный слой слизистой оболочки кишечного типа – лимфоидная ткань, содержащая множество разных иммунокомпетентных клеток.

Лизоцим – представляет собой стабильный белок типа муколитического фермента. Он содержится в тканевых жидкостях животных и растений. У человека в слезной жидкости, слюне, перитонеальной жидкости, плазме и сыворотке крови, в лейкоцитах, материнском молоке и др.

Нормальная микрофлора:

Гуморальные факторы

Комплемент:

Микроорганизмы, преодолевшие поверхностные барьеры, встречают факторы второй линии защиты. Значительная часть компонентов этого комплекса индуцибельна и находится в тканях в неактивной форме; активацию вызывают различные вещества или медиаторы. Ключевые факторы: комплемент и полиморфноядерные фагоциты дополняются прочими биологически-активными продуктами

Система комплемента состоит, по меньшей мере, из 26 белков, опосредующих воспалительные реакции с участием гранулоцитов и макрофагов, ее составляющие также участвуют в реакциях свертывания крови и способствуют межклеточным взаимодействиям, необходимым для процессинга АГ; вызывают лизис бактерий и вирусов. В условиях физиологической нормы компоненты системы находятся в неактивной форме, активация комплемента приводит к появлению его активных компонентов.

Классический путь. Компоненты классического пути обозначают латинской буквой С и арабскими цифрами (С1, С2,…С9). Каскад протеазных реакций, начинающихся с С1 до С9 компонентов, известен как классический путь активации; он чаще реализуется в присутствии комплексов АГ-АТ.

Если активация комплемента по классическому пути происходит при участии иммунного комплекса эритроцит-антиэритроцитарный Ig, происходит гемолиз эритроцита; если иммунный комплекс состоит из бактерий и антибактериальнного Ig - происходит лизис бактерий (бактериолизис).

Альтернативный путь. Проникновение бактерий, особенно грамотрицательных, запускает более быстрый путь - альтернативный путь активации. Факторы альтернативного пути имеют буквенное обозначение: Р (протеин), В, Д. Каждый путь контролируется регуляторными белками: классический - С1-ингибитор, С4-связывающий белок, фактор Н, белок S; альтернативный - С3b-инактиватор (фактор 1), пропердин (Р). Причем антитела только двух классов IgG и IgM в составе иммунных комплексов могут инициировать активацию комплемента, благодаря наличию в структуре их Fc-фрагментов - участков, связывающих С1-фракцию комплемента. При присоединении С1 к комплексу АГ-АТ образуется фермент (С1-эстераз1., под действием которого формируется энзимопатический комплекс (С4b, С21. называемый С3-конвертазой. Данный фермент расщепляет С3 на С3а и С3b. При взаимодействии С3b с С4 и С2 образуется пептидаза, действующая на С5. Затем присоединяется С6 и С7. Последние три компонента совместно способствуют фиксации С8 и С9.

Лектиновый путь: инициируется маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодействия с остатками маннозы на поверхности микробных клеток катализирует С4. Далее С2, С3-С5, С6, С7, С8, С9.

Пропердин:

В альтернативном пути активации комплемента необходимо участие сывороточного белка пропердина, который активен лишь в присутствии ионов Mg2+ и требует участия еще двух сывороточных белков: факторов В и D. Фактор D в активной форме является протеиназой, расщепляющей фактор В, с образованием фрагмента Bb. Последний способен в комплексе с С3b играть роль С3-конвертазы. Альтернативные пути функционирования пропердина заключаются в стабилизации комплекса С3bBb. Фрагменты С3а и С5а названы анафилактическими по совокупности биологического эффекта - освобождение гистамина из тучных клеток, хемотаксис фагоцитов, нарушение проницаемости сосудов и др. Играют роль в патогенезе иммунных комплексов. Основные функции компонентов комплемента в защитных реакциях: стимуляция фагоцитоза, нарушение целостности клеточных стенок микроорганизмов мембраноповреждающих комплексов (МПК), особенно у видов, устойчивых к фагоцитозу (например, гонококко3., и индукция синтеза медиаторов воспалительного ответа, например ИЛ-1.

Интерфероны:

А. Айзексом и Д. Линдеманом в 1957 г. был открыт белок, который образуется в клетках макроорганизма, защищая их от вирусной инфекции. Он получил название интерферон. Его защитное действие оказалось неспецифическим, т. к. один и тот же интерферон защищал клетки от разных вирусов. В тоже время он обладал видовой специфичностью. Интерферон, образованный клетками человека, функционально активен только в организме человека, но не животных. Индукторы интерферона-интерфероногены (РНК-геномные вирусы, двунитчатые РНК, различные полианионы, бактериальные ЛПС). Интерфероны оказывают действие:

1) противовирусное;

2) противоопухолевое;

3) иммуномодулирующее;

4) радиопротективное.

Их подразделяют на три класса: α-интерферон (лейкоцитарный), β-интерферон (фибробластный), γ-интерферон (иммунный).

Лизоцим:

Лизоцим продуцируется моноцитами крови и тканевыми макрофагами. Он вызывает лизис многих сапрофитных бактерий, оказывая менее выраженное литическое действие на ряд патогенных микроорганизмов и неактивен в отношении вирусов.

Механизм бактериолитического действия лизоцима состоит в гидролизе связей между N-ацетилмурамовой кислотой и N-ацетилглюкозамином в полисахаридных цепях пептидогликанового слоя клеточной стенки бактерий.

Заживление ран в области слизистых оболочек, имеющих контакт с большим количеством микроорганизмов, в том числе и патогенных, в известной степени объясняется наличием лизоцима

Трансферрин

Трансферрин-b-глобулин, белок острой фазы, может взаимодействовать с Zn и Cu; переносит Fe3+, участвует в регуляции концентрации свободного Fe, предотвращая его избыточное накопление и потерю его с мочой. Содержание его снижается при воспалительных процессах, нефротическом синдроме.

Клеточные факторы

Фагоцитоз:

Фагоцитоз у млекопитающих осуществляют две системы клеток - полиморфоядерные лейкоциты (или гранулоциты) и макрофаги. Гранулоциты разделяют на нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Две трети всех гранулоцитов в крови человека составляют нейтрофилы. Чужеродные частицы поглощаются ими и деградируются их ферментными системами. Происхождение макрофагов: клетки предшественники в костном мозге промоноцит - моноцит (подвижные макрофаги крови). Последние остаются в циркуляции несколько часов, а затем мигрируют в ткани и дифференцируются в тканевые макрофаги. К макрофагально-моноцитарной системе относятся гистиоциты, купферовские клетки печени, свободные и фиксированные макрофаги селезенки, лимфоузлов, серозных полостей, легочные и перитонеальные.

Процесс фагоцитоза (или поглощения твердого объекта) состоит из 4-х стадий: хемотаксис, адсорбция, захватывание микробных клеток, внутриклеточное переваривание:

Хемотаксис - целенаправленное передвижение фагоцитов в направлении химического градиента хемоаттрактантов в окружающей среде. Способность к хемотаксису связана с наличием на мембране специфических рецепторов для хемоаттрактантов, в качестве которых могут выступать бактериальные компоненты, продукты реградации тканей организма, активированные фракции системы комплемента - С5а, С3а, лимфокины - продукты лимфоцитов.

Адсорбция. Одним из условий успешного поглощения является эффективная адгезия к субстрату; образно говоря в отличие от бактерий, фагоциты не умеют "плавать", но хорошо "бегают", т.е. свои поглотительные свойства они способны реализовывать только на какой-либо плотной поверхности (например, на эпителии). В свою очередь подвижность бактерий существенно ограничивают опсонины (АТ, С3b, фибронектин, сурфактант), обволакивающие микроорганизмы и делающие поглощение более эффективным; последнее обусловлено прочностью рецептор-опосредованных взаимодействий опсонинов с соответствующими рецепторами на мембране фагоцита (к Fc-фрагментам АТ, компонентам комплимента, фибронектину и др.). Отсутствие указанных рецепторов приводит к резкому снижению функциональной активности; например, врожденный дефицит С3b-рецепторов сопровождается высокой частотой бактериальных инфекций и даже выделен в отдельную нозологическую форму как синдром дефицита адгезивности лейкоцитов.

Поглощение и переваривание. Принципы поглощения у бактерий идентичны таковым у амеб: в результате образуется фагосома с заключенным внутри объектом. К ней устремляются лизосомы и выстраиваются по ее периметру. Затем оболочки фагосомы и лизосомы сливаются в фаголизосому. Некоторые бактерии, снабженные капсулой, могут быть устойчивы к действию лизосомальных ферментов, другая часть патогенов способна блокировать слияние фагосом и лизосом. В подобных случаях фагоцитоз носит незавершенный характер, и возбудитель выживает в цитоплазме поглотившей его клетки.

Завершенный и незавершенный фагоцитоз:

Завершенный фагоцитоз начинается по мере поглощения микробов и других объектов. Происходит в фаголизосомах, образующихся за счет слияния первичных лизосом с фаголизосомами. Захваченные фагоцитами микроорганизмы погибают в результате осуществления механизмов микробоцидности этих клеток. Различают кислородозависимые механизмы микробоцидности, связанные с «окислительным взрывом», и кислородонезависимые механизмы, опосредованные катионными белками и ферментами (в т.ч. лизосом).

Незавершенный фагоцитоз. Многие вирулентные бактерии часто не погибают и могут длительно персистировать внутри фагоцитов. Факультативные и облигатные внутриклеточные паразиты после эндоцитоза сохраняют жизнеспособность и размножаются внутри фагоцитов, вызывая их гибель и разрушение. Механизмы, обеспечивающие персистирование микроорганизмов: препятствуют слиянию фагосом с лизосомами (токсоплазма, микобактерии туберкулеза), устойчивы к действию ферментов лизосом (гонококки, стафилококки), после эндоцитоза покидают фагосому и длительно персистируют в цитоплазме фагоцитов (риккетсии).

Презентативная функция макрофагов состоит в фиксации к антигенным эпитопам микроорганизмов. В этом виде они бывают представлены макрофагами для их специфического распознавания клеткам иммунной системы - Т-лимфоцитам.

Факторы, влияющие на фагоцитоз:

Секреторная функция заключается в секреции биологически активных веществ-монокинов мононуклеарными фагоцитами. К ним относятся вещества, оказывающие регулирующее действие на пролиферацию, дифференциацию и функции фагоцитов, лимфоцитов, фибробластов и др. Интерлейкин-1 (ИЛ-1) активирует многие функции Т-лимфоцитов, продукцию лимфокинов и интерлейкина-2 (ИЛ-2). ИЛ-1 и ИЛ-2 - являются клеточными медиаторами, участвующими в регуляции иммуногенеза и разных форм иммунного ответа. Одновременно ИЛ-1 обладает свойствами эндогенного пирогена, поскольку он индуцирует лихорадку, действуя на ядра переднего гипоталамуса. Макрофаги продуцируют и секретируют такие важные регуляторные факторы, как простагландины, лейкотриены, циклические нуклеотиды с широким спектром биологической активности.

Фагоцитоз стимулируют антитела опсонины, комплемент, соли Са, Мg, гормоны (адреналин, гистамин). Микробы имеют приспособления, препятствующие фагоцитозу. Это капсула (чумная палочка, пневмококки, некоторые виды стрептококков), лейкоцидин, разрушающий лейкоциты (у стафилококков). Угнетают фагоцитоз: ацетилхолин, кортикостероиды, антигистаминные вещества (димедрол).

Значение фагоцитоза в функционировании иммунной системы:

Важное значение в реализации иммунных реакций организма имеют макрофаги. Последние распознают и захватывают чужеродную субстанцию и осуществляют ее переработку, в результате которой гидролизуется большая, неиммунная часть этой субстанции. Молекулы, имеющие признаки антигенной чужеродности не расщепляются, а концентрируются в мембране фагоцита (процессинг и презентация антигена), причем иммуногенность такого антигена значительно возрастает. Макрофаг представляет процессированный антиген в иммуногенной форме на поверхностной цитомембране Т-хелпера. После распознавания антигена Т-хелперы выделяют медиаторы, оказывающие помощь В-лимфоцитам в индукции, пролиферации и трансформации в антитело продуценты. Макрофаги имеют большое значение так же в цитотоксическом противоопухолевом иммунитете.

Начать дискуссию