Biologie bolilor infecțioase

flora microbiana - în principal bacterii și ciuperci - inclusiv florei rezidente normale, care este prezentă pe tot parcursul vieții și este restabilit rapid în cazul unei încălcări, și a florei tranzitorii, care pot colonizeze gazdă ore în șir, săptămâni, dar nu este memorat permanent. Microorganismele care aparțin florei normale, poate provoca uneori boli, mai ales atunci când apărare încălcat.

În același timp, un locus al corpului va fi colonizată, bacterii determina tropismul pentru anumite țesuturi. Compoziția bacteriilor normale florei și tropismul este determinată de mulți alți factori (nutritie, igiena, starea sanitară, poluarea aerului). De exemplu, lactobacili sunt comune in intestine de oameni cu un consum ridicat de lactate Haemophilus influenzae colonizeaza-produse arborele traheobronșic la pacienții cu boală pulmonară obstructivă cronică.

Gazdă mecanisme de apărare împotriva infecției

mecanisme de protecție, ce asigură paza împotriva infecției includ barierele naturale (de exemplu piele, membrane mucoase), răspunsurile imune nespecifice (de exemplu, celule fagocitare [neutrofile, macrofage] și produsele lor) și răspunsurile imune specifice (de exemplu, anticorpi, limfocite).

bariere naturale

piele. Pielea care rezistă la pătrunderea microorganismelor în general, cu excepția cazului în care nu este ranit fizic (de exemplu, traumatisme, catetere intravenoase sau incizii chirurgicale). Excepțiile sunt papilomavirusul uman, care pot penetra pielea normală, determinând formarea negilor și niște paraziți (de exemplu, Shistosoma mansoni, Strongyloides stercoralis).

membranele mucoase. Multe mucozală literalmente cufundat în mod izolat, care posedă proprietăți antibacteriene (de exemplu, mucusul cervical, lacrimi și fluid care conține prostată lizozima care descompune acidul muramic compus din peretele celular bacterian, în special în organisme Gram-pozitive). Alocarea locală conțin, de asemenea, în principal imunoglobuline IgG și IgA secretor, care împiedică ca microorganismele pătruns în celula gazdă.

Airways. In caile respiratorii superioare ale tractului respirator, se filtreaza mecanisme. În cazul în care bacteriile intra in arborele traheobronșic, iar îndepărtarea lor este realizată cu ușurință prin epiteliul mucociliar. Tusea, de asemenea, ajută la eliminarea microorganismelor. În cazul în care organismele ajunge la alveolele, macrofage alveolare și histiocite țesuturile lor absorb. Cu toate acestea, aceste bariere pot fi depășite printr-un număr mare de microorganisme sau cu o eficiență redusă a mecanismelor de apărare ca urmare a poluării aerului (de exemplu, fumatul), sau interferențe în mecanismele de apărare (de exemplu, intubație endotraheală, traheostomie).

soldat. Bariere gastrointestinale includ un pH acid al stomacului și activitatea antibacteriană a enzimelor pancreatice, biliare și secrețiile intestinale. Îndepărtarea microorganismelor contribuie peristaltismul și actualizarea celulelor epiteliale gastro-intestinale. Dacă peristaltism încetinit (de exemplu, din cauza drogurilor, cum ar fi belladonna sau opiu alcaloizii), îndepărtarea microorganismelor și prelungește anumite infecții întârziate, cum ar fi shigelloza simptomatic. În caz de încălcare a mecanismelor de protecție în tractul gastrointestinal al pacientilor dezvolta susceptibilitatea la anumite infecții (de exemplu, aclorhidrie predispun la salmoneloza). florei intestinale normale inhiba proliferarea agenților patogeni, compromiterea structurii sub acțiunea antibioticelor poate duce la o creștere excesivă a agenților patogeni (de exemplu obligatorii ai, Salmonella typhimurium), sau provoca suprainfecție cu organisme comensale normale (de exemplu, Candida albicans).

tractului urogenital. Bariere tractului urogenital includ uretră lung la bărbați, mediul acid al vaginului la femei și miez renală hipertensivă. Rinichii produc, de asemenea si secreta cantitati mari de mucoproteins Tamm-Horsfall care leagă anumite bacterii, facilitând selectarea lor în condiții de siguranță.

Răspunsurile imune nespecifice

Citokinele (incluzând IL-1, IL-6, factorul de necroză tumorală, interferon-y) este produsă în principal de macrofagele activate și limfocite și induc răspunsul de fază acută care se dezvoltă indiferent de microorganism-inițiator. Răspunsul include febră și creșterea producției de măduvă osoasă neutrofilelor. Celulele endoteliale produc de asemenea cantități mari de IL-8, care este un atractant pentru neutrofile.

Răspunsul inflamator directioneaza componentele sistemului imunitar la locurile de vătămare sau infecție, și exponatele îmbunătățite ale vascularizației și permeabilitatea vasculară crescută, care permite chemotactice peptide, neutrofile și celule mononucleare de a părăsi compartimentul intravascular. Propagarea bacteriilor este limitată prin absorbția celulelor fagocitare (de exemplu, neutrofile, macrofage). Fagocitelor se apropie de microbi care rezulta microbii captare chemotaxia distrugerea lor se produce sub acțiunea conținutului eliberat de lizozomi. microorganisme Killing efectuat, de asemenea, metaboliți activi de oxigen, cum ar fi peroxid de hidrogen. defecte de neutrofile cantitative și calitative conduc la un curs prelungite și recurente de infecții, precum și lipsa de eficacitate a tratamentului cu antibiotice. Astfel de infecții cauzează de obicei stafilococii, bacterii gram-negative și fungi.

Răspunsurile imune specifice

In timpul infectarea corpului pacientului poate produce mulți anticorpi (glicoproteine ​​complexe, cunoscute sub numele de imunoglobuline), care se leaga de ținte antigenice microbiene specifice. Anticorpi contribuie la eradicarea agentului infecțios prin activarea leucocitelor și sistemul complement. În mod normal, sistemul descompune peretele celular al microorganismelor prin clasica. Complementul poate fi activat pe suprafața unor microorganisme printr-o cale alternativă. Anticorpii pot facilita, de asemenea, depunerea de substanțe pe suprafața microbilor cunoscuți ca opsonins (de exemplu, se completează componenta C3b), care promovează fagocitoză. Opsonisation importantă pentru distrugerea organismelor incapsulate precum pneumococ și meningococi.

Factorii care facilitează invazia microbilor

microorganisme infestarea mediată de factori de virulenta, adeziunea și mecanismele de apărare antimicrobiene gazdă defect de rezistență.

factori de virulență

Prin factorii de virulență care contribuie la invazia și de a depăși mecanismele de apărare ale gazdei includ:

• capsulă
• enzime,
• toxine.

capsulă. Unele microorganisme (cum ar fi anumite tulpini de pneumococi, meningococi, Haemophilus influenzae tip B) este capsula, care previne anticorpii opsonizare de comunicare și definește astfel o virulenta mare decât cea a tulpinilor non-încapsulată.

enzime. Proteinele bacteriene cu activitate enzimatică (de exemplu, producătoare de proteaza, hialuronidaza, neuraminidaza, elastaza, colagenaza) facilitează distribuția locală în țesut. microorganisme invazive (de exemplu, Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica) pot penetra celulele eucariote intacte de pe suprafețele mucoaselor.

Mai multe tipuri de bacterii (de exemplu, Neisseria gonorrhoeae, H. influenzae, Proteus mirabilis, klostridin, Streptococcus pneumoniae) produc LGA specifice proteaze care scindează și inactivează IgA secretori la suprafața mucoasei.

toxine. Microorganismele pot produce toxine (cunoscute sub numele de exotoxine), care sunt molecule de proteine ​​care pot conduce la boala (de exemplu, difteria, holera, tetanosul, botulismul) sau creșterea severității. Cele mai multe toxine sunt asociate cu receptori specifici celulei țintă. Cu excepția toxinelor preformați care cauzează boli provocate de toxine alimentare produse de microorganisme în timpul infecției.

Endotoxina - lipopolizaharide produs de bacterii gram-negative, care este o parte a peretelui celular. Endotoxina produce efecte umorali enzimatice, inclusiv efectele asupra kininele complement, coagulare și fibrinoliză de selecție, determină în mare măsură de severitatea bolii in sepsis gram-negativ.

Video: Boli infecțioase și prevenirea acestora

alți factori. Multe microorganisme au mecanisme care reduc producerea de anticorpi, celule supresoare activate inhiba procesarea antigenului și a stopării de limfocite mitogenezei.

Rezistența la acțiunea litică a complementului în ser este asociat cu virulență. Prezența rezistenței N. gonorrhoeae lizei predisposes într-o măsură mai mare decât la răspândită în infecție limitată.

Video: Master class "Tehnici de biologie moleculară. reacție în lanț a polimerazei (PCR)"

Unele microorganisme au capacitatea de a rezista la oxidare în timpul fagocitozei. De exemplu, Legionella, sau Listeria și nu provoacă, fie în mod activ suprima procesele de oxidare, în timp ce alte microorganisme produc enzime speciale (de exemplu, catalaza, glutation reductaza, superoxid dismutaza) care neagă procesele de oxidare.

adeziunea microbiană

Adeziunea la suprafețe ajută microorganisme de cumpărare bază, care pot penetra țesătura. Printre factorii care determină o astfel de angajament - adezine (molecule care asigură atașarea la celula) si celulele unui receptorilor de microorganisme, care sunt adezine înrudite. Receptorii gazdă includ porțiuni de zahăr pe suprafața celulelor și a proteinelor de suprafață celulară (de exemplu fibronectină), care cresc legarea anumitor organisme Gram-pozitive (de exemplu, stafilococi). Alți factori determinanți de adeziune includ microstructurilor în anumite celule bacteriene (de exemplu Streptococcus), numite fibrils prin care unele bacterii se leaga de celulele epiteliale umane. Alte bacterii, cum ar fi Enterobacteriaceae (de exemplu, Escherichia coli), au anumite organite adezive numite fimbrii sau băutură. Fimbrii permite microorganisme fixate pe aproape toate celulele umane, inclusiv neutrofile și celule epiteliale în tractul gastrointestinal, cavitatea bucală și intestine.

biofilm. Biofilmelor - un strat de mucus, care poate fi format în jurul anumitor bacterii și oferă o rezistență la fagocitoză și antibiotice. Se formeaza in jurul pulmonare Pseudomonas aeruginosa la pacientii cu fibroza chistica si in jurul coagulazo-negativi stafilococi pe dispozitivele medicale sintetice, cum ar fi catetere intravenoase, grefe vasculare prostetice și sutura. Factorii care afectează probabilitatea dezvoltării biofilmului pe astfel de dispozitive medicale includ structura materialului, compoziția chimică și hidrofobicitatea.

Rezistența antimicrobiană

Diversitatea genetica printre microbi este imens. Utilizarea de medicamente antibacteriene selectează în cele din urmă pentru supraviețuirea acelor tulpini care sunt capabile de rezistență.

Video: OpenBio 2015 - Curs Sultankulova KT - biocipuri în diagnosticul bolilor infecțioase

In multe cazuri, tulpini bacteriene rezistente au dobândit gene sunt codificate pe plasmide sau transpozoni, și permite microorganisme pentru a sintetiza enzime:

• inactivare sau modificarea factorului antibacterian;
• modificarea capacitatea celulelor bacteriene de a acumula componente antibacteriene;
• prevenind inhibarea antiinfecțioase.

Minimizarea utilizarea abuzivă a antibioticelor este importanta pentru sanatate, deoarece Aceasta reduce formarea de rezistenta in randul bacteriilor.

Încălcarea mecanismelor de apărare ale gazdei

Există două tipuri de imunodeficiente care afectează capacitatea unei persoane de a lupta împotriva infecțiilor: imunodeficiență primară și secundară imunodeficientei (dobândite).

imunodeficiență primară este descrisă genetic prin proiskhozhdeniyu- > 100 imunodeficiențe primare. Cele mai multe dintre ele apar in timpul mladenchestva- dar până la 40%, in masura sa recunoasca in timpul adolescentei sau la maturitate.

imunodeficiență dobândită cauzate de o altă boală (de exemplu, cancerul, infecția cu HIV, boli cronice), sau expunerea la substanțe chimice sau medicamente care sunt toxice pentru sistemul imunitar.

mașini. defecte imunitar poate implica:

• Imunitatea mediată celular,
• imunitatea umorală
• sistemul fagocite
• sistemul complement.

deficitele celulare - este de obicei defecte in celulele T, sau defecte imune combinate. Celulele T contribuie la distrugerea organismelor intracelulare, astfel, pacientii cu defecte in celulele T pot să apară infecții oportuniste precum Pneumocystis jirovecii și infecții criptococice. caracterul cronic al acestor infectii poate duce la încetarea creșterii în greutate la copii, diaree cronică și candidoza orală constantă.

deficitele umorale sunt de obicei cauzate de incapacitatea celulelor B pentru a produce imunoglobuline. Pacientii cu acest tip de defect, de obicei, apar infecții cu organisme incapsulate asociate (de exemplu, H. influenzae, Streptococcus). Pacienții pot prezenta o creștere pipernicit (la copii), diaree și infecții recurente sinusopulmonalnye.

Sistemul fagocite Defect de implica directe raspunsul imun la infectii bacteriene si poate duce la abcese recurente, pneumonie severă sau vindecarea lenta a cordonului ombilical.

complement primar defecte ale sistemului sunt rare. Pacientii cu acest tip de defect poate apărea infecții recurente cauzate de bacterii piogeni (de exemplu, bacterii încapsulate ale speciilor de Neisseria. De asemenea, au un risc crescut de boli autoimune (de exemplu, lupus eritematos sistemic).

Video: Mormane de deșeuri organice găsite în Novoberezanskom

manifestări ale infecției

Manifestările pot fi locale (de exemplu, celulită, abces) sau sistemic, de multe ori febra. Dezvoltarea schimbări în multe sisteme de organe. În severă probabilitate infecții generalizate de complicații amenințătoare de viață (de exemplu, sepsis, șoc septic). Cele mai multe dintre ele dispar într-un tratament de succes al infecției primare.

manifestări clinice. În cele mai multe infecții crește ritmul cardiac și temperatura corpului crește, dar unele infecții (de exemplu, febra tifoidă, tularemia, bruceloza, febra) poate continua fără a crește frecvența cardiacă, proporțional cu gradul de febră. Hipotensiunea poate fi o consecință a hipovolemie sau șoc septic. hiperventilație distribuite și alcaloză respiratorie.

Modificări ale stării de conștiență (encefalopatie), pot să apară în infecții severe, indiferent dacă infecția sistemului nervos central este prezent. Encefalopatie este cea mai frecventă și gravă starea în rândul persoanelor în vârstă, și se poate manifesta anxietate, confuzie, delir, stupoare, convulsii, convulsii și comă.

manifestările hematologice. În bolile infecțioase crește în general, numărul circulant neutrofile mature și imature. Mecanismele pentru aceste reacții sunt ca demarginatsii și izolarea granulocite imature din maduva osoasa, izolarea neutrofile IL-1 și IL-6 mediate din măduva osoasă și factorii de stimulare a coloniilor, mediate de macrofage, limfocite și alte țesuturi. Cu severitate substanțială a acestor fenomene (de exemplu, un prejudiciu, inflamație și tensiuni similare) poate fi o selecție a unui număr mare de leucocite imature in fluxul sanguin (reacție leukemoid), cu numărul de leucocite la 25-30 * 109 / l.

Pe de altă parte, anumite infecții (de exemplu, febra tifoidă, bruceloza) cauzarea de neutropenie. Când generalizate infecții severe neutropenie profundă este adesea un prognostic nefavorabil. Modificări morfologice caracteristice neutrofilelor pacientilor cu sepsis includ vițel Cauza, granularea toxică și vacuolizare.

Anemia se poate dezvolta in ciuda depozitele de fier corespunzătoare din țesutul. Dacă anemia cronică, nivelul de fier din plasmă și capacitatea totală de legare a acesteia poate fi redusă. infecții severe, în special cele cauzate de organisme gram-negative, poate determina coagulare intravasculară diseminată.

Alte sisteme de organe. Funcționalitatea plămânului poate scădea, progresând la insuficienta respiratorie acuta si insuficienta a mușchilor respiratori.
Manifestările renale variază de la proteinurie minime la insuficiență renală acută, care pot rezulta din șoc și necroza tubulară acută, glomerulonefrita și boala tubulointerstițială.

disfuncție hepatică, inclusiv icter colestatic sau insuficiență hepatocelulară, inerente în multe infecții. Sangerarea din GI superior din cauza stresului, acesta poate fi de asemenea observate în sepsis.

Tulburări endocrine includ producerea de hormon de stimulare tiroidiana, vasopresina, insulină și glucagon, precum și proteine ​​musculare scheletice și demineralizarea osoasă a crescut. Hipoglicemia rar se dezvoltă în septicemie, dar insuficienta suprarenala este posibilă la pacienții cu sepsis și hipoglicemie. Hiperglicemia poate fi un simptom precoce a infecției la diabetici.