Популярно о

Неспецифические факторы защиты

В ходе эволюции у человека возникли многочисленные механизмы защиты от патогенных микроорганизмов. Одни из них появляются только у тех, кто подвергался предварительному воздействию болезнетворного микроба или продуктов его жизнедеятельности, другие имеются и у людей, непосредственно не испытывавших такого воздействия. В качестве последних могут быть такие явления, как фагоцитоз (фагоциты — клетки, поглощающие и переваривающие посторонние для организма частицы), наличие антимикробных веществ в тканях и циркулирующих жидкостях — лизоцима, лизина, комплемента, интерферона и др., а также определенная последовательность реакций, называемая воспалением.

Не будучи приспособленными к борьбе с определенными патогенными микроорганизмами, указанные механизмы защиты тем не менее представляют один из наиболее успешно действующих «защитных кордонов» против инфекции. Если организм еще не выработал антитела, способные циркулировать в крови, или в защитных механизмах не «запрограммирована» борьба с данным видом микроорганизма, указанные факторы являются единственным барьером на его пути. Так как подобные факторы не обладают узкой специализацией в борьбе против того или иного возбудителя инфекции, их относят к факторам неспецифической резистентности.

Известно, что неповрежденная кожа сама по себе представляет барьер, а кислотность пота и присутствие жирных кислот в секрете сальных желез препятствуют размножению микробов. Кислая реакция загрязненной кожи утрачивается или снижается, и это способствует размножению микробов.

Слезы и слюна обеспечивают очень важный, чисто механический эффект — смывание. Но, кроме того, они содержат белковое вещество лизоцим, обладающий антибактериальным свойством.

Очень много лизоцима в слюне собак, с чем и связано быстрое заживление ран у них после зализывания.

Верхние дыхательные пути содержат секреты, в которых присутствуют лизоцим и антитела. Кроме того, реснички, выстилающие дыхательные пути, удаляют слой слизи вверх по направлению к трахее, а ее накопление в избытке стимулирует кашель — толчкообразные выдыхательные движения. Таким образом, бактерии и другие чужеродные вещества выталкиваются из бронхов вверх по направлению ко рту, где они выплевываются или заглатываются.

В желудке защитным фактором является соляная кислота, дополняющая механическую способность желудка изгонять нежелательный продукт с помощью рвотных движений.

Кишечник обладает сходным свойством изгонять свое содержимое в противоположном направлении. Кроме того, микробы, постоянно его населяющие (постоянная флора), вырабатывают антибиотикоподобные вещества колицины, препятствующие накоплению болезнетворных микробов.

Защита мочевого тракта достигается прежде всего промыванием его мочой. У женщин влагалище защищено от инфекции бактериями, выделяющими молочную кислоту, которая препятствует размножению большинства патогенных микроорганизмов.

Более вирулентным микроорганизмам удается «пробиться» через эти перечисленные барьеры, проникнуть сквозь кожу и слизистую оболочку. В этом случае защитную функцию в тканях начинают выполнять фагоцитоз и воспаление.

Фагоциты, макрофаги и другие лейкоциты (белые клетки крови) обнаруживаются как в крови, так и в тканях. К ним относятся клетки 2 типов: моноциты и гранулоциты. Свое название гранулоциты получили в связи с тем, что в их цитоплазме имеются гранулы. Последние обладают способностью окрашиваться, поэтому гранулоциты подразделяют на эозинофилы (гранулы окрашивает кислый краситель — эозин), базофилы (основной краситель — метиленовый синий) и нейтрофилы (смесь кислого и основного красителей). Все зернистые лейкоциты способны к фагоцитозу, но нейтрофилы более активны и играют ведущую роль в защитных механизмах хозяина.

Когда в ткани попадает возбудитель инфекции, в ней выделяются вещества, привлекающие нейтрофилы и моноциты к месту повреждения (хемотаксис). Во время этого процесса моноциты увеличиваются в размере и превращаются в клетки, называемые макрофагами и обладающие повышенной фагоцитарной активностью. Макрофаги встречаются также в виде покоящихся клеток в некоторых органах (печени, селезенке, костном мозге и лимфатических узлах). Они играют в этих органах большей частью роль эндотелиальных (выстилающих полость) клеток. Макрофагально-эндотелиальная система представляет собой «линию обороны» организма, где активно уничтожаются микроорганизмы, «прорвавшие» внешние барьеры.

Процесс фагоцитоза состоит из 2 этапов. На первом этапе микроорганизмы прикрепляются к мембране макрофага, что приводит к их поглощению: со всех сторон к микроорганизмам из клетки вытягиваются и сливаются друг с другом псевдоподии (выпячивание протоплазмы). Микроорганизмы оказываются в конце концов заключенными в вакуоль, ограниченную мембраной. Образовавшаяся внутри фагоцита вакуоль сливается с лизосомами (вакуоль, содержащая различные ферменты). Заключенная в вакуоль бактерия переваривается под воздействием сложной смеси веществ, которые высвобождаются из лизосом. К ним относятся некоторые бактерицидные вещества: 2 фермента — лизоцим и миелопероксидаза. Макромолекулярные компоненты убитых бактериальных клеток перевариваются множеством лизосомных гидролаз в кислой среде. Среди этих ферментов особо важную роль играет, видимо, миелопероксидаза. Фагоциты с дефектной миелопероксидазной системой менее эффективно разрушают поглощенные микробы, а организм, наделенный таким дефектом, весьма чувствителен к инфекционным заболеваниям.

Вирулентность многих патогенных микроорганизмов обусловлена их устойчивостью к фагоцитозу или внутриклеточному разрушению. В некоторых случаях эта устойчивость связана с тем, что микроорганизмы выделяют вещества, блокирующие процесс фагоцитоза, а именно одни из них подавляют реакцию хемотаксиса фагоцитов крови, другие (в частности, их капсула) препятствуют прикреплению и поглощению бактериальных клеток, третьи подавляют внутриклеточное переваривание поглощенных фагоцитом клеток, четвертые губительно действуют на фагоциты. Эти вещества вместе с другими бактериальными продуктами способствуют распространению болезнетворных микробов в организме.

Если ткань человека подвергается действию того или иного раздражителя, в ней возникает воспаление. Характерные признаки воспаления — краснота, отек, повышение температуры, боль. Причины повышения температуры и появление боли не совсем ясны, а покраснение и отек объясняются расширением кровеносных сосудов (капилляров), что приводит к увеличению тока крови через этот участок и, следовательно, к покраснению. Кроме того, проницаемость стенок капилляров повышается, растворимые белки выходят из сосудов, что вызывает движение жидкости в ткани и, следовательно, отек. Воспаление бывает обусловлено самыми разнообразными раздражителями (температурный фактор, механическое повреждение, проникновение микроорганизмов и т. д.). Симптомы воспаления возникают под воздействием веществ, которые выделяются из поврежденных клеток или активируются в жидкостях организма. Из множества различных соединений, выделенных из клеток или из сыворотки и вызывающих в эксперименте воспаление, наиболее изучены гистамин и серотонин. Эти вещества присутствуют в слабосвязанном состоянии в тромбоцитах, а также в клетках многих тканей, откуда они высвобождаются под действием различных раздражителей. По мере развития воспалительной реакции происходят резкие изменения в поведении гранулоцитов. Сначала они прикрепляются к внутренним стенкам капилляров, а затем прокладывают себе путь между клетками стенки сосуда, выходя в ткани, причем весь этот процесс может занимать всего 2 минуты.

Если причиной воспаления является бактериальная инфекция, то гранулоциты движутся к очагу инфекции, реагируя на вещества, выделяемые бактериями (хемотаксис). По мере развития воспаления фагоциты выделяют лизосомные ферменты, повреждающие и в конце концов разрушающие близлежащие клетки ткани.

На поздних стадиях воспаления гранулоциты, скопившиеся в очаге воспаления, замещаются моноцитами. Лимфоциты — клетки, образующие антитела,— также покидают кровяное русло и скапливаются в месте повреждения.

Каким же образом воспаление (явление само по себе патологическое) может выступать в роли защитного механизма? Во-первых, ткани на месте Заражения обогащаются фагоцитами. Во-вторых, увеличивается доступ плазмы к тканям, и, таким образом, возрастает местная концентрация бактерицидных факторов сыворотки и антител. В-третьих, развитие воспаления приводит к накоплению мертвых клеток хозяина, из которых выделяются бактерицидные тканевые вещества. В центре участка некроза парциальное давление кислорода снижено и происходит накопление молочной кислоты. Эти условия неблагоприятны для роста многих патогенных бактерий. Наконец, повышенная температура, характерная для лихорадочного состояния, замедляет размножение некоторых вирусов и бактерий.

Бактерицидными свойствами обладает и сама сыворотка крови, содержащая лизоцим, лизин, комплемент и другие биологически активные вещества.

Лизоцим присутствует не только в секретах слизистых оболочек, сыворотке крови, но и в лейкоцитах, биологических жидкостях (молоко и др.). Это вещество растворяет сапрофитную флору. Оно оказывает активное влияние и на ряд патогенных микробов. Так, слезы действуют литически на некоторые микробы даже в концентрации 1:10 000 000. Этот фермент расщепляет вещества, входящие в состав стенки бактерии. Снижение титров лизоцима ведет к угнетению переваривающей способности фагоцитов. Лизоцим участвует в аллергических реакциях. Спинномозговая жидкость в норме лизоцима не содержит, но при менингите он в ней появляется.

Лизин — биологически активное, гормоноподобное вещество, губительно действующее на грамположительную микрофлору,  - содержится не только в сыворотке крови, но также в передней камере глаза и слюне. Наименьшее количество его обнаружено у новорожденного. К 1-му году жизни уровень лизина возрастает вдвое, оставаясь таким же до 3 лет, затем снижается и держится стойко до 30 лет, а затем плавно нарастает к 75 годам (в 2 раза выше, чем в 30 лет). Содержание лизина возрастает по сравнению с нормой при ревматизме, хроническом тонзиллите, заболеваниях среднего уха, ожогах, обморожениях, травмах, в том числе психических, инфекциях, у беременных при угрожающем самопроизвольном выкидыше, при физической нагрузке и других состояниях. У хирургических больных повышение уровня лизина определяется за 2 недели до появления гнойных осложнений. Повышение уровня лизина в организме — это «сигнал тревоги».

Для человека свойственны колебания уровня лизина в зависимости от сезона года. Так, весной его содержится больше, чем в зимнее время. Лизин накапливается в тромбоцитах. Он имеется в задней доле гипофиза, зобной, щитовидной железе и костном мозге.

К неспецифическим факторам защиты относятся и такие белковые вещества, как комплемент (объединяющий 11 различных белковых веществ), пропердин или фактор Р, обеспечивающие наряду с другими веществами бактерицидные свойства сыворотки крови. Эти неспецифические компоненты сыворотки необходимы в таких специфических реакциях, как лизис бактерий, когда пропердин или комплемент, связываясь с антителами и бактериальной клеткой, делают этот комплекс чувствительным к фагоцитозу с последующим разрушением бактериальной клетки. Эти вещества участвуют и в воспалительных реакциях.

При попадании вируса в клетки организма в тканевой жидкости в этом месте накапливаются вещества белковой природы — интерфероны. Это целая группа веществ, оказывающих сходное биологическое действие (хотя каждое из них и обладает несколько различающимися физико-химическими свойствами). Термин «интерферон» введен как обобщающее название для всей группы этих веществ. В месте внедрения вируса интерфероны концентрируются из-за повышенной проницаемости капилляров при воспалительной реакции. Они могут появиться и вблизи пораженного участка, но лишь после первых циклов размножения вируса. Повышение общей или местной температуры тела благотворно действует на клетки, вырабатывающие интерферон (усиливают их продукцию).

Интерферон, образующийся в клетках, зараженных вирусом, действует и на соседние, еще здоровые клетки и ограничивает распространение вируса.

Механизм действия интерферона не зависит от ферментов и белков, специфических для определенного вируса. Интерферон синтезируется и выделяется клетками вскоре после их первого контакта с вирусом. Инфицированные клетки способны выделять интерферон на протяжении относительно долгого времени.

Клетки продуцируют интерферон и при действии некоторых токсичных веществ, выделяемых бактериями (особенно проникающими внутрь клеток), при контакте с отдельными веществами растительного происхождения, а также с различными синтетическими соединениями. Таким образом, интерферон, выделяемый клеткой под действием различных веществ, является продуктом ее метаболизма.

У большинства детей до 1 года и у лиц старше 60 лет установлены неспособность или пониженная способность к образованию интерферона, и, следовательно, восприимчивость к вирусным инфекциям у них повышена. У детей, находящихся на искусственном вскармливании, интерферона вырабатывается меньше, чем у детей, вскармливаемых естественным образом. Снижают интерферо-нообразование также охлаждение, облучение, большие дозы витамина А, стероидные гормоны и потребление алкоголя.

Большинство вирусов не в состоянии вызвать инфекцию в тех клетках, где образовался интерферон, Независимо от того, чем вызвано его возникновение. Интерферон, попадающий в клетки извне, свободно распространяющийся между клетками или разносимый кровью в различные части организма, удаленные от его первичного источника, также препятствует развитию вирусной инфекции. Интерферон не действует непосредственно на вирус, а проникает через клеточную мембрану и затем путем сложных биохимических процессов стимулирует образование особого комплекса противовирусных белков, которые препятствуют размножению вируса в клетке на молекулярном уровне. Действие интерферона проявляется в основном при его попадании в здоровые клетки, и, таким образом, он считается веществом, обладающим профилактическим свойством.

Интерферон оказывает не только противовирусное действие, но и влияние на процессы обмена веществ, на размножение клеток и даже в какой-то степени управляет явлениями иммунного ответа организма.

Перечисленные данные неспецифической резистентности не охватывают полный их комплекс, но они являются основными и указывают на сложную структуру защитных факторов уже на первом этапе встречи организма человека с микроорганизмами.


Поставьте лайк, если статья понравилась/была полезной