INFECIA. PROCESUL INFECIOS. REZISTENA NESPECIFIC A MACROORGANISMULUI

INFECIA totalitatea proceselor biologice care se produc n ma/o n urma penetrrii mi/o patogene sau potenial patogene (PP). PROCESUL INFECIOS interaciunea dintre mi/o i ma/o n diverse condiii ale mediului ambiant. Manifestarea lui poate fi inaparent / asimptomatic (stare de portaj sntos, eliminarea rapid a mi/o) sau simptomatic.MALADIA INFECIOAS manifestarea suprem a procesului infecios, se caracterizeaz prin diferite simptome, determinate de efectele metaboliilor microbieni (toxine, enzime, etc) sau de reacia imun a gazdei la prezena bacteriei.

Particularitile bolii infecioaseSunt provocate de ageni patogeni Contagiozitate (capacitatea de a se transmite de la o surs la o persoan receptiv)Specificitate (un agent provoac o infecie, ex.: Clostridium tetani este agentul tetanosului, etc.)Evoluie clinic stadialImunitate la reinfecie (durat variabil)Apariia maladiei depinde de multipli factori, n special de capacitatea agentului cauzal de a provoca maladia i de gradul de rezisten al gazdei la aceast invazie

ROLUL MICROORGANISMULUI N PROCESUL INFECIOS. PATOGENITATEA I VIRULENARelaiile dintre mi/o i ma/o gazd: Comensalism (flora bucal, intestinal, etc)Parazitism (prezena mi/o este nociv pentru ma/o) Orice mi/o parazit capabil s provoace o infecie (n condiii adecvate) este considerat p a t o g e n. Exist 2 tipuri de mi/o patogene:Obligat (cert) patogene, care infecteaz persoane imunocompetente cu doze mici Potenial patogene (oportuniste), care pot cauza infecie numai cu doze mari sau la persoane imunocompromise (deseori fac parte din flora normal a organismului)Mi/o patogene pot fi gzduite uneori fr a provoca maladia, astfel de persoane sunt numite purttori sntoi de germeni

Microorganismele patogene se caracterizeaz prin:Patogenitate capacitatea unei bacterii de a declana infecia. Este un caracter de specie determinat genetic (cromozom, plasmide, bacteriofagi). n cadrul unei specii patogene pot exista tulpini cu manifestare variat a patogenitii de la absena total pn la foarte nalt.Virulen gradul de patogenitate al unei tulpini (msur cantitativ a patogenitii). Se apreciaz prin infectarea animalelor de laborator cu cantiti diferite de mi/o.

Unitile de virulen:DLM numrul de bacterii necesar pentru a ucide 80% din animalele infectateDL50 50% letalitateDCL 100% letalitateDI50/DI provoac boala la 50% / 80% animaleModificarea virulenei:Amplificarea prin transfer i recombinare genetic, condiii optime pentru cretereReducerea (atenuarea) prin meninerea bacteriilor n condiii nefavorabile (t, factori chimici, etc), mutaii

Bacteria patogen trebuie:S fie capabil de a se transmite ntre gazdeS penetreze n organismul-gazdS se rspndeasc prin organismS se multiplice i s persiste (evitnd sau distrugnd sistemul imun al gazdei)S produc leziuni Aceste capaciti sunt asigurate de factorii de patogenitate.

Factorii de patogenitate ai bacteriilorFactori structurali (somatici)Adezine - fimbriile, glicocalixul, proteine de adeziune ale peretelui celular. Asigur aderarea bacteriilor la receptorii de pe suprafaa celulelor-int sau la proteine matriciale extracelulare (colagen, fibronectin, laminin, elastin, etc) Proteine ale sistemelor de secreie (tipuri I-IV)Capsula antifagocitar, anti-complementAntigenul O - antifagocitarPeptidoglicanul (adeziune, agresie tisular)Acizii teichoici/lipoteichoici (adeziune, toxicitate)Proteina A la stafilococi (aciune antifagocitar prin fixarea Fc a IgG)Proteina M la streptococi (adeziune, a/fagocitar)

II. Enzime de patogenitate (responsabile de persisten, diseminare i producerea leziunilor)Plasmocoagulaza (formarea trombilor septici-efect antifagocitar, propagare n organism)Fibrinolizina (eliberarea bacteriilor din trombi)Hialuronidaza (diseminare, leziuni tisulare)Colagenaza (identic)Neuraminidaza (lichefierea mucusului)Proteaze (ex.: distrugerea Ig A secretorii)DezaminazeDecarboxilaze Fosfataze, etc

III. Toxine bacteriene (responsabile de leziuni)- Exotoxine (proteice, secretate n mediul extracelular)- Endotoxine (LPZ, legate de celula bacterian)Caracteristica exotoxinelor:Proteine produse de bacterii G+/G-Pot fi secretate n mediul extern, eliberate n spaiul periplasmic sau fixate pe suprafaa celuleiTermolabile (excepie enterotoxina stafilococic i TS (toxina termostabil) a E. coli)Hidrosolubile i acioneaz la distanEfectul se instaleaz dup o perioad de incubaieManifest tropism (specificitate de aciune)

Toxicitate nalt (DLM de ordinul ng/kg)Exotoxinele sunt imunogene (induc sinteza anticorpilor - antitoxine)Antitoxinele neutralizeaz activitatea exotoxinei (faza de fixare pe receptorii celulari)Exotoxinele tratate cu formol 0,4% i meninute la 39-40C timp de 3-4 sptmni se transform n anatoxine. Ele sunt lipsite de toxicitate dar pstreaz imunogenitatea (utilizate n calitate de vaccin).

Suportul genetic al exotoxinelor: cromozom (dizenteric, ), plasmide (toxina antraxului, toxina tetanic), profagi (toxina difteric, botulinic).Tipurile de exotoxine:Toxine citolitice Deregleaz membranele celulare prin aciune enzimatic (fosfolipaza /lecitinaza, sfingomielinaza) sau prin formarea porilor (streptolizina O, -toxina/hemolizina S.aureus, leucocidina)

II. Toxine citotoxice, de tip A-B (acioneaz n interiorul celulei). Ex.: toxina difteric, botulinic, tetanic, holeric, etcAu structur bipartit: fracia polipeptidic B (cell binding) este responsabil de legarea de receptorii specifici din membrana celulei-int, fracia polipeptidic A (active) ptrunde n celul (prin endocitoz sau translocare) i determin activitatea toxic.

Fiecare citotoxin acioneaz strict specific: toxina difteric inhib sinteza proteinelor,toxina botulinic i tetanic sunt neurotoxine, inhib eliberarea neurotransmitorilor, toxina holeric i pertusic activeaz adenilat-ciclaza membranar, etc

Obinerea exotoxinelor bacteriene

Cultivarea tulpinii toxigene n mediu lichidFiltrarea culturii pentru separarea toxineiPurificarea toxineiConcentrarea toxineiDeterminarea activitii toxinei (se msoar in uniti de floculare Lf )

Caracteristica endotoxinei bacterieneReprezint complexe LPZ din peretele celular G- (cel mai toxic component este lipidul A).Este eliberat n urma lizei bacteriilor (sub influena sistemului imun al gazdei sau a unor AB). TermostabilNe-imunogenNu poate fi transformat n anatoxinDLM de ordinul mg/kgEfectul se manifest imediatDetermin efecte generale, indiferent de provenien

Mecanismul de aciune al endotoxinei : LPZ induce secreia unor substane biologic active (citokine pro-inflamatoare: IL-1, IL-6, IL-8, IL-12, TNF-a) de ctre macrofage i alte celule. Iniial LPZ se leag de o protein seric (LPS-binding protein), ulterior acest complex interacioneaz cu un receptor de pe membrana macrofagului, CD 14. Exist i molecule solubile de CD 14, astfel endotoxina poate s acioneze asupra altor celule, de ex.: celulele epiteliale. Un alt receptor macrofagic poate interaciona cu LPZ receptorul toll-like (TLR4).

n doze mari citokinele pot provoca ocul endotoxinic (septic), comun pentru toate bacteriile G-:Febr (eliberarea pirogenilor IL-1, TNF de ctre celulele care au captat endotoxina)Leucopenie, urmat de leucocitozTulburri de coagulare (activarea factorului XII formarea fibrinei i obstrucia capilarelor sanguine coagulare intravenoas diseminat)Hemoragii (consumarea factorilor de coagulare) n diverse organe (rinichi, suprarenale, plmni, creier)Vazodilatare, urmat de colaps vascular (sechestrarea periferic a sngelui, hipovolemie, acidoz metabolic, scderea brusc a presiunii sanguine)

n consecin au loc leziuni hemoragice i necroz n diverse organe (rinichi, suprarenale, plmni, creier...). Pronosticul este foarte sever.Ali factori ce asigur persistena mi/o:Variaii antigenice Mimicria antigenic

IV. Moduline i invazineInjectate la suprafaa sau direct n interiorul celulei-intInduce penetrarea (internalizarea) i propagarea bacterianSe ntlnesc la Yersinia, Shigella, Salmonella, Escherichia

P A T O G E N E Z A BOLII INFECIOASEPtrunderea i rspndirea mi/o n ma/oSursa de infecie: omul bolnav, reconvalescent, purttor sntos (infecii antroponoze) sau animalele (infecii zooantroponoze)Mecanismele de transmitere1. Prin contact (direct, indirect)2. Fecal-oral (alimentar, hidric, etc)3. Aerogen (aer-praf, aer-picturi) 4. Transmisiv (prin intermediul vectorilor)5. Vertical (transplacentar)

Microbii penetreaz prin tegument, mucoase sau direct n snge (pori de intrare). Un microb poate avea una sau mai multe pori de intrare.Doza critic ex.: dizenterie 102 mi/o, febr tifoid 105 , holer 109 . La poarta de intrare bacteria ader la celule (adeziunea) i se multiplic local (colonizarea), formnd focarul primar de infecie. Infecia poate rmne localizat sau poate s se rspndeasc (invazia) pe cale limfatic, sanguin, pe calea nervilor sau prin continuitate (din aproape n aproape). n esutul afectat mi/o se multiplic i provoac leziuni direct prin intermediul enzimelor sau toxinelor sau indirect, via mecanisme imune. Mi/o se elimin cu diferite secrete sau excrete ale ma/o, prin care are loc contaminarea altor gazde sau obiecte

Dinamica evoluiei bolii infecioaseI. Perioada de incubaie (de la penetrarea mi/o pn la apariia primelor simptome). Durata variabil (ore ani). Microbul se adapteaz, se multiplic, produce toxine, enzime, etc.II. Perioada de invazie (prodromal, de debut). Apar primele semne clinice, nespecifice (febr, frison, inapeten, astenie, etc). Durata 2-3 zile.III. Perioada de stare (a manifestrilor clinice specifice). Durata variabil.IV. Perioada terminal (convalescen i vindecare, sau cronicizare, sau stare de portaj, sau deces)

Criteriile de apreciere a rolului etiologic al agentului cauzal n survenirea infeciilor specifice (postulatele lui Koch) Bacteria trebuie s fie prezent la toate persoanele bolnaveBacteria trebuie s fie izolat de la bolnav i meninut n cultur purCultura pur inoculat la un voluntar sau la un animal experimental trebuie s reproduc simptomele boliiAceeai bacterie trebuie s fie reizolat de la voluntarul sau animalul infectatActualmente se insist pe genomul bacterian (prezena genelor de patogenitate)

Rolul mediului ambiant i social n infecie (condiiile economice, condiiile de via, catastrofe ecologice sau naturale, progresul n igiena public, etc).Maladii sociale: tuberculoza, pediculoza (tifosul exantematic), sifilisul, etc.

Rolul macroorganismului n procesul infecios. Rezistena nespecific a ma/o.Pentru meninerea coerenei celulelor i esuturilor i pstrarea integritii sale ma/o pune n joc 2 categorii de procese aprute succesiv n cursul evoluiei:Rezistena nespecific, nnscut dezvoltat filogenetic, asigurat de factori constituionali. Rspuns maxim imediat, nespecific, antigen-independentImunitatea (rezistena specific) s-a dezvoltat ontogenetic, antigen-dependent i antigen-specific, rspuns maxim peste cteva zile de la agresie, se caracterizeaz prin memorie imunologic.

Rezistena nespecificRezistena nespecific este asigurat de factori tisulari (de barier), factori celulari i umorali.Factori tisulari (de barier)Tegumentul (barier mecanic - integritatea, descuamarea stratului cornos; barier biologic -flora normal, chimic - pH acid al tegumentului)Mucoasele (barier mecanic - integritatea, micarea cililor, scurgerea secretelor; chimic -secreiile digestive, pH acid al urinei; biologic -flora normal; barier enzimatic enzimele din secreiile mucoaselor, ex.: lizozimul, lactoferina)

Dac barierele au fost depite, atunci organismul dispune de ali factori de rezisten nespecific: factori celulari i umorali. Factori celulari de rezisten nespecific- Reacia inflamatoare. mpiedic multiplicarea i rspndirea microbilor i asigur distrugerea lor.Fagocitoza (component al reaciei inflamatoare). Asigur captarea i distrugerea substanelor strine, inclusiv a mi/o, celulelor infectate, celulelor tumorale.Celulele fagocitare (fagocitele)1 - Leucocitele PMN2 Macrofagele (monocite n snge, macrofage fixe cel. Kupffer, macrofage alveolare, osteoclaste, microglia, macrofage din splin i ganglioni limfatici).

Pentru a interveni, fagocitele trebuie s recunoasc bacteriile ca particule strine. Exist molecule solubile i membranare care pot recunoate componente bacteriene: Solubile - lectinele care se pot lega de manoza din peretele celular bacterian; proteine plasmatice ce leag LPS bacterianMembranare pe macrofage exist receptori de manoz, receptorul CD 14 pentru LPZ, receptori Toll-like (TLR). TLR pot recunoate diferite molecule bacteriene: LPZ, peptidoglicanul, lipoproteine, acizi lipoteichoici, flagelina. Ali receptori: receptori pentru Fc al IgG, pentru complement (CR1, CR3, CR4), pentru interferon, limfokine, lectine, fibronectin, .a.

FAZELE FAGOCITOZEII. Chemotaxisul (atractani proteine bacteriene, fragmente de perete celular, capsule, endotoxina, chemokine, etc) III. Adeziunea mi/o la fagocit (fagocitul recunoate molecule strine de pe suprafaa bacteriilor monomeri de PG, acizi teichoici, LPZ, acid micolic, ADN bacterian, ARNd.c. viral, manoza, glicani din fungi, etc )Inhibitori capsula, antigenul O, proteina M, proteina A, plasmo-coagulaza, etc. Bacteriile patogene care nu pot fi fagocitate se numesc extracelulare.

Stimulatori cationi de Ca2+, proteina C - reactiv, opsonine (fracii de complement (C3b), fibronectina, unii anticorpi). Datorit receptorilor opsoninele acoper suprafaa bacteriilor (opsonizare). Fagocitele de asemenea posed receptori pentru opsonine i astfel faciliteaz adeziunea i ingestia mi/o. IV. Ingestia (nglobarea) i formarea fagosomei.

III. Distrugerea (digestia) intracitoplasmaticFagosoma fuzioneaz cu lizosoma, n interiorul fagolizosomei formate mi/o va fi omort sub aciunea enzimelor, anionilor superoxizi, H2O2, pH acid, apoi digerat de enzimele hidrolitice.Produsele degradate pot fi eliminate din celul (PMN, macrofagele) sau dup o selecie i pregtire prealabil (processing) unele peptide vor fi expuse pe membrana macrofagelor n asociaie cu molecule ale CMH. Ele vor contribui la stimularea imunitii prin interaciunea cu receptorul pentru Ag de pe limfocitele T. Aceasta este fagocitoza complet.

Fagocitoza incomplet agentul persist i se multiplic n fagocit (micobacterii, gonococi). Cauze: inhibiia formrii fagolizosomei, eliminarea bacteriei din fagosom nainte de fuziunea cu lizosoma, etc). Acetia sunt patogeni facultativ intracelulari.

Aprecierea strii funcionale a fagocitelorProcentul fagocitelor active (N - 30-60%) ponderea fagocitelor care au nglobat cel puin un mi/oNumrul fagocitar (N - 4 - 24) nr de mi/o nglobate n mediu de un fagocit

Alte celule cu activitate nespecific: celulele K i NK

Factori umorali de rezisten nespecificReactivi de faz acut organismul supus unei agresiuni reacioneaz prin sinteza i secreia crescut a unor proteine plasmatice: inhibitori de proteaze, proteine ale sistemului complement i ale coagulrii, proteina C reactiv, protrombina, fibrinogenul, etc. Acestea mresc rezistena gazdei, limiteaz leziunile tisulare i favorizeaz vindecarea

Complementul reprezint un sistem complex de proteine termolabile solubile i membranare. Se ntlnesc n plasma sangvin, limf i exsudate. Nu se detecteaz n saliv, lacrimi, urin, transsudate.Exist peste 30 de fracii ale C. C1-C9 sunt solubile, celelalte au rol de receptori membranari.Fraciile C1-C9 circul n ser sub form inactiv, care n procesul activrii capt proprieti enzimatice.Activitatea biologic a complementului:Opsonizarea bacteriilor Aciune citoliticActivitate anafilactic stimuleaz chimiotaxisul i activeaz neutrofilele, degranularea mastocitelor i bazofilelorActivarea limfocitelor B

2. Properdina proteine serice care particip la activarea complementului pe cale alternativ.3. -lizinele proteine serice termostabile (63 grade) cu activitate antimicrobian asupra bacteriilor G+ n special4. X lizina, protein seric termostabil (70-100 grade), produce liza bacteriilor G -5. Lizozimul prezent n lacrimi, saliv, ser sanguin, favorizeaz liza bacteriilor6. Anticorpii normali7. Interferonii (glicoproteine cu aciune antiviral, antiproliferativ i imunomodulatoare)