Нейтрализация и элиминация патогенов

Важнейшая роль в исходе любого иммунного ответа принадлежит инактивации и удалению из организма как самого антиген-чужеродного ве-щества, так и конечных продуктов его распада. Нарушение, связанное с эли-минацией, приводит к накоплению в организме токсических веществ, разви-тию интоксикации и вторичному повреждению клеток и тканей.
Процесс элиминации токсических веществ достаточно сложный. В ор-ганизме человека его осуществляет большое количество клеток и органов. Прежде всего, инактивация и элиминация патогенных агентов, иммунных комплексов и других продуктов иммунного ответа осуществляются макро-фагами с помощью фагоцитоза. Основное значение в элиминации продуктов распада имеют поглотительно-выделительные функции печени и выделитель-ные функции почек, а также региональный кровоток, который способствует элиминации продуктов распада из ткани (органа).
Как отмечалось выше, фагоцитоз начинается с накопления фагоцитар-ных клеток в очаге воспаления. Результатом внутриклеточного переварива-ния могут быть два варианта исхода (процесс переваривания описан выше):
1) адекватное дозированное освобождение лизосомальных фермен-тов ведет к разрушению только объекта фагоцитоза, а сам объект остается интактным;
2) чрезмерное выделение лизосомальных ферментов приводит к разрушению как объекта фагоцитоза, так и самого фагоцита с последующей утилизацией этих клеток другими фагоцитами.
Переваренные продукты инактивированного антиген-чужеродного ве-щества, соединяясь со специфическими АТ, образуют иммунные комплексы (ИК). Образование ИК — это естественная реакция, направленная на выведе-ние из организма чужеродного АГ и сохранение гомеостаза. ИК поступают в интерстициальное (межклеточное) пространство. Это одно из трех водных пространств организма, которое связано с одной стороны — через клеточ-ные стенки с внутриклеточным пространством, с другой стороны — через обширную поверхность стенок капилляров, высокопроницаемых для воды и электролитов, с внутрисосудистым пространством.
Интерстициальная жидкость представляет собой внешнюю среду для большинства клеток организма. Состав ее, несмотря на существенные изме-нения в поглощении и выделении различных веществ клетками, колеблется незначительно (рис. 56). Состав плазмы и интерстициальной жидкости раз-личается только в отношении белков, так как их крупные молекулы не могут свободно проходить через стенку капилляров. Белки и жидкость из межкле-точного пространства собирает система лимфатических сосудов, т. е. под действием эффективного фильтрационного давления 0,5 % общего объема плазмы, протекающей через капилляры, переходит в области артериального конца капилляра в интерстициальное пространство. Поскольку эффективное реабсорбционное давление несколько меньше, чем фильтрационное, лишь 90 % этого объема реабсорбируются в венозном конце капилляра, а остальные 10 % удаляются из интерстициального пространства через лимфатические сосуды. Таким образом, происходит своеобразная фильтрация межклеточно-го пространства. Средняя скорость фильтрации во всех капиллярах орга-низма составляет около 14 мл/мин, или 20 л в сутки. Скорость реабсорбции равна примерно 12,5 мл/мин, т. е. 18 л в сутки. По лим-атическим сосудам оттекает 2 л в сутки. При этом объем всей интерстициальной жидкости со-ставляет около 10 л. Необходимо отметить, что при нарушении микроцир-куляции сильно увеличивается вторичная интоксикация

 

Жидкостные пространства организма человека

Нейтрализация и элиминация патогенов

Система лимфатических сосудов состоит из лимфатических капилля-ров, которые соби¬раются в более крупные лимфатические сосу¬ды, впадаю-щие в вены. Главные лимфатические сосуды, открывающиеся в вены, — это грудной лимфатический проток и правый лимфатический протоки. Стенки лимфатических капил¬ляров образованы однослойным эндотелием, через ко-торый легко проходят растворы элек¬тролитов, углеводы, жиры и белки. В стенках более крупных лимфатических сосудов имеют¬ся гладкомышечные клетки и такие же клапаны, как в венах. По ходу сосудов расположены лим-фатические узлы, которые задерживают наи¬более крупные частицы, имею-щиеся в лимфе. Лимфатические сосуды — это дополнительная дренажная си-стема, по которой тканевая жид¬кость стекает в кровеносное русло. Основная функция лимфатической системы заключается в удалении из интерстициаль-ного пространства тех белков и других веществ, которые не реабсорбируют-ся в кровеносных капиллярах. Именно нормальная микроциркуляция обес-печивает первый этап дезинтоксикации. Наоборот, изменение процессов микроциркуляции ведет к нарушениям в доставке питательных веществ и кислорода к тканям и клеткам, удалению из них углекислоты и «шлаков».
В соответствии с общепринятой классификацией расстройства микро-циркуляции разделяют на внутрисосудистые нарушения, связанные с изме-нением самих сосудов, и внесосудистые.
Внутрисосудистые нарушения. Наиболее важные из них — расстрой-ства реологических особенностей крови в связи с изменением суспензионной стабильности клеток крови и ее вязкости. К ним частично относятся наруше-ния свертывания крови и образование гемокоагуляционных микротромбов, а также нарушение перфузии крови через микроциркуляторное русло, где из-менена скорость кровотока.
Нарушение проницаемости сосудов.
Механизм перехода веществ через сосудистую стенку может быть ак-тивным и пассивным. Активный характер транспорта веществ осуществляет-ся против концентрационного и электрохимического градиента, и для его ре-ализации требуется определенное количество энергии. Пассивный механизм осуществляется в основном за счет диффузии, скорость которой зависит от характера вещества (размера молекулы, ее конфигурации, степени гидрата-ции, расположения электрического заряда), проницаемости стенки капил-лярных сосудов и тканей, количества функционирующих сосудов, степени их расширения и скорости кровотока в них. При патологии часто наблюдается увеличение или уменьшение интенсивности перехода веществ через сосуди-стую стенку не только вследствие изменения интенсивности кровотока, но и в результате истинного нарушения сосудистой проницаемости, которое сопро-вождается изменением структуры стенки сосудов. В морфологическом отно-шении повышение сосудистой проницаемости характеризуется увеличением промежутков между эндотелиоцитами вследствие их сокращения и усилени-ем везикулярного транспорта, в функциональном — интенсивным переходом крупномолекулярных веществ (белков).
Внесосудистые нарушения. Наиболее важными являются два типа та-ких нарушений: за счет медиаторов воспаления, о чем говорилось выше, и за счет нарушений окружающей соединительной ткани, включающие в себя из-менения периваскулярного транспорта интерстициальной жидкости вместе с растворенными в ней веществами, образования и транспорта лимфы.
Все это необходимо учитывать при проведении детоксикационных ме-роприятий.
В последующем поступающие из лимфатических сосудов в кровоток ИК и другие продукты распада удаляются системой фиксированных моноци-тарных фагоцитов и ретикулоэндотелиальной системой с помощью звездча-тых ретикулоэндотелиоцитов печени.
Печень — самый крупный из внутренних органов, участвующих в го-меостазе. Она контролирует многие обменные процессы, играющие важную роль в поддержании постоянного состава крови. В ацинусе (основной функ-циональной единицы печени) происходит взаимодействие между кровью, ге-патоцитами и купферовскими клетками. Гепатоциты участвуют в синтезе и хранении белков, трансформации углеводов, синтезе холестерина, желчных солей и фосфолипидов, детоксикации, модификации и выводе из организма эндогенных субстанций. Купферовские клетки обладают способностью к фа-гоцитозу и участвуют в разрушении старых, изношенных эритроцитов и в поглощении патогенных организмов.
Печень служит фильтром для большей части крови, в том числе отте-кающей от органов брюшной полости, поэтому гепатоциты метаболизируют как эндогенные, так и экзо-генные вещества, токсичные для организма. Бак-терии и другие патогенные организмы удаляются из крови купферовскими клетками, а токсины, которые они выделяют, обезвреживаются в результате биохимических реакций, происходящих в гепатоцитах. К этому приводят та-кие реакции, как окисление, восстановление, метилирование или конденсация с другой органической или неорганической молекулой. После детоксикации эти вещества, теперь уже в виде безвредных продуктов, выводятся почками или желчью.
Нарушение защитной функции печени проявляется снижением фагоци-тарной активности купферовских клеток (звездчатых эндотелиоцитов), дру-гих макрофагальных элементов и антитоксической (обезвреживающей) функции. При этом уменьшается способность печеночных макрофагов эли-минировать путем фагоцитоза из крови жировые капли, старые эритроциты, микроорганизмы, их токсины, особенно поступающие с портальным крово-током из кишечника, что приводит к возникновению токсемии с разнообраз-ными проявлениями (лейкоцитоз, лихорадка, гемолиз эритроцитов,
почечная недостаточность, эрозии кишечника и др.). Кроме того, при ослаблении фагоцитоза как неспецифической защитной реакции снижается устойчивость организма к инфекционным факторам. В то же время повыша-ется частота развития аллергических (аутоаллергических) процессов как в самой печени, так и в других органах и системах, что обусловлено наруше-нием захвата из крови и разрушения макрофагами печени АГ и ИК (в норме в звездчатых эндотелиоцитах расщепляется 95 % веществ с антигенными свойствами).
Понижение антитоксической функции печени связано с нарушением ее метаболической активности — синтеза мочевины (обезвреживание токсиче-ского аммиака), окисления (ароматических углеводородов), восстановления (превращение нитробензола в парааминофенол), ацетилирования (детокси-кация сульфаниламидных препаратов), гидролиза (связывание алкалоидов и сердечных гликозидов), конъюгации (образования парных соединений с глюкуроновой кислотой, гликоколом, цистеином, таурином — для связыва-ния непрямого билирубина, скатола, фенола, индола и др.). При патологии печени нарушается еще один путь детоксикации — превращение водонерас-творимых (аполярных) веществ в растворимые (полярные) соединения, ко-торые могут быть выведены из организма с желчью и мочой. К ослаблению антитоксической функции печени приводит повреждение гепатоцитов как ло-кусов обезвреживания, уменьшение активности ферментов, катализирующих реакции детоксикации, и дефицит энергии. Нарушение антитоксической функции печени при ее поражении может обусловить повышение чувстви-тельности организма к различным лекарственным средствам (хинину, мор-фину, барбитуратам, наперстянке и др.). Это связано с тем, что при умень-шении их расщепления в печени токсичность веществ увеличивается, вызы-вая отравление организма. Кроме того, в процессе метаболических превра-щений токсических соединений в гепатоцитах могут образоваться еще более токсичные вещества
(синтез гепатотоксических веществ — метаболитов ряда медикаментов, например изониазида; образование канцерогенных веществ). Нарушение экскреторной функции печени при затруднении выделения желчи также мо-жет привести к накоплению токсичных веществ в организме.
Через ЖКТ с желчью выходят в основном высокомолекулярные веще-ства, которые в дальнейшем в кишечнике способны расщепляться под влия-нием ферментов пищеварительного тракта и микрофлоры кишечника. Неко-торые из них могут реабсорбироваться в кровь и вновь поступать в печень (печеночно-кишечная циркуляция).
Другие токсические вещества выводятся в небольшом количестве через слюнные, потовые и молочные железы, но конечный этап выделения осу-ществляется почками.
Почки играют важнейшую роль в поддержании постоянства объема жидкостей (изоволемии), осмотической концентрации (изотонии), ионного состава (изоионии) и концентрации ионов водорода (изогидрии). Нарушения в их деятельности могут привести к вторичным изменениям указанных пока-зателей. Некомпенсированные нарушения основных гомеостатических кон-стант являются отражением недостаточности функции почек.
Не менее важна роль почек по выведению из организма продуктов азо-тистого обмена и различных чужеродных веществ. Соответственно наруше-ние экскреции веществ — одно из важных проявлений недостаточности по-чек. Наиболее частым следствием нарушения синтеза мочевины является накопление аммиака в крови. Количество его может увеличиваться при резко выраженном дефекте выделительной функции почек. Токсическое действие аммиака обусловлено прежде всего его влиянием на ЦНС. Оно может быть прямым и опосредованным, последнее заключается в усиленном обезврежи-вании аммиака вследствие связывания его глутаминовой кислотой. Выклю-чение глутаминовой кислоты из обмена проявляется ускорением переамини-рования аминокислот с α-кетоглутаровой
кислотой, которая тем самым отвлекается от участия в цикле трикарбо-новых кислот (цикл Кребса). Торможение цикла Кребса приводит к задержке утилизации ацетил-СоА, который, превращаясь в кетоновые тела, способ-ствует развитию коматозного состояния.
Почки также регулируют состав и объем плазмы и всю внеклеточную жидкость. Кроме того, поскольку вода и многие растворенные вещества про-ходят через клеточные мембраны, от функции почек зависят состав и объем внутриклеточной жидкости.
В почечной экскреции участвуют многие механизмы, обеспечивающие тонкую регуляцию выведения воды и электролитов, а также удаление экзо-генных соединений и продуктов азотистого обмена — мочевины и креатини-на.
Почки — это главный орган выделения и осморегуляции. Их функции включают выведение из организма ненужных продуктов обмена и чужерод-ных веществ, регуляцию химического состава жидкости тела путем удаления веществ, количество которых превышает текущие потребности, регуляцию содержания воды и регуляцию рН жидкости тела. Почки обильно снабжают-ся кровью и гомеостатически регулируют ее состав. Благодаря этому под-держивается оптимальный состав тканевой жидкости и, следовательно, внут-риклеточной жидкости омываемых ею клеток, что обеспечивает их эффектив-ную работу. Конечным продуктом деятельности почек является моча, объем и состав которой варьируют в зависимости от физиологического состояния организма.
Нормальная функция общей системы естественной детоксикации дает достаточно надежное очищение организма от токсических веществ. В про-тивном случае происходит накопление метаболитов, обладающих выражен-ным токсическим действием и как следствие вторичным повреждением клет-ки. Такое повреждение — типичный патологический процесс, основу которо-го составляют нарушения внутриклеточного гомеостаза, приводящие к де-фекту структурной целостности клетки
и ее функциональных способностей. Можно выделить шесть групп мо-лекулярных механизмов, имеющих большое значение в патогенезе повре-ждения клетки.
1. Липидные механизмы повреждения клетки, происходящие за счет перекисного окисления липидов, активации мембранных фосфолипаз и де-тергентного действия свободных жирных кислот.
2. Кальциевые механизмы — повреждение клетки обусловлено по-вышением концентрации ионов кальция в ее цитоплазме. В основе такого по-вышения могут лежать два механизма: избыточное поступление ионов Ca2+ в цитоплазму и нарушение их удаления из цитоплазмы.
3. Электролитно-осмотические механизмы обусловлены сдвигами в содержании главных клеточных катионов (Na+ и K+).
4. Ацидотические механизмы — в основе этой группы механизмов повреждения лежит увеличение концентрации ионов водорода в клетке, т. е. внутриклеточный ацидоз.
5. Протеиновые механизмы, включающие в себя ингибирование ферментов (обратимое и необратимое), денатурацию (нарушение нативного строения белковых молекул в результате изменений вторичной и третичной структур белка, обусловленных разрывом нековалентных связей) и протео-лиз, осуществляющийся под действием лизосомальных гидролитических ферментов (катепсинов) и Ca2+-активируемых протеаз.
6. Основу нуклеиновых механизмов повреждения клеток составляют нарушения трех процессов: репликации ДНК, транскрипции и трансляции.
На субклеточном уровне реализация рассмотренных выше молекуляр-ных механизмов повреждения клетки приводит к нарушению строения и функции отдельных ее органелл. Поскольку большинство из них относится к мембранным образованиям, универсальным механизмом повреждения суб-клеточных структур является нарушение проницаемости и целостности кле-точных мембран.
Повреждение цитоплазматической мембраны может проявляться нарушениями ее барьерной функции, расстройствами систем активного транспорта веществ (Na+, К+-и Ca2+-насосов, Na+, Ca2+- и Na+, H+-обменных механизмов и др.), изменениями белков, образующих специфиче-ские каналы ионной проводимости, повреждением рецепторных макромоле-кул, воспринимающих внешние регуляторные сигналы, нарушениями белко-вых комплексов, осуществляющих меж-клеточные взаимодействия, и, нако-нец, изменениями гликопротеидов, определяющих антигенность клетки.
Наиболее характерными проявлениями повреждения митохондрий яв-ляются эффект разобщения окисления и фосфорилирования и угнетение кле-точного дыхания. Основной патогенетический фактор разобщения окисления и фосфорилирования — нарушение барьерной функции внутренней мито-хондриальной мембраны, в результате чего не может быть реализован меха-низм сопряжения клеточного дыхания и ресинтеза АТФ.
Повреждение эндоплазматического ретикулума проявляется наруше-ниями свойственных ему многочисленных функций: синтетической, детокси-кационной, депонирующей и др.
Повреждение лизосом сопровождается выходом и активацией много-численных гидролитических ферментов, в результате чего повреждение клетки становится необратимым, происходит ее аутолиз.
С повреждением микротрубочек и микрофиламентов могут быть связа-ны изменение формы клетки, нарушение ее подвижности, угнетение процес-сов клеточного деления.
Все это позволяет считать систему элиминации и детоксикации одним из этапов развития нормального иммунного ответа. Оценка степени интокси-кации и проведения детоксикационных мероприятий при лечении больных с иммунными нарушениями — один из видов комплексного лечения.

МНЕНИЕ ИММУНОЛОГА

Добрый день, уважаемый коллега! Отправьте данные по пациенту и бесплатно получите консультацию клинического иммунолога с нашего сайта. Юридически данное заключение можно рассматривать как телемедицинскую консультацию.