Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
• Prawidłowa odpowiedz immunologiczna na zakażenie wywołana jest przez aktywację komórek układu odpornościowego, co powoduje przejściowy i kontrolowany wzrost syntezy cytokin i innych mediatorów zapalenia, eliminację czynnika infekcyjnego oraz powrót układu odpornościowego do stanu aktywacji sprzed infekcji.
• Przeciwnie, w przypadku sepsy dochodzi do uogólnionej reakcji odpornościowej na zakażenie i gwałtownego, nie kontrolowanego wzrostu syntezy wielu cytokin i innych mediatorów pro i przeciw-zapalnych.
Infekcja bakteryjna indukuje odpowiedz immunologiczną.
Makrofagi i komorki tuczne w tkankach po kontakcie z bakteriami
uwalniają cytokiny, zwiększajace przepuszczalność naczyń. Płyn
osoczowy, białka i granulocyty przechodzą z krążenia do tkanki.
Migracja neutrofilów do miejsca infekcji jest ukierunkowana przez chemokiny. Endotelium naczyniowe zwiększa przyczepność wobec komórek (adhezja), co sprawia że przechodzą one do przestrzeni
pozanaczyniowej: granulocyty, monocyty, a przy przewlekłym procesie limfocyty. Akumulacja komorek i płynu w miejscu
infekcji powoduje zaczerwienienie, obrzęk, ból, wzrost temp.
Fagocyty wyposażone są w receptory błonowe rozpoznąjące komponenty drobnoustrojow
i indukujace proces fagocytozy. Rycina przedstawia 5 receptorów na makrofagu:
CD14 (receptor dla LPS), CD11b/CD18 (receptor C3 dopełniacza) i receptory dla: mannozy, glucanu
i „wymiatajacy” (scavenger receptor), wiążące węglowodany bakteryjne.
Wiązanie receptorów przez odpowiednie ligandy powoduje fagocytozę patogenu i jego eliminację.
Fagocytoza to aktywny proces: a) drobnoustrój otoczony jest uchyłkiem błony komorkowej, b) powstaje fagosom gdzie dochodzi do internalizacji patogenu i zmiany
pH (kwaśne), c) fuzja fagosomu z liozosomami (zawieraja enzymy proteolityczne, peptydy i białka) powoduje powstanie fagolizosomu, gdzie patogen ulega eliminacji.
Fagocytoza uruchamia produkcję czynnikow antybakteryjnych przez fagocyty.
Niektóre sa toksyczne dla bakterii (np.. NO i nadtlenek wodoru generowane przez
oksydazy NADPH lizosomów i inne enzymy w procesie zwanym „wybuch
tlenowy”). Inne, jak lactoferyna współzawodniczą o składniki pokarmowe. Te substancje
uwalniane sa też przy reakcjach fagocytozy uruchamianych p.ciałami opłaszczającymi
pasożyty lub własne tkanki, co powoduje ich destrukcję. Neutrofile sa krótkożyjącymi
komorkami. Giną po reakcji fagocytozy. Martwe i ginące granulocyty sa głównym
składnikiem ropy. Makrofagi są długożyjacymi komórkami generujacymi nowe lizosomy
po reakcji fagocytozy. Kluczową cechą drobnoustrojów patogennych jest odporność na
dzialanie wrodzonego układu odpornościowego. Wykształciły one cechy chroniące: np..
otoczkę polisacharydową, która nie jest rozpoznawana przez receptory fagocytów.
Fagocytoza uruchamia syntezę cytokin i innych mediatorów oraz ekspresję cząsteczek
kostymulacyjnych przez makrofagi i komórki dentrytyczne .
Trzy drogi aktywacji dopelniacza:a) klasyczna (via interakcję C1q z kompleksem Ag/p.cialo,
lub powierzchnią patogenu), b) lektynowa ( via indukcję C1q poprzez lektynę wiążącą reszty
cukrowe drobnoustrojow); lektyna (mannans binding lectin (MB), skladnik surowicy, produ-
kowana w wątrobie jako białko ostrej fazy, c) alternatywna (via bezpośrednią indukcję przez
składowe drobnoustrojów. Trzy konsekwencje czynnościowe aktywacji dopełniacza:
opsonizacja, rekrutacja komórek do miejsca zapalenia, bezpośrednia liza komorek.
Infekcja skutkuje syntezą białek ostrej fazy w watrobie, w odpowiedzi na cytokiny syntetyzo-
wane przez makrofagi stymulowane przez bakterie: białko C-reaktywne (CRP), fibrynogen,
lektyna wiążąca mannan (MBL). CRP wiąże grupy fosforocholinowe bakterii i grzybów, lecz
nie rozpoznaje ich na komórkach gospodarza; MBL jest kolektyną; dzialają poprzez aktywacje
dopełniacza.
Cytokiny: TNF-alfa, IL-1, IL-6 wykazują szerokie zakres aktywności biologicznych:
Indukują hepatocyty do produkcji białek ostrej fazy, a szpik kostny do produkcji granulocytów,
dzialają pirogennie (podnoszą temp), mobilizują procesy energetyczne mięśni i tkanki
tłuszczowe. Wzrost temperatury obniża replikację bakterii i wirusów i mobilizuje adaptacyjny
układ odpornościowy.
Uwalnianie TNF-alfa przez makrofagi:
Efekt lokalny lub uogólniony. TNF oddzialowuje na naczynia krwionosne szczególnie zylne, zwiększając przepływ krwi, przepuszczalność dla płynu, komórek i białek, przyczepność endotelium dla komórek i płytek. Lokalny efekt TNF skutkuje naplywem do zainfekowanych tkanek płynu, komórek i białek uczestniczących w reakcjach odpornościowych. Następnie tworzą się skrzepy w malych naczyniach zapobiegające rozprzestrzenianiu się infekcji drogą krwi. Płyn i komórki (makrofagi, dentrytyczne) przechodzą do ww chlonnych, gdzie generowana jest adaptacyjna odpowiedz na infekcje W przypadky systemowego uwalniaTNF (sepsa, infekcja uogólniona) TNF z makrofagów wątroby i śledziony przechodzi do krazenia. Szok septyczny, wykrzepianie wewnątrznaczyniowe rozsiane, utrata czynników krzepnięcia, krwawienie wewnątrzustrojowe , wielonarządowa dysfunkcja.
• Sepsa (tj. zakażenie uogólnione) jest jednym z najczęstszych powikłań u pacjentów po zabiegach operacyjnych i główną przyczyną zgonów na oddziałach intensywnej opieki medycznej, oraz dzieci hospitalizowanych, szczególnie we wczesnym okresie noworodkowym.
• Nawet w krajach o wysokim standardzie opieki medycznej śmiertelność z powodu sepsy wynosi 30-50%, a w ostatnim 10-leciu wykazuje tendencję do wzrostu.
• Jedną z głównych przyczyn jest zwiększanie się oporności drobnoustrojów na antybiotyki. Najczęstszą przyczyną sepsy są bowiem zakażenia spowodowane przez bakterie Gram (+) i Gram (-), a także grzyby (szczególnie Candida), wirusy i pasożyty (szczególnie u osób z zaburzeniami odporności. [1,2]
• Sepsa może przebiegać nawet bez obecności wykrywalnych czynników infekcyjnych. Czynnik infekcyjny udaje się bowiem zidentyfikować technikami hodowlanymi (posiew) tylko u około 50% przypadków, klinicznie zdiagnozowanych jako sepsa lub wstrząs septyczny.
• Użycie technik molekularnych (identyfikacja sekwencji DNA czynnika infekcyjnego) znacząco zwiększyło możliwości wykrywania czynników infekcyjnych [3,4].
• Czynniki nie infekcyjne takie jak endotoksyny (LPS) bakterii Gram (-), niektóre inne toksyny bakteryjne (np. superantygeny gronkowcowe lub paciorkowcowe, enterotoksyny, etc) także indukują reakcje septyczne.
• Czynnikami innicjującymi sepsę są cytokiny, przede wszystkim TNF-alfa. Ich obecność jest wynikiem aktywacji układu odpornościowego przez zarówno przez czynniki infekcyjne (bakterie, wirusy, grzyby, pasożyty) oraz nie infekcyjne (toksyny, mediatory komórkowe zapalenia).
• Sepsa wykazuje szerokie spektrum objawów klinicznych, z których najcięższą postacią jest szok septyczny, tj. najcięższa forma odpowiedzi układu odpornościowego na aktywację przez czynniki infekcyjne lub/i nie infekcyjne.
Pomimo znacznego postępu w zakresie antybiotykoterapii i technik intensywnej opieki medycznej ciągle około 50% przypadków sepsy ma przebieg letalny.
• Stany infekcyjne przebiegają w formie różnych postaci klinicznych, różniących się w zakresie ich przebiegu i typu odpowiedzi immunologicznej.
• Wyróżnia się następujące definicje stanów infekcyjnych:
• zapalenie miejscowe tj. proces ograniczony do tkanek lub jam ciała, spowodowany przez ich inwazję drobnoustrojami patogennymi lub potencjalnie patogennymi.
• systemowa odpowiedz pro-zapalna (systemic inflammatory response syndrome SIRS), rozpoznawana w przypadku spełnienia co najmniej 1 z 4 następujących kryteriów: a) temperatura ciała > 38 C lub < 36 C , b) akcja serca > 90/min, c) hiperwentylacja: częstość oddechowa > 20/min, wskaznik Pa CO2 < 32 mmHg, d) leukocytoza (> 12000/ul) lub leukopenia (<4000/ul
• Sepsa (zakażenie uogólnione): zespół kliniczny charakteryzujący się obecnością zarówno infekcji jak i SIRS (odpowiedz na infekcję), rozpoznawane w przypadku spełnienia co najmniej 2 z 4 poniższych kryteriów:
• temperatura ciała > 38 C lub < 36 C , b) akcja serca > 90/min, c) hiperwentylacja: częstość oddechowa > 20/min, wskaznik Pa CO2 < 32 mmHg, d) leukocytoza (> 12000/ul) lub leukopenia (<4000/ul.
• ·Ciężka sepsa:
• sepsa powikłana niewydolnością narządową, hipo-perfuzją narządowo-tkankową
• lub/i spadkiem ciśnienia.
• ·Wstrząs septyczny:
• zespół septyczny z utrzymującym się spadkiem skurczowego ciśnienia
• tętniczego poniżej <90 mm Hg (u dzieci < 2 SD normy dla wieku),
• rozkurczowego <60 mmHg, obniżenie ciśnienia skurczowego o więcej niż 40 mm Hg
• w odniesieniu do wartości podstawowej, bez innej przyczyny spadku ciśnienia.
• Sepsa spowodowana jest poprzez nadmierną reaktywność komórkowych i humoralnych mechanizmów odpornościowych wywoływaną najczęściej przez czynniki infekcyjne.
• Ich aktywacja nie skutkuje jednak eliminacją czynników infekcyjnych lecz indukcją układu odporności naturalnej (makrofagi, granulocyty, komórki śródbłonka naczyniowego limfocyty NK, synteza cytokin, aktywacja dopełniacza i adaptacyjnej (aktywacja limfocytów T i B).
• W przebiegu sepsy dochodzi do ogólnoustrojowej reakcji immunologicznej powodującej bardzo zróżnicowany obraz kliniczny, którego najcięższym powikłaniem jest szok septyczny bezpośrednio spowodowany zaburzeniami krzepnięcia i fibrynolizy, niewydolnością krążeniowo-oddechową i dysfunkcją narządową.
• Wprowadzenie tzw systemu PIRO porządkuje pacjentów z szokiem septycznym wg. następujacych parametrów
• P (czynniki predysponujace –predisposing conditions),
• I (czynnik inicjujący-initial factor),
• R (zakres odpowiedzi pro-zapalnej- response),
• O (dysfunkcja narządowa- organ dysfunction).
• Kluczowe znaczenie makrofagów w patogenezie sepsy wynika z ich roli jako komórek regulacyjnych i efektorowych w odpowiedzi immunologicznej
• z powodu lokalizacji w obrębie tkanek stykają się jako pierwsze z czynnikami infekcyjnymi, penetrującymi obszar tkankowy.
• Makrofagi pełnią zasadniczo 2 główne funkcje:
• a) są komórkami o silnych właściwościach fagocytarnych i bójczych, mogą więc uczestniczyć w bezpośredniej eliminacji czynników infekcyjnych (funkcje efektorowe),
• b) wykazują zdolność do syntezy wielu cytokin tzw. pro-zapalnych-TNF-alfa, IL-1, IL-6, IL-8, IL-12, IL-18 oraz przeciw-zapalnych IL-10 i IL-13, a także prezentują antygeny limfocytom T (funkcje immunoregulacyjne).
Makrofagi uwalniają szereg cytokin po stymulacji przez bakterie lub ich produkty:
TNF-alfa (lokalna i systemowa reaktywność), IL-8 (czynnik chemotaktyczny granulocytów), IL-1, IL-6 i TNF (aktywacja białek ostrej fazy, działanie pirogenne), IL-12 (indukuje NK limfocyty i wykazuje szereg dzialań prozaoalnych zależnych od IFN-gamma).
• Kontakt makrofagów z czynnikami infekcyjnymi zachodzi poprzez złożony system receptorowy. Receptory te rozpoznają ograniczoną liczbę struktur komórkowych (co najwyżej kilkaset), powszechnie występujących w różnych gatunkach drobnoustrojów. Struktury te określa się jako “pathogen associated molecular patterns” (PAMPs) a receptory je rozpoznające “pattern recognition receptors” (PRRs)
• Do systemu PAMPs należą:
• LPS, peptydoglikan, kwas lipotechojowy, grupy węglowodanowe, bakteryjny DNA, jednoiciowy RNA, glukany
• Pattern recognition receptors” kodowane są przez geny linii zarodkowej, nie wykazują więc restrykcji klonalnej, a ich swoistość dla danego patogenu jest identyczna wśród komórek danego typu np. makrofagów.
• Kontakt tych receptorów z rozpoznawaną strukturą drobnoustrojów indukuje natychmiastową reakcję komórkową, zazwyczaj bez proliferacji.
• Oprócz makrofagów ekspresję “pattern recognition receptors” wykazują monocyty, komórki dendrytyczne i limfocyty B (profesjonalne komórki prezentujące antygen) oraz granulocyty.
• Strukturalnie “pattern recognition receptors” należą do wielu rodzin białek. Czynnościowo dzielą się na trzy grupy:
• wydzielnicze, endocytarne i sygnałowe.
• Poziom ich ekspresji ulega znacznym zmianom w przebiegu zarówno ograniczonej reakcji infekcyjnej jak i zakażeń uogólnionych.
• Ocena ekspresji niektórych z tych receptorów znalazła zastosowanie w diagnostyce i prognozowaniu przebiegu zakażeń, w tym także stanów septycznych.
• Receptory wydzielnicze działają jako opsoniny, tj. białka opłaszczające drobnoustroje.
• Opsonizacja ułatwia eliminację drobnoustrojów przez komórki fagocytujące, które ulegają aktywacji wskutek interakcji opsonin z receptorami monocytów, makrofagów oraz granulocytów.
• Do białek o działaniu opsonizującym należą
• niektóre białka odpowiedzi ostrej fazy,
• składniki dopełniacza oraz immunoglobuliny.
• Białka odpowiedzi ostrej fazy
• Jest to grupa białek których poziom w surowicy wzrasta (pozytywne białka ostrej fazy) lub maleje (negatywne białka ostrej fazy).
• Syntetyzowane są w wątrobie w wyniku stymulacji hepatocytów przez cytokiny:
• TNF-alfa, IL-1, IL-6, IL-8), uwalniane do krążenia przez aktywowane makrofagi oraz inne komórki (monocyty, granulocyty, komórki śródbłonka naczyniowego i limfocyty T).
• Białka ostrej fazy uczestniczą w reakcjach odpornościowych zarówno w stanach infekcyjnych jak i nie infekcyjnych.
• Wzmagają oporność na infekcję, oraz stymulują procesy odnowy uszkodzonych tkanek.
• Do najważniejszych białek ostrej fazy należą:
• białko C reaktywne, lektyna wiążące mannozę (MBL), niektóre składniki dopełniacza,
• alfa-1 antytrypsyna, alfa-1 chymotrypsyna, alfa-2 makroglobulina,
• niektóre czynniki krzepnięcia (fibrynogen, protrombina, czynnik VIII, czynnik von Willebranda), ferrytyna, amyloid P oraz A.
• Albumina (negatywne białko ostrej fazy)
• Białko C-reaktywne oraz MBL działają jako opsoniny, opłaszczające drobnoustroje, co wzmaga ich wrażliwość na fagocytozę, oraz aktywują układ dopełniacza.
• Białko C-reaktywne rozpoznaje reszty fosforylocholiny polisacharydu C Streptococcus pneumoniae (stąd nazwa) oraz polisacharydów ściany komórkowej wielu innych drobnoustrojów.
• Interakcja tego białka z polisacharydami indukuje składnik C1q dopełniacza, co uruchamia drogę klasyczną jego aktywacji.
• Poziom białka C-reaktywnego w surowicy wzrasta gwałtownie w przebiegu infekcji lub stanach odczynowych (nie infekcyjnych).
• Chociaż białko to nie jest specyficznym markerem dla sepsy to uważa się, że wzrost jego poziomu w surowicy jest jednym z wykładników aktywności zapalenia.
• MBL należy do grupy białek z rodziny kolektyn (zawiera 6 globularnych domen połączonych przez struktury białkowe bogate w kolagen). Domeny te rozpoznają reszty węglowodanowe zawierające mannozę i fukozę, obecne w błonie komórkowej drobnoustrojów.
• Opsonizacja drobnoustrojów przez MBL ułatwia ich fagocytozę przez komórki fagocytujace, oraz uruchamia lektynową drogę aktywacji dopełniacza.
• MBL jest czynnościowo związana z 2 proteazami surowicy (Masp-1 i Masp-2), indukujących kaskadę dopełniacza (jak proteazy C1r i C1s drogi klasycznej).
• Podobnie jak w przypadku innych białek ostrej fazy poziom MBL w surowicy jest niski, lecz wzrasta w przebiegu infekcji, co pośrednio powoduje wzrost aktywności fagocytarnej leukocytów i wzmożenie pro-zapalnego działania układu dopełniacza.
• Receptory endocytarne (endocytic pattern recognition receptors).
• Jest to grupa receptorów błony komórkowej fagocytów rozpoznających określone struktury drobnoustrojów (pattern associated molecular pattern).
• Interakcja tych receptorów z tymi strukturami zapoczątkowuje proces fagocytozy, którego pierwszym etapem jest receptorowo-zależna endocytoza.
• receptory typu scavenger,
• receptory makrofagów wiążące mannozę,
• ...