Biológia infekčných chorôb

Mikrobiálnej flóry - hlavne baktérie a plesne - vrátane poštovného za obvyklú rezidentov flóry, ktorá je prítomná po celý život a je rýchlo obnoviť v prípade porušenia a prechodné flóry, ktoré môžu kolonizujú hostiteľa celé hodiny, týždne, ale nie je uložená trvalo. Mikroorganizmy, ktoré patria k normálnej flóre, môže niekedy spôsobiť ochorenie, najmä pri obrany porušená.

Medzitým, miesto tela bude kolonizovaný, baktérie určuje tropizmus pre určité tkanivá. Zloženie normálnej flóry baktérií a tropizmus určuje rad ďalších faktorov (výživy, hygieny, hygienické stavu, znečistenie ovzdušia). Napríklad laktobacily sú bežné v črevách ľudí s vysokým príjmom mliečnych výrobkov produkty-Haemophilus influenzae kolonizuje Tracheobronchiálny strom u pacientov s chronickou obštrukčnou chorobou pľúc.

Hostiteľské obranné mechanizmy proti infekcii

Ochranné mechanizmy ochrany proti infekcii zahŕňajú prírodné prekážky (napr kože, sliznice), nešpecifické imunitné reakcie (napr fagocytárnu bunky [neutrofily, makrofágy] a ich produkty) a špecifickej imunitnej reakcie (napríklad protilátky, lymfocyty).

prírodné prekážky

koža. Koža sa bráni prieniku mikroorganizmov všeobecne, pokiaľ to nie je fyzicky zranený (napríklad trauma, intravenóznych katétrov alebo chirurgického rezu). Výnimku tvoria ľudský papilomavírus, ktorý môže preniknúť do normálnej kože, čo spôsobuje tvorbu bradavíc a niektorých parazitov (napr., Shistosoma mansoni, Strongyloides stercoralis).

sliznice. Mnoho slizničnej doslova ponorí do izolácie, ktoré majú antibakteriálne vlastnosti (napríklad cervikálny hlien, slzy a kvapaliny, obsahujúci lyzozým prostaty ktorá prekonáva zlúčenina kyseliny muramové v bakteriálnej bunkovej stene, a to najmä v gram-pozitívnych organizmov). Miestne pridelenie tiež obsahovať imunoglobulíny, najmä IgG a sekrečné IgA, ktoré zabraňujú, že mikroorganizmy prenikla do hostiteľskej bunky.

airways. V horných dýchacích ciest dýchacích ciest, sú filtrovanie mechanizmy. V prípade, že baktérie sa do tracheobronchiálneho stromu, a ich odstránenie sa ľahko dosiahne mukociliárna epitelu. Kašeľ tiež pomáha odstrániť mikroorganizmy. Ak organizmy dostať do pľúcnych mechúrikov, alveolárne makrofágy a histiocyty ich tkaniva absorbovať. Avšak, tieto prekážky možno prekonať veľký počet mikroorganizmov, alebo so zníženou účinnosťou obranných mechanizmov v dôsledku znečistenia ovzdušia (napríklad fajčenie), alebo zásahu do obranných mechanizmov (napr., Endotracheálne intubácia, tracheostómiu).

GI. Gastrointestinálne bariéry zahŕňajú kyslé pH v žalúdku a antibakteriálne účinnosť pankreatických enzýmov, žlče a črevné sekréty. Odstránenie mikroorganizmov prispieva peristaltiky a aktualizáciu gastrointestinálne epiteliálne bunky. Ak peristaltika spomalil (napríklad v dôsledku lieky, ako je belladonna alebo ópiových alkaloidov), odstránením mikroorganizmov a predlžuje oneskorené niektorých infekcií, ako sú napríklad symptomatická shigellose. V prípade porušenia ochranných mechanizmov v gastrointestinálnom trakte pacientov vyvinúť citlivosť na niektorých infekcií (napr., Achlórhydriou predurčuje k salmonelózy). Normálnej črevnej flóry inhibíciu proliferácie patogénov, aby bola ohrozená jeho štruktúru pôsobením antibiotík môže viesť k nadmernému rastu obligátne patogénov (napr, Salmonella typhimurium), alebo vyvolať superinfekcia normálnych komenzálními organizmy (napríklad Candida albicans).

Urogenitálneho traktu. Prekážky urogenitálneho traktu patrí dlhá močovej trubice u mužov, kyslé prostredie pošvy u žien a hypertenzná renálnej jadra. Obličky tiež produkujú a vylučujú veľké množstvo Tamm-Horsfall mukoproteínov, ktoré sa viažu určité druhy baktérií, čo uľahčí ich bezpečné výber.

Nešpecifické imunitnej odpovede

Cytokíny (vrátane IL-1, IL-6, faktora nádorovej nekrózy, interferón-y), sa vyrába hlavne aktivovanými makrofágy a lymfocyty a indukovať reakcie akútnej fázy, ktorá sa vyvíja bez ohľadu na mikroorganizmov-iniciátora. Reakcia zahŕňa horúčku a zvýšenú produkciu neutrofilov v kostnej dreni. Endoteliálne bunky tiež produkujú veľké množstvo IL-8, ktorá je atraktant pre neutrofily.

Zápalová reakcia riadi imunitný systém zložiek do miest poranenia alebo infekcie, a vykazuje zvýšenú dodávky krvi a zvýšenie vaskulárnej permeabilitu, čo umožňuje chemotaktické peptidy, neutrofily a mononukleárny bunky opustiť intravaskulárnej priestor. Šírenie baktérií je obmedzená absorpciou fagocytujúcich buniek (napríklad neutrofily, makrofágy). Fagocyty približujúce mikróby vyplývajúce zachytávanie chemotaxie mikróby ich zničení dochádza pôsobením uvoľneného obsahu lyzozómov. Zabíjanie mikroorganizmov tiež vykonaná aktívne metabolity kyslíka, ako je peroxid vodíka. Kvantitatívne a kvalitatívne neutrofilov defekty vedú k dlhšej a recidivujúce priebeh infekcií, ako aj nedostatočnej účinnosti antibiotickej terapie. Tieto infekcie obvykle spôsobí stafylokoky, gramnegatívne baktérie a plesne.

Špecifická imunitná odpoveď

V priebehu infekcie tela pacienta, môže produkovať veľa protilátok (komplexný glykoproteíny, známe ako imunoglobulíny), ktoré sa viažu na špecifické antigénne mikrobiálnych cieľov. Protilátky prispieť k odstrániť infekčnú agens aktiváciou leukocytov a systém komplementu. Za normálnych okolností sa systém zrúti bunkovú stenu mikroorganizmov klasickým spôsobom. Komplementu môžu byť aktivované na povrchu niektorých mikroorganizmov prostredníctvom inej cesty. Protilátky môžu tiež uľahčiť ukladanie látok na povrchu mikróbov známych ako opsoniny (napríklad zložka komplementu C3b), ktoré podporujú fagocytózu. Opsonizácia dôležité pre ničenie zapuzdrených organizmov ako pneumokokmi a meningokoka.

Faktory, ktoré uľahčujú inváziu mikróbov

Zamorenie mikroorganizmy sprostredkované faktory virulencie, adhéziu a antimikrobiálnej rezistencie vád obranné mechanizmy hostiteľa.

virulentné faktory

Pri všetkých faktorov virulencie, ktoré prispievajú k invázii a prekonať obranné mechanizmy hostiteľa zahŕňajú:

• kapsule
• enzýmy,
• toxíny.

kapsule. Niektoré mikroorganizmy (napríklad určitých kmeňov pneumokokov, meningokokmi, Haemophilus influenzae typ b), je kapsule, ktorá zabraňuje opsonizing protilátky komunikácie, a tým definuje veľkú virulenciu, než je neenkapsulovaných kmeňov.

enzýmy. Bakteriálne proteíny s enzymatickou aktivitou (napríklad proteáza produkujúce, hyaluronidáza, neuraminidázy, elastázy, kolagenáza) uľahčiť miestnu distribúciu v tkanive. Invazívne mikroorganizmy (napr., Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica) môže preniknúť intaktných eukaryotické bunky z povrchu slizníc.

Niekoľko baktérie (napr., Neisseria gonorrhoeae, H. influenzae, Proteus mirabilis, klostridin, Streptococcus pneumoniae) produkujú LGA špecifické proteázy, ktoré štiepia a inaktivovať sekrečnú IgA na povrchu sliznice.

toxíny. Mikroorganizmy môžu produkovať toxíny (známe ako exotoxíny), ktoré sú proteínové molekuly, ktoré môžu viesť k ochoreniu (napr., Záškrt, cholera, tetanu, botulizmu) alebo zvyšujúce sa závažnosťou. Väčšina toxíny sú spojené so špecifickými bunkové receptory. Až na vopred vytvorených toxínov, ktoré spôsobujú ochorenia, vyvolané potravín toxínov produkovaných mikroorganizmami v priebehu infekcie.

Endotoxín - lipopolysacharid produkovaný gramnegatívnymi baktériami, ktorý je súčasťou bunkovej steny. Endotoxínu spôsobuje enzymatické humorálnej účinky, vrátane účinkov na komplement, koagulácie a fibrinolýza výberu kinínového, do značnej miery určuje závažnosť ochorenia u gramnegatívne sepsy.

Video: Infekčné choroby a ich prevencia

ďalšie faktory. Mnoho mikroorganizmov majú mechanizmy, ktoré oslabujú produkciu protilátok, aktivovanej supresorové bunky inhibujú spracovanie antigénu a potláčajú lymfocytov mitogenéza.

Odolnosť proti rozkladového pôsobenie komplement v sére je spojená s virulenciou. Prítomnosť N. gonorrhoeae rezistencie k lyžu predurčuje k väčšej miere k šírené ako v obmedzenom infekcie.

Video: Master Class "Techniky molekulárnej biológie. Polymerázová reťazová reakcia (PCR)"

Niektoré mikroorganizmy majú schopnosť odolávať oxidácii počas fagocytózy. Napríklad, Legionella, alebo Listeria a nespôsobujú buď aktívne potlačiť oxidačné procesy, zatiaľ čo iné špeciálne mikroorganizmy produkujú enzýmy (napr., Kataláza, glutatión-reduktáza, superoxid dismutáza), ktorá negovať oxidačné procesy.

mikrobiálne adhézie

Priľnavosť na povrchy pomáha mikroorganizmy nákup základ, ktorý môže preniknúť do tkaniny. Medzi faktory, ktoré určujú takú záväzok - Adhesin (molekúl, ktoré zaisťujú pripevnenie na bunky) a bunky mikroorganizmov, receptory, ktoré sa vzťahujú adhezíny. hostiteľskej receptory zahŕňajú sacharidové skupiny na povrchu buniek a proteínov bunkového povrchu (napr. fibronektín), ktoré zvyšujú väzbu určitých grampozitívne organizmy (napr., stafylokokov). Ďalšie adhézne determinanty zahŕňajú mikroštruktúry v niektorých bakteriálnych buniek (napr. Streptococcus), tzv vlákien, cez ktorý niektoré baktérie sa viažu na ľudské epitelové bunky. Iné baktérie, ako sú Enterobacteriaceae (napr. Escherichia coli), majú určité lepiace organely zvanej fimbriata alebo nápoj. Fimbriata umožňujú mikroorganizmus zaistený na takmer všetky ľudské bunky, vrátane neutrofilov a epitelové bunky v gastrointestinálnom trakte, ústnej dutiny a čriev.

biofilm. Biofilm - vrstvu hlienu, ktorý môže byť tvorený okolo niektorých baktérií a poskytujú odolnosť proti fagocytózu a antibiotikami. Je tvorený okolo pľúcnej Pseudomonas aeruginosa u pacientov s cystickou fibrózou, a okolo koaguláza-negatívne stafylokoky syntetických zdravotníckych zariadení, ako sú intravenózna katétre, protetickej cievnych štepov a stehom. Faktory, ktoré majú vplyv na pravdepodobnosť vývoja biofilmu na takých zdravotníckych pomôcok, zahŕňajú štruktúry materiálu, jeho chemické zloženie a hydrofobicitu.

antimikrobiálnej rezistencie

Genetická rôznorodosť mikroorganizmov je obrovská. Použitie antibakteriálnych liekov nakoniec zvolí pre prežitie týchto kmeňov, ktoré sú schopné odporu.

Video: OpenBio 2015 - Prednáška Sultankulova KT - biočipu v diagnostike infekčných chorôb

V mnohých prípadoch, rezistentné bakteriálne kmene získali gény sú kódované na plazmidov alebo transpozónov, a umožniť mikroorganizmy syntetizovať enzýmy:

• inaktivácia alebo úpravou antibakteriálne faktor;
• mení schopnosť bakteriálnych buniek akumulovať antibakteriálne zložky;
• bráni inhibíciu proti infekciám.

Minimalizácia zneužívanie antibiotík je dôležité pre zdravie, pretože To znižuje tvorbu odporu medzi baktérií.

Porušenie obranné mechanizmy hostiteľa

K dispozícii sú dva typy imunodeficienciou, ktoré ovplyvňujú schopnosť človeka bojovať s infekciou: primárne imunodeficiencie a sekundárne (získaná) imunodeficiencie.

Primárne imunodeficiencie genetické popísaný proiskhozhdeniyu- > 100 primárnej imunodeficiencie. Väčšina z nich sa vyskytuje v priebehu mladenchestva- ale až o 40% schopný rozpoznať počas dospievania alebo v dospelosti.

Získanej imunitnej nedostatočnosti spôsobená iným ochorením (napr, rakovina, infekcie HIV, chronické ochorenie), alebo vystavenie chemikálií alebo liekov, ktoré sú toxické pre imunitný systém.

stroje. Imunitné poruchy môžu zahŕňať:

• bunková imunita,
• humorálna imunita
• fagocytárnu systém
• komplementový systém.

deficity bunky - je obvykle chyby v T-bunkách, alebo kombinované imunitné poruchy. T bunky prispievajú k deštrukcii organizmov intracelulárnej tak, pacienti s chybami v T-buniek sa môže objaviť oportúnne infekcie, ako je napríklad Pneumocystis jirovecii a kryptokokovou infekcie. Chronický charakter týchto infekcií môže viesť k zastaveniu nárastu telesnej hmotnosti u detí, chronická hnačka a konštantný orálna kandidóza.

Humorálna deficity sú zvyčajne spôsobené neschopnosťou B buniek k produkcii imunoglobulínov. Pacienti s týmto typom chyby sa zvyčajne vyskytujú infekcií spojených s zapuzdrenými organizmami (napr, H. influenzae, Streptococcus). Pacienti môžu zaznamenať nedostatočným rastom (u detí), hnačka a opakujúce sa infekcie sinusopulmonalnye.

Vada fagocytárnu systém zahŕňa priame imunitnú odpoveď na bakteriálne infekcie a môže viesť k opakujúcim sa abscesy, ťažkú ​​pneumóniu alebo pomalé hojenie pupočníka.

vady Primárne komplementu sú zriedkavé. Pacienti s týmto typom defektu sa môže objaviť opakujúce sa infekcie spôsobené baktériami pyogénnymi (napr, zapuzdrených baktérií rodu Neisseria. Majú tiež zvýšené riziko autoimunitných ochorení (napr, systémový lupus erythematosus).

Video: Hromady organického odpadu nájsť v Novoberezanskom

prejavy infekcie

Prejavy môžu byť lokálne (napr, celulitída, absces) alebo systémové, často horúčku. Vypracovať zmeny v mnohých orgánových systémov. V ťažkej generalizované infekcie pravdepodobnosti život ohrozujúcich komplikácií (napr sepsu, septický šok). Väčšina z nich zmizne v úspešnej liečbe primárnej infekcie.

klinické prejavy. Vo väčšine infekcií zvyšuje srdcovú frekvenciu a telesná teplota stúpa, ale niektoré infekcie (napr., Brušný týfus, tularémie, brucelóza, horúčka) môže prebiehať bez zvýšenia srdcovej frekvencie, úmerná stupňu horúčky. Hypotenzia môže byť dôsledkom hypovolémiu alebo septického šoku. Distribuované hyperventilácia a respiračná alkalóza.

Zmeny vo vedomí (encefalopatia), môže dôjsť v závažných infekcií a to bez ohľadu na to, či je prítomný infekciu centrálneho nervového systému. Encefalopatie je najčastejší a závažné ochorenie u starších ľudí, a môže prejaviť úzkosť, zmätenosť, delírium, stupor, záchvaty, kŕče a kóma.

hematologické prejavy. Infekčných chorôb všeobecne zvyšuje počet cirkulujúcich zrelé a nezrelé neutrofily. Mechanizmy pre tieto reakcie sú demarginatsii a izoláciu nezrelé granulocytmi z kostnej drene, izoláciu ako IL-1 a IL-6-sprostredkované neutrofilmi z kostnej drene a faktorov stimulujúcich, sprostredkovaných makrofágy, lymfocyty a iné tkanivá. S podstatným závažnosti týchto javov (napríklad poranenie, zápal a podobné napätie) môže byť výber z veľkého počtu nezrelých leukocytov v krvnom riečisku (leukemoid reakcia), s počtom leukocytov na 25-30 * 109 / l.

Naopak, niektoré infekcie (napr., Brušný týfus, brucelóza) bežne spôsobujú neutropéniu. Keď zovšeobecniť závažných infekcií hlboká neutropénie je často prognosticky nepriaznivé. Charakteristické morfologické zmeny v neutrofilov pacientov so sepsou zahŕňajú teľacieho Príčina, toxické granuláciu a vakuolizáciu.

Anémia môže vyvinúť napriek zodpovedajúcich zásob železa v tkanive. V prípade chronickej anémie, je hladina železa v plazme a celkovej kapacity pre jeho väzby môže byť znížená. Závažné infekcie, najmä tých, spôsobených gram-negatívnymi organizmy, môže vyvolať diseminovanú intravaskulárnu koaguláciu.

Iné orgánové systémy. Funkčnosť pľúc môže znížiť, postupuje do akútneho respiračného zlyhania a zlyhanie dýchacích svalov.
Renálne prejavy sa líšia od minimálnych proteinúria na akútne zlyhanie obličiek, ktoré môžu byť dôsledkom šoku a akútna tubulárna nekrózy, glomerulonefritídy a tubulointersticiálna ochorenia.

Pečeňová dysfunkcia, vrátane cholestatickou žltačkou alebo pečeňová nedostatočnosť, ktorá je vlastná mnohých infekcií. Krvácanie z horného GI v dôsledku stresu, môže to byť tiež pozorované pri sepse.

endokrinné poruchy zahŕňajú zvýšenú produkciu hormón stimulujúci štítnu žľazu, vazopresín, inzulínu a glukagónu, ako aj kostrových svalových bielkovín a kostnej demineralizácie. Hypoglykémia zriedka sa vyvíja v sepsu, ale nedostatočnosť nadobličiek je možné u pacientov so sepsou a hypoglykémii. Hyperglykémia môže byť čoskoro príznakom infekcie u diabetikov.