1 of 56

Роль реактивності організму в патології

Імунопатологічні процеси

Імунодефіцитні стани

Лекція 2

завідувач кафедри патофізіологія

Національного медичного університету

імені О.О. Богомольця,

професор Зябліцев С.В., 2024

Шляхи метеорів Персеїд здаються трохи викривленими завдяки ширококутному об’єктиву, який їх зафіксував, але насправді всі вони подорожували прямо з однієї точки на небі, яка називається радіантом. (Джош Дурі)

2 of 56

М.М. Сиротинін (1896-1977)

Реактивність - здатність організму певним чином (зміною життєдіяльності) відповідати на дію подразника

    • порівняльно-патологічні дослідження фагоцитозу;

Мечніков І. І.

    • загальні закономірності еволюції реактивності у філо- та онтогенезі;

Сиротинін М. М.

    • пов’язав конституцію із реактивністю нервової тканини (типи ВНД);

Павлов І. П.

    • пов’язав конституцію і реактивність із властивостями сполучної тканини.

Богомолець О. О.

3 of 56

Приклади реактивності� молекулярний рівень

ефект Бора - зсув кривої дисоціації оксигемоглобіну вправо в умовах ацидозу

4 of 56

Приклади реактивності� клітинний рівень

фагоцитоз лейкоцитами чужорідних часток

Адгезія (а) и фагоцитоз (б) Candida albicans нейтрофілом

а – х15000; б – х5000

в – скануююча електронна мікрофотографія фагоцитуучого нейтрофіла

х2500

а

б

в

5 of 56

Приклади реактивності�

підвищення ЧСС при підвищенні температури

(10 уд/хв. - на 1оС)

підвищення ЧСС і ЧДР при кисневому голодуванні організму (гіпобаріі)

орієнтовні поведінкові реакції тварин у відповідь на звук, світло

тканинний рівень

рівень організму

органний рівень

6 of 56

Кількісні форми реактивності

нормергія - нормальна реактивність

гіперергія - підвищена реактивність

гіпоергія - переважають гальмівні процеси

дізергія - спотворена реактивність організму

7 of 56

Джерелом інфекції є заражена людина, включаючи інкубаційний період. Коронавірус має відносно низьку вірулентність – для інфікування необхідно тривалий час контакту з хворою людиною (більше 15 хвилин). Хворий може заразити від 0 до 11 інших людей.

Середній інкубаційний період - 5-6 днів, проте він може затягнутися і до 14-24 днів.

У жінок прогноз кращий, ніж у чоловіків, у останніх смертність вище, особливо з віком.

81% хворих мають легкий перебіг - лікування вдома, головне - носити маску для обмеження інфікування інших, не виходити на вулицю, не ходити в магазини та інші людні місця;

14% - клініка важка, необхідна госпіталізація з інгаляцією кисню;

5% - клініка критична, необхідна госпіталізація в реанімаційне відділення.

У хворих середня тривалість від моменту діагностики до припинення виділення вірусу становить 20 днів (інтерквартільний розмах - від 17 до 24 днів, максимальна тривалість - 37 днів).

8 of 56

    • спрямована на збереження виду в цілому, виражається спадковістю і мінливістю в межах виду - здатністю до зимової або літньої сплячки; чутливістю до певних агентів �(черепахи не чутливі до токсину правця)

Видова (первинна, біологічна) реактивність

    • по групам крові, по типам конституції, по типам ВНД

Групова реактивність

    • залежить від спадковості (генетичний поліморфізм), конституції, віку, статі, функціонального стану нервової, ендокринної, імунної систем; впливу середовища (клімат, харчування, соціальні умови)

Індивідуальна реактивність

Найстарішій у світі двоголової черепахи, названої Янусом, 3 вересня виповнилося 25 років. Грецька черепаха (Testudo graeca) народилася в Женевському музеї природної історії у Швейцарії і з тих пір живе там. Має два серця, два комплекти легень і, за словами співробітників музею, дві окремі особи.

«Права голова цікавіша, не спить, у неї набагато сильніша особистість», — каже дресирувальник Анжеліка Бургуан. «Ліва голова пасивніша і любить поїсти».

https://www.dw.com/en/two-headed-tortoise-janus-celebrates-25th-birthday/a-63011544?utm_source=Nature+Briefing&utm_campaign=bb8b4e597f-briefing-dy-20221006&utm_medium=email&utm_term=0_c9dfd39373-bb8b4e597f-46276074

9 of 56

Індивідуальна реактивність

    • - здорового організму (наприклад, сталість температурного гомеостазу – від +15оС до 32оС)

Фізіологична

    • - виникає під дією надзвичайних подразників, знижується резервна можливість організму до пристосування та компенсації

Патологічна

10 of 56

Фізіологічна реактивність

    • по відношенню до певного фактору, приклад: імунологічна реактивність - здатність відповідати на антигенний подразник

Специфічна (фенотипічна)

    • по відношенню до багатьох факторів (нестача кисню, фізичне навантаження): стрес-реакція, фагоцитоз і т.ін .�виробляється при тренуванні, загартовуванні

Неспецифічна (первинна, генетично запрограмована)

11 of 56

    • імунопатологичні процеси, алергія, аутоімунні хвороби, імунодефіцит

Специфічна

    • дезадаптація (специфічні реакції): висип при скарлатині, кору, стан судин при гіпертонічній хворобі, стан кровотворних органів при В12-дефіцитної анемії

Патологічна реактивність

    • дезадаптація у вигляді специфічних форм реакцій - не формує картину хвороби: � Біль Лихоманка ПарабіозЗагальний адаптаційний синдром

Неспецифічна

12 of 56

Резистентність - (resistere - протистояти, чинити опір, лат.) - стійкість, опірність організму до дії патогенного подразника без істотних змін внутрішнього середовища організму.

13 of 56

Види резистентності

    • нечутливість / несприйнятливість до дії патогенного фактора �«скандинавська» мутація – нечутливість до ВІЧ

Пасивна (енергонезалежна)

    • вимагає включення захисних компенсаторно-пристосувальних механізмів �(фагоцитоз, синтез антитіл, реакції клітинного імунітету)

Активна (енергозалежна)

14 of 56

    • природні фактори організму (температура, рН внутрішнього середовища, парціальний напруга кисню в тканинах)

Неспецифічна

    • специфічний клітинний і гуморальний імунітет

Специфічна

Види резистентності

15 of 56

ареактивність клітин

фізичні та фізико-хімічні фактори

природні біологічні бар'єри (шкіра і слизові оболонки)

антагонізм між нормальною і патогенною флорою

функціонування фізіологічної системи сполучної тканини

гуморальні фактори (комплемент, опсоніни, лізоцим)

фагоцитуючі клітини (нейтрофіли, моноцити-тканинні макрофаги)

запалення

Механізми неспецифічної імунологічної резистентності

Е.А. Татарінов (1892-1950)

ученик та найближчий соратник О.О. Богомольця,

з 1931 року - завідувач кафедри патологічної фізіології КМІ

16 of 56

    • шкіра і слизові

зовнішні бар'єри

    • печінка і гістогематичні бар'єри

внутрішні бар'єри

біологічні бар'єри

Л.С. Штерн (1878-1968)

    • стінка капіляра �(ендотелій + �базальна мембрана)

неспецифічні

    • гематоенцефалічний бар'єр
    • гематоофтальмічний бар'єр
    • гемато тиреоїдний бар'єр
    • гемато кохлеарний бар'єр
    • гематотестикулярний бар'єр

специфічні �(+ додаткові структури)

гісто-гематичні бар'єри

Л.С. Штерн, 1921

17 of 56

Структура гемато-енцефалічного бар’єру �П. Ерліх, 1885

Структура:

- ендотелій капіляра

- базальна мембрана

- мембрана астроциту

3D-модель гемато-енцефалічного бар’єру

18 of 56

    • здатність імунної системи відповідати на дію антигену �- клітинними реакціями і �- утворенням антитіл, специфічних до даного антигену

імунологічна реактивність

    • активація ефекторних клітин Т-лімфоцитів (NK - природні кілери), які мають специфічні рецептори до даного антигену (віруси, що локалізуються внутрішньоклітинно, грибки, пухлинні клітини)

клітинний тип імунної відповіді

    • напрацювання В-лімфоцитами (плазмоцитами) специфічних до даного антигену антитіл (імуноглобулінів класів А, М і G)

гуморальний тип імунної відповіді

19 of 56

Види Т-лімфоцитів:

Т-хелпери – 55-60%, CD4+, активація імунної відповіді (Т-, В-лімфоцити, макрофагі)

Тх-0 – «наївні», здатні до подальшого диференцювання у напрямку або Тх-1 або Тх-2

Тх-1 – стимулятор утворення – IL-2,12 з АПК; продукують IL-2, γ-IF, TNF-α

Тх-2 – стимулятор утворення – IL-4 з тучних клітин; продукують IL-4,5,10,13

Тх-17 – стимулятор утворення – TGF-β, IL-23; продукують IL-17 (активація нейтрофілів)

T-reg (регуляторні) – CD4+CD25+Foxp3+ супресують Т-лімфоцити і АПК

Т-кілери – 20-30%, CD8+, цитотоксичний або проапоптичний ефект на клітини-мішені

CD8+CD28+ - мають властивості кілерів

CD8+CD28- - супресори, що виробляють гальмівні цитокіни (IL-6,10, γ-IF)

https://biology.univ.kiev.ua/images/stories/Kafedry/Microbiologiya/Library/Rozdil_11.pdf

20 of 56

Схема розвитку Т-клітинних імунних реакцій

21 of 56

Схема розвитку імунної відповіді

1 – захоплення чужорідного антигену АПК;

2 – презентація на АПК антигенного пептиду (АгП) у комплексі з МНС II;

3 – розпізнавання Т-хелпером на АПК комплексу МНС II + АгП та його активація;

4 – розпізнавання чужорідного антигену імуноглобуліновим рецептором В-клітини і презентація В-клітиною антигенного пептиду в комплексі з МНС II;

5 – розпізнавання активованим Т-хелпером на В-клітині АгП в комплексі з МНС II;

6 – активація В-клітини і диференціювання її в плазматичну клітину;

7 – синтез плазматичною клітиною специфічних антитіл;

8 – розпізнавання активованим Т-хелпером на АПК-містку АгП в комплексі з МНС II, активація цієї АПК та розпізнавання ЦТЛ на АПК-містку АгП в комплексі з МНС I;

9 – активація ЦТЛ;

10 – знищення активованим ЦТЛ клітини-мішені

https://biology.univ.kiev.ua/images/stories/Kafedry/Microbiologiya/Library/Rozdil_11.pdf

22 of 56

Ральф Марвін Стейнман 

(1943-2011)

американський імунолог та цитолог, лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини у 2011 р. (спільно з Брюсом

Бетлером та Жюлем Гоффманом) «за відкриття �дендритних клітин та вивчення їх значення для набутого імунітету»(клітини Лангерганса шкіри)

23 of 56

Chowdhury MA, Hossain N, Kashem MA, Shahid MA, Alam A. Immune response in COVID-19: A review. J Infect Public Health. 2020 Nov;13(11):1619-1629. doi: 10.1016/j.jiph.2020.07.001. Epub 2020 Jul 14. PMID: 32718895; PMCID: PMC7359800.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876034120305670?via%3Dihub

24 of 56

25 of 56

Akbar AN, Gilroy DW. Aging immunity may exacerbate COVID-19. Science. 2020 Jul 17;369(6501):256-257. doi: 10.1126/ science.abb0762. PMID: 32675364.

26 of 56

    • вроджений або набутий дефект імунної системи, при якому порушується механізм клітинного або гуморального типів імунної відповіді і виникає імунодефіцитний стан

ІМУНОЛОГІЧНА НЕДОСТАТНІСТЬ

    • виникає внаслідок вроджених дефектів імунної системи (делециях, транслокації, точкових або блокових мутаціях)

Первинна імунологічна недостатність

    • виникає протягом життя, це набута недостатність (імунодепресія)

Вторинна імунологічна недостатність

27 of 56

    • передаються аутосомно-рецесивно або зчеплені зі статтю (1/3 відомих імунодефіцитів)

генні мутації

    • складні синдроми внаслідок хромосомних аберацій (синдром Дауна і аномалії 14, 18 і 20-й пар хромосом)

хромосомні мутації

    • складні вади розвитку плода (TORCH-інфекція -токсоплазмоз, краснуха, ЦМВ і герпес)

внутрішньоутробна інфекція

Первинні імунодефіцити

Частота первинної імунологічної недостатності становить 1 випадок на �10 000-100 000 живих новонароджених.

Головним клінічним проявом є підвищена сприйнятливість до інфекцій, схильність до хронічного перебігу, тяжкий перебіг, атипові (опортуністичні) збудники.

28 of 56

Залежно від рівня порушень і локалізації дефекту розрізняють наступні

первинні імунодефіцити:

гуморальні (В-клітинні)

клітинні �(Т-клітинні)

комбіновані

недостатність системи комплементу

дефекти фагоцитозу

29 of 56

  • Х-зчеплена агаммаглобулінемія

(хвороба Брутона)

  •    Гіпер-IgM синдром
  •    Х-зчеплена аутосомно-рецесивна

      делеция генів важких ланцюгів

      імуноглобулінів

  •    дефіцит k-ланцюгів
  •    селективний дефіцит субклассов IgG

      з або без дефіциту IgA

  •    дефіцит антитіл з нормальним

     рівнем імуноглобулінів

  •    загальна варіабельна імунна

      недостатність

  •    дефіцит IgA

Класифікація первинних імунодефіцитів

I. гуморальні або антитільних -

     з переважним ураженням системи В-лімфоцитів

Хвороба Брутона - X-зчеплена інфантильна, вроджена агаммаглобулінемія.

У 1952 році американський педіатр Брутон описав 8-річного хлопчика, який з 4-річного віку 14 разів хворів пневмонією, переніс отити, синусити, сепсис, менінгіт. У крові немає антитіл.

Мутантний білок - тирозинкіназа Брутона.

Х-зчеплений рецесивний тип спадкування, виявляється тільки у хлопчиків.

У крові - відсутність гаммаглобулинов:

IgA і IgM знижені у 100 разів, а IgG - в 10 разів.

Плазмоцити в кістковому мозку майже відсутні.

Найбільш часто зустрічається селективний дефіцит IgA - 1 на 500-1500 жителів основної популяції. Крім підвищеної сприйнятливості до інфекцій, дефіцит IgA призводе до розвитку алергії (атопічного дерматиту і бронхіальній астмі) і аутоімунних захворювань (склеродермії, ревматоїдного артриту, вітіліго та ін.).

30 of 56

    • синдром Ді Джорджі
    • первинний дефіцит CD4 клітин
    • дефіцит CD7 Т-клітин
    • дефіцит ІЛ-2
    • множинна недостатність цитокінів
    • дефект передачі сигналу

Класифікація первинних імунодефіцитів

II. клітинні

Синдром Ді Джорджі

(синдром дізембріогенеза 3-4 зябрової дуги, природжена аплазія тимусу та прищитоподібних залоз, синдром 22q11.2) –

різновид ідіопатичного ізольованого гипопаратиреоза;

рідкісне вроджене захворювання з аутосомно-домінантним типом успадкування

Характеризується агенезией або дисгенезом прищитоподібних залоз, аплазією тимусу, що приводить до різкого зниження популяції Т-лімфоцитів і імунологічної недостатності, вродженими аномаліями великих судин (дефекти аорти, тетрада Фалло).

31 of 56

  • синдром Віскотта-Олдріча;
  • атаксія-телеангіектазії (синдром Луї-Бар);
  • важка комбінована імунна недостатність:
    • Х-зчеплена зі статтю,
    • аутосомно-реціссівна;
  • дефіцит аденозіндезамінази; дефіцит пуріннуклеозід- фосфорілази (швейцарського типу);
  • дефіцит молекул II класу МНС (синдром лисих лімфоцитів);
  • ретикулярна дізгенезія;
  • дефіцит CD3γ або CD3ε;
  • дефіцит СD8-лімфоцитів.

Класифікація первинних імунодефіцитів

III. комбіновані

Синдром Віскотта-Олдріча

рідкісне Х-зчеплене рецесивне захворювання (хворіють тільки хлопчики) з наявністю:

екземи,

тромбоцитопенії,

імунодефіциту.

прояви:

  •  атопічний дерматит,
  •  геморагічний синдром

(кривавий пронос),

  •  части інфекційні захворювання.

У крові низький IgM, нормальний IgG, високий IgA, дуже високий IgE.

32 of 56

Синдром Луї-Барр -

вроджений імунодефіцитний стан з переважним ураженням Т-ланки імунітету,

успадковується за аутосомно-рецесивним типом.

Клінічно проявляється мозжочковою атаксією,

у віці від 2 до 8 років виникають телеангіектазії (бульбарна кон'юнктива між кутом ока і лімбом має вигляд червоних звивистих судин і клубків).

Спостерігається аплазія вилочкової залози, гіпоплазія (недорозвинення) лімфатичних вузлів, селезінки, групових лімфатичних фолікулів тонкої кишки, піднебінних мигдалин, хронічний гнійний синусит, отит.

У крові відсутні Т-лімфоцити (супресори) і у частини хворих немає IgA, що пов'язано з відсутністю у них Т-хелперів.

33 of 56

  • інфантильний летальний агранулоцитоз (хвороба Костманна);
  • циклічна нейтропенія;
  • сімейна доброякісна нейтропенія;
  • дефекти фагоцитарної функції;
  • хронічна гранулематозная хвороба: Х-зчеплена, аутосомно-реціссівний;
  • дефіцит адгезії лімфоцитів I типу;
  • дефіцит адгезії лейкоцитів 2 типу;
  • дефіцит глюкозо-6-дегідроегнази нейтрофілів;
  • дефіцит мієлопероксидази; дефіцит вторинних гранул;
  • синдром Швахмана-Даімонда.

Класифікація первинних імунодефіцитів

V. дефекти фагоцитозу (спадкові нейтропенії)

Синдром Костманна

агранулоцитоз новонароджених,

аутосомно-рецесивне захворювання.

Характерні важкі рецидивуючі гнійні інфекції з перших місяців життя.

Для захворювання характерна тріада симптомів:

  • вроджений агранулоцитоз,
  • лімфопенія,
  • відсутність клітинного та гуморального імунітету.

Виявляються відсутність лімфатичних вузлів, мигдаликів, тимусу, іноді мають місце анемія і тромбоцитопенія.

Кістковий мозок з мієлоїдною гіпоплазією і зупинкою на стадії проміелоцитів.

34 of 56

Поняття вторинного імунодефіциту (імонодепресія) включає:

1. клініко-імунологічний синдром, який розвивається на фоні раніше нормального функціонування імунної системи

2. зниження кількісних і функціональних показників специфічних і / або неспецифічних факторів іммунорезістент-ності

3. підвищений ризик розвитку хронічних інфекційних захворювань, аутоімунної патології, алергічних хвороб і пухлинного росту

35 of 56

Етіологія імунодепресії

    • фізичні (іонізуюче випромінювання), хімічні (цитостатики-імунодепресанти) і біологічні (віруси)

Екзогенні фактори

    • старіння; інтоксикація (уремія, опікова хвороба, злоякісні новоутворення)

Ендогенні фактори

    • голодування; хвороби метаболізму - діабет, синдром Іценко-Кушинга; депресія; дистрес-синдром

оборотний імунодефіцит

    • ВІЛ-інфекція, іонізуюча радіація, сильнодіючі отрути з лімфотоксичною дією, злоякісні пухлини клітин крові

незворотний імунодефіцит

36 of 56

Збудник ВІЛ-інфекції - вірус імунодефіциту людини (ВІЛ)

ВІЛ вражає клітини імунної та нервової систем, що клінічно проявляється розвитком лімфаденопатії, інфекційних (паразитарних) ускладнень, виникненням деяких злоякісних новоутворень, а також енцефало- / міелопатії і супроводжується 100 % летальністю при відсутності лікування.

Синдром підвищеного імунодефіциту

Історія відкриття

Червень 1981, фахівці Центру з контролю за хворобами (Атланта, США) звернули особливу увагу на відомості про 5 хворих з пневмоцистної пневмонією і кандидозом:

Gottlieb M. S., Schroff R., Schanker H. et al. Pneumocystis carinii pneumonia and mucosal candidiasis in previously homosexual men // Now England J. Med. - 1981. - Vol. 305. - P. 1425-1430.

СНІД є кінцевою фазою клінічного перебігу ВІЛ-інфекції.

ВІЛ може передаватися при:

  • статевих контактах,
  • переливанні крові та її препаратів,
  • використанні контамінованого медичного інструментарію,
  • від матері до дитини і від дитини до матері під час годування грудьми,
  • від матері дитині під час вагітності та пологів.

37 of 56

    • лімфоїдні клітини Лангерганса шкіри та слизової;
    • макрофаги і CD4+ лімфоцити, з якими вірус поширюється по всьому організму;
    • дендритні лімфоцити, моноцити / макрофаги, еозинофіли, мегакаріоцити, тімоціти, деякі клони В-лімфоцитів;
    • клітини нервової системи - нейрони, мікрогліальние клітини / макрофаги.

Клітини-мішені

    • наявність на мембрані рецептора СD4 +, до якого має велику спорідненість вірусний епімембранний глікопротеїн gp120 (ВІЛ-1) і gp105 (ВІЛ-2).

Принцип зв'язування

    • М-клітини слизової прямої кишки, які межують з лімфоїдною тканиною стінки кишки;
    • сперматозоїди.

Клітини-трансдуктори

  (не мають СD4 +, але селективно сорбують, транспортують на мембрані або проводять через себе ВІЛ)

Синдром підвищеного імунодефіциту

38 of 56

Синдром підвищеного імунодефіциту

Стадії інфікування

  • Зв'язування віріона з поверхнею клітини. Рецепція вірусу.
  • Злиття мембран вірусу і клітини. Проникнення вірусу всередину клітини.
  • Вивільнення нуклеотида і геномної РНК вірусу.
  • Синтез провірусної ДНК по матриці �геномної РНК вірусу.
  • Інтеграція геному провірусу в геном клітини.
  • Активація процесу транскрипції з ДНК провірусу, трансляція білків вірусу.
  • Активна реплікація вірусу, тобто продукція всіх компонентів вірусу і формування з них зрілих дочірніх віріонів.
  • Вивільнення віріонів та окремих білків ВІЛ із клітини-хазяїна в зовнішнє середовище і безперешкодне зараження інших клітин.

https://uk.wikipedia.org/

39 of 56

Білок CCR5 належить до сімейства бета-хемокінових рецепторів інтегральних мембранних білків (C-C хемокіновий рецептор типу 5), зв’язаний з G-білком.

CCR5 переважно експресується на Т-клітинах, макрофагах, дендритних клітинах, еозинофілах, мікроглії.

https://en.wikipedia.org/wiki/CCR5

У людей ген білка CCR5 розташований на короткому плечі (p) у позиції 21 хромосоми 3.

Деякі популяції успадкували мутацію Delta 32, що призводить до генетичної делеції частини гена CCR5.

https://cellandbioscience.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13578-020-00410-6

40 of 56

I

    • - Ураження Т-хелперів (прямий цитопатогенний ефект)
    • - Порушення регуляторних функцій Т-хелперів / індукторів
    • - Блокада рецептора СD4 (втрата функціональної активності Т-лімфоцита)
    • - Апоптоз Т-лімфоцитів

II

    • - Зниження цитотоксичної активності Т-кілерів
    • - Підвищення бактерицидної (фунгіцидної) активності та здатності до хемотаксису моноцитів і � макрофагів, ослаблення їх взаємодії з Fс-фрагментами імуноглобулінів
    • - Недостатність В-лімфоцитів зі зниженням рівня IgG2 і IgG4 і підвищенням IgG1 і IgG3

III

    • - Інфікування нейронів, астроцитів, мікроглії, ендотелія кровеносних судин, фібробластоподібних клітини мозку
    • - Нейротоксична дія gp120
    • - Поява аутоантитіл проти антигенів мозкової тканин
    • Проявляється деменцією і іншими неврологічними порушеннями

ІМУНО-ДЕФІЦИТ

    • поява опортуністичних інфекції та СНІД-індикаторних пухлин

Патогенез ВІЛ-інфекції

41 of 56

кандидоз стравоходу, трахеї, бронхів, легенів

позалегеневий криптококкоз

криптоспоридіоз з діареєю більше 1 міс.

цитомегаловірусне ураження

інфекція, зумовлена вірусом простого герпесу, персистуюча більше 1 міс.

лімфома головного мозку у хворого молодше 60 років

лімфоцитарна інтерстиціальна пневмонія у дитини до 13 років

дисемінована інфекція, викликана мікобактеріями

(M. avium або M. Kansasii)

пневмоцистна пневмонія

прогресуюча багатовогнищева лейкоенцефалопатія

токсоплазмоз центральної нервової системи у хворих старше 1 міс.

12 СНІД-індикаторних

захворювань

42 of 56

    • поглинання, перетравлення та знешкодження мікробів, пошкоджених клітин і чужорідних частинок фагоцитами

Фагоцитоз (phagocytosis – діяльність фагоцитів)

а – адгезія,

б – фагоцитоз

Candida albicans нейтрофілом.

а – х15000;

б – х5000.

Амеба – “прабабушка” фагоцита

43 of 56

Фагоцитами називають клітини,

здатні до фагоцитозу.

До них відносять поліморфноядерні нейтрофіли і мононуклеари - моноцити та їх похідні:

макрофаги сполучної тканини,

клітини Купфера печінки,

альвеолярні макрофаги в легенях,

макрофаги червоного кісткового мозку,

вільні та фіксовані макрофаги селезінки,

макрофаги серозних порожнин,

остеокласти,

мікрогліальні клітини ЦНС.

Явище фагоцитозу вперше було вивчено і описано І. І. Мечніковим

І.І. Мечніков (1845-1916)

Ілюстрація до статті Мечнікова про фагоцитоз «Резорбція клітин»

44 of 56

Механізми фагоцитозу

Стадії фагоцитозу

    • розпізнавання рецепторами і адгезія (прилипання)

    • опсонізація об'єкта

    • утворення фаголізосоми

    • руйнування (енергоємний процес - «дихальний вибух»)

    • секреторна дегрануляція

45 of 56

    • Міграція

    • Хемо-таксис

    • Адгезив-ність

    • Ендоцитоз

    • Бактері-цидність

    • Секреція

Основні функції фагоцитів

46 of 56

Основні функції фагоцитів

міграція

    • здатність до безладного переміщення

хемотаксис

    • здатність до спрямованого пересування, виникає під впливом хемотаксинів

Хемотаксини – речовини екзогенного

(бактеріальні ліпополісахариди, продукти руйнування бактеріальних мембран – мурамилпептид) та

ендогенного походження

(побічні продукти активації комплементу С3а, С5а), лейкотрієни, лімфо - і монокины, фактор еміграції нейтрофілів).

47 of 56

Основні функції фагоцитів

адгезивність

    • здатність прилипати до певних субстратів і затримуватися на них

Фактори, що визначають адгезивність:

1. електростатичний заряд (негативно заряджені фагоцити добре прилипають до позитивно заряджених частинок),

2. гідрофобність (фагоцити добре прилипають до частинок з гідрофобними поверхнями),

3. наявність рецепторів до опсонінів (речовин, які зв'язуються з бактеріями і корпускулярними антигенами – антитіла класу IgG, проміжні продукти активації комплементу – С3b, С-реактивний білок, фібронектин, тафтсин).

48 of 56

Основні функції фагоцитів

Ендоцитоз

    • здатність захоплювати і поглинати тверді частинки і краплі рідини

Стадії эндоцитоза:

  • інвагінація плазматичної мембрани фагоцита в місці контакту з об'єктом фагоцитозу,
  • утворення оточеною мембраною фагосоми,
  • злиття фагосоми з лізосомами з утворенням фаголізосоми.

49 of 56

Основні функції фагоцитів

бактерицидність

    • здатність вбивати (внутрішньоклітинний цитоліз) і перетравлювати бактерії (гідроліз компонентів вбитих бактерій за допомогою лізосом)

секреція

    • здатність виділяти речовини у навколишнє середовище

К бактеріцидним системам фагоцитів відносять:

1. мієлопероксидазную систему,

2. лізоцим,

3. лактоферин,

4. неферментні катіонні білки,

5. молочну кислоту.

50 of 56

Фагоцитоз може бути завершеним (сприятливий результат) і не завершеним (наприклад, малярійний плазмодій, для якого фагоцитоз в організмі господаря – етап циклу розвитку).

лізосомальні ферментопатії

зниження ефективності опсонізації

мієлопероксидазна недостатність

дефіцит молекул адгезії

недостатність гормональної регуляції

Причини не завершеного фагоцитозу

Незавершений фагоцитоз мікобактерій туберкульозу

(забарвлення за Циль-Нільсоном)

51 of 56

Бубонна чума (Чорна Смерть) прокотилася Північною Африкою та Євразією в середині XIV століття, знищила до половини людського населення, змінила історію і, можливо, хід людської еволюції.

https://doi.org/10.1038/d41586-022-03298-z

Чотири варіанти ДНК стали більш поширеними після епідемії оскільки сприяли виживанню, але захист, який забезпечують ці варіанти, міг коштувати дорого: сьогодні два з них пов’язані з підвищеним ризиком аутоімунних розладів, таких як хвороба Крона та ревматоїдний артрит.

52 of 56

Було вивчено більш ніж 500 зразків ДНК, виділених із кісток або зубів людей, які жили до чуми, померли від неї або жили через одне або два покоління пізніше у Великобританії (Лондон) та Данії.

https://knowhow.pp.ua/black-death-evolution-of-immunity-genes/

Наявність повнорозмірного функціонального білка ERAP2 покращує імунний захист, оскільки макрофаги, що експресують повноцінну версію ERAP2, здатні перешкоджати реплікації Yersinia pestis більш ефективно, ніж макрофаги, що експресують укорочену версію.

Один з таких варіантів – ген ERAP2, який кодує білок ERAP2, що приймає участь у процесінгу та презентації антигенів Yersinia pestis у макрофагах.

Але захисний варіант гена ERAP2 є відомим фактором ризику хвороби Крона (аутоімунного захворювання).

53 of 56

Порушення фагоцитозу

    • I
      • пов'язані з особливостями об'єкту фагоцитозу

    • II
      • порушення опсонізації

    • III
      • порушення кількісних та якісних властивостей фагоцитів

54 of 56

Порушення фагоцитозу

I. Порушення, пов'язані з особливостями об'єкта фагоцитозу.

  1. мікобактерії туберкульозу, токсоплазми, бруцели, лістерії, збудник лепри, найпростіші виділяють речовини, які гальмують формування фаголізосоми, макрофаги при цьому виділяють лізосомальні ферменти у навколишнє середовище, тим самим підтримуючи запалення;
  2. при поглинанні кристалів і пилових часток (кварц, азбест, цемент, каолін, кам'яне вугілля) фагоцити не можуть їх переварити і ці частинки потрапляють із загиблих макрофагів в тканини, де їх фагоцитують нові макрофаги, цикл повторюється постійно, підтримуючи тим самим хронічне запалення і склероз; це патологічний стан обумовлює пневмоканиоз (силікоз, антракоз, азбестоз).

55 of 56

II. Порушення опсонізації – обумовлені імунодефіцитами,

які проявляються порушенням утворенням:

імуноглобулінів G,

побічного продукту активації комплементу С3b,

фібронектину ,

системи пропердину,

а також при видаленні селезінки, що призводить до дефіциту тафтсину.

Порушення фагоцитозу

Тафтсин – основний тетрапептид (тре-ліз-про-арг) гормоноподібної дії, що характеризується стимулюючим впливом на фагоцитоз.

Синтезується в селезінці у транспортній формі (так званий лейкофільний g-глобулін). При зв'язуванні з лейкоцитами за допомогою лейкокінази тафтсин відщеплюється від глобулінової частини і надає біологічну дію.

Рецептором для тафтсина служить нейрамінова кислота.

56 of 56

  • III. Порушення кількісних і якісних властивостей фагоцитів:
    1. порушення рецепторів до хемотаксинів і опсонінів (спадкові або обумовлені блокадою рецепторів імунними комплексами);
    2. порушення специфічного мембранного глікопротеїну (GP110), який забезпечує адгезивність мембрани фагоцита;
    3. порушення мікрофіламентів – синдром «ледачих лейкоцитів», виникає внаслідок нездатності до полімеризації актину, що веде до порушення міграції та ендоцитозу;
    4. порушення мікротрубочок – синдром Чедіака-Хігаші, характеризується появою гігантських лізосом та порушеннями хемотаксису, утворенням фаголізосом і секреторної дегрануляції (екзоцитозу);
    5. спадкові порушення бактерицидних систем лейкоцитів – дефіцит НАДФН-оксидази в результаті чого формується хронічний гранулематоз; дефіцит глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, в результаті чого страждає пентозний цикл і генерація вільних радикалів; дефіцит мієлопероксидази, в результаті чого порушується галогенізація мембран мікробних клітин;
    6. порушення лізосомальних ферментів (лізосомальні ферментопатії), що призводить до незавершеного фагоцитозу;
    7. розлади енергозабезпечення лейкоцитів, що призводить до порушення міграції, хемотаксису, ендо - і екзоцитозу.

Порушення фагоцитозу