PATOLOGIA OGÓLNA CHORÓB ZAKAŹNYCH
Rodzaje czynników zakaźnych:
1.Priony: to zmodyfikowane białka gospodarza wywołujące gąbczaste zwyrodnienie mózgu w chorobie kuru i Creutzfeldta-Jakoba
Mechanizm zakażenia:
zakaźne białko PrPsc(oporne na działanie proteaz)+niezakaźne białko PrPc(wrażliwe na proteazy)
Ż
nieprawidłowe kompleksy białkowe internalizowane do wnętrza neuronów
Ż
uszkodzenie komórek
Ż
gąbczaste zwyrodnienie mózgu
2.Wirusy: to obligatoryjne wewnątrzkomórkowe pasożyty,
ˇwielkość-20-30nm
ˇklasyfikowane na podstawie typu kwasu nukleinowego i kształtu białkowego płaszcza(kapsyd sferyczny-gdy wirus ma budowę kubiczną,cylindryczny-gdy wirus ma budowę spiralną) čiałka wtrętowe-skupione wewnątrz zakażonych komórek cząstki niektórych wirusów Charakterystyka zakażeń:
wirus CMV-znacznie powiększone komórki,obecne duże,kwasochłonne wtręty jądrowe oraz mniejsze,zasadochłonne wtręty cytoplazmatyczne
wirus Herpes-duże wtręty jądrowe otoczone jasnym,,halo%u201D
wirusy HIV i EBV-ciałka wtrętowe nie występują
wirus HBV-wtręty jądrowe trudne do znalezienia
3.Bakteriofagi,plazmidy,transpozony: to mobilne,zawierające własny materiał genetyczny cząstki mogące zakażać bakterie i kodować cechy wirulencji bakteri -adhezyny,toksyny,enzymy odpowiedzialne za oporność na leki
4.Bakterie: to organizmy prokariotyczne nie posiadające jądra i siateczki śródplazmatycznej (bakterie Gram-ujemne-ściana złożona z dwuwarstwowych podwójnych błon fosfolipidowych,rozdzielonych warstwą proteoglikanów;bakterie Gram-dodatnie-błona wewnętrzna otoczona warstwą proteoglikanów)
5.Chlamydie,riketsje,mykoplazmy: od bakteri różnią się:
ˇodmiennością niektórych struktur,np.Mycoplasma nie posiada sztywnych ścian kom.
ňiektórymi właściwościami metabolicznymi,np.Chlamydia nie syntetyzuje ATP
ŽChlamydie i riketsje są obligatoryjnymi wewnątrzkomórkowymi pasożytami-replikują w fagosomach kom.nabłonkowych i cytoplazmie kom.śródbłonka naczyń
ŽRiketsje-przenoszone przez stawonogi;mogą wywołać krwotoczne zapalenie naczyń, zapalenie płuc lub wątroby(gorączka Q),uszkodzenia ukł.nerwowego(dur plamisty)
ŽMycoplasma-najmniejsze organizmy wolno żyjące;zakażenie przenoszone drogą
kropelkową;wywołują atypowe zapalenie płuc(okołooskrzelowy naciek z limfocytów i kom.
Plazmatycznych)
6.Grzyby:
ˇw warunkach in vitro-grzyby doskonałe;formy rozmnażające się płciowo
ˇw warunkach in vivo-grzyby niedoskonałe;formy wzrastające przez pączkowanie 7.Pierwotniaki: to ruchliwe,jednokomórkowe organizmy eukariotyczne
ŽE.hystolitica,G.lamblia-najczęstsze chorobotwórcze pierwotniaki jelita;posiadają po 2 formy: a/ruchome trofozoity-przytwierdzają się do nabłonka ściany jelita,co umożliwia inwazję b/nieruchome cysty-zakaźne po spożyciu;nie są niszczone w kwaśnym środowisku żołądka ze względu na chitynową osłonkę
ŽTrypanosoma brucei-bytuje w surowicy;powoduje śpiączkę afrykańsk
ŽPlasmodium-w krwinkach czerwonych;wywołuje malarię
ŽLeishmania-w makrofagach
ŽToxoplasma-pasożyt wewnątrzkomórkowy,przenoszony po spożyciu cyst obecnych w zakażonym mięsie;powoduje ostre zakażenia u osób z niedoborami odporności
8.Robaki pasożytnicze: to organizmy wielokomórkowe o wysokim stopniu zróżnicowania; mają złożone cykle życiowe:rozmnażanie płciowe u żywiciela ostatecznego
rozmnażanie bezpłciowe na etapie nosiciela lub żywiciela pośr.
Podział:
1.Obleńce(budowa niesegmentowa)
a/glisty z rodzaju Ascaris ý robaki
b/węgorki z rodzaju Strongyloidesý jelitowe
c/filarie nitkowce ý pasożyty
d/pasożyty z rodzaju Trichinel aý skórne
2.Tasiemce(zbudowane z główki i płaskich,odrastających od str.głowy segmentów pokrytych absorbującą odżywczą treść jelitową powłoką)
3.Przywry(prymitywne robaki o kształcie liści,posiadające syncytialną powłokę)
*postać dorosła po zasiedleniu człowieka produkuje jaja lub larwy,natomiast nie powiela się WYJĄTEK:Strongyloides-larwa przekształcająca się w formę inwazyjną w jelicie, wywołująca masywną autoinfekcję u osób poddanych immunosupresji
9.Pasożyty zewnętrzne:
Podział:
1.Owady:wszy,pluskwy,pchły
2.Pajęczaki:kleszcze,roztocza
*w miejscach ukąszenia częste nacieki zapalne utworzone przez limfocyty,makrofagi i eozynofile
Bariery chroniące przed zakażeniem:
1.Skóra:
ˇinfekcje wywołane przez S.aureus,skórne grzyby-w obrębie warstwy rogowej zaostrzają się w ciepłym,wilgotnym środowisku
ľarwy przywr-wytwarzają kolagenazę,elastazę i in. enzymy,które rozpuszczając macierz pozakomórkową skóry,umożliwiają penetrację larw
2.Układ moczowo-płciowy:
žakażenia ukł.moczowego-ok.dziesięciokrotnie częściej u kobiet niż u mężczyzn ze względu na długość cewki moczowej(uK-5cm,u M-20cm)
ˇpatogeny zakażające drogi moczowe to te,które najlepiej przylegają do nabłonka dróg moczowych ˇostre zakażenia-wywoływane gł.przez bakterie E.coli
ˇprzewlekłe zakażenia-wywoływane przez Proteus,Pseudomonas,Klebsiel a,Enterococcus 3.Układ oddechowy:
ˇwdychane mikroorganizmy wyłapywane są przez śluz wydzielany przez kom.kubkowe, transportowane ruchem rzęsek zwrotnie do gardła,następnie są połykane lub odksztuszane ˇorganizmy<5mikrom-docierają do pęcherzykówŽfagocytacja przez makrofagi pęcherzykowe lub neutrofile
ˇpatogeny układu oddechowego często wiążą się poprzez hemaglutyniny do reszt węglowodanowych kom.nabłonka-zabezpiecza je to przed usunięciem z dróg oddechowych
ˇwirusy grypy,paragrypy,zapalenia przyusznic-poprzez neuraminidazę zmniejszają lepkość śluzu ˇH.influenzae-wydzielają substancje hamującą ruch rzęsek
Š.pneumoniae,Staphylococci-zakażenia zwykle rozwijają się na podłożu uszkodzonego przez zakażenie wirusowe nabłonka dróg oddechowych
4.Układ pokarmowy:
ˇpatogeny układu pokarmowego-przenoszone są gł.z pożywieniem zanieczyszczonym materiałem fekalnym
Ochrona organizmu przed spożytymi patogenami:
1.Kwaśny sok żołądkowy
2.Lepki śluz pokrywający błonę śluzową jelita
3.Lityczne enzymy trzustkowe i detergenty żółci
4.IgA
5.Obecność kom.M-transportują one antygeny do układu MALT,wiążą patogeny jelita Mechanizmy odpowiedzialne za patogenność:
1.Niektóre szczepy gonkowca-nie rozmnażają się w jelicie,uwalniają enterotoksyny odpowiedzialne
2.V.cholerae.E.coli-namnażają się w warstwie śluzu pokrywającego nabłonek jelita, wytwarzają egzotoksyny prowokujące produkcję dużej ilości wydzieliny,która tworzy wodnistą biegunkę 3.Shigel a,Salmonel a,Campylobacter-uszkadzają błonę śluzową i blaszkę właściwą prowadząc do owrzodzeń,zapalenia i krwawień
4.S.typhi-przechodzi przez uszkodzoną błonę śluzową,kępki Peyera,węzły chłonne krezkowe do krwi,wywołując uogólnione zakażenie
5.Pierwotniaki jelitowe-formują cysty,które w jelicie przechodzą w poruszające się trofozoity i poprzez powierzchniowe lektyny przyczepiają się do reszt cukrowych białek
kom.nabłonkowych(obj.choroby tylko w sytuacji masywnego zakażenia lub zasiedlenia nietypowego miejsca)
a/G.lamblia-przyczepia się do rąbka szczoteczkowego kom.nabłonka
b/Cryptosporidium-wewnątrzkomórkowo w enterocytach tworzy spory i gamety
c/E.hystolytica-wywołuje kontaktową cytolizę
6.Glista-blokuje pasaż jelitowy lub uszkadza przewody żółciowe
7.Tęgoryjec-poprzez ssanie krwi z kosmków jelitowych,może powodować niedokrwistość z niedoboru Fe
8.Tasiemiec Diphyl obothrium-zubaża gospodarza o wit.B12 wywołując objawy podobne do niedokrwistości złośliwej
Mechanizmy uszkodzenia komórek i tkanek:
1.Bezpośrednia śmierć komórki-w wyniku zetknięcia lub wniknięcia czynnika zakaźnego 2.Śmierć komórek-na skutek działania endo-i egzotoksyn
3.Degradacja macierzy pozakomórkowej-poprzez uwalniane enzymy
4.Uszkodzenie przez niedotlenienie-w wyniku degradacji naczyń krwionośnych
5.Uszkodzenie pochodzenia immunologicznego-związane z odpowiedzią obronną gospodarza na czynnik infekcyjny
Uszkodzenia wywołane przez wirusy:
ˇwirusy posiadają swoiste białka powierzchniowe-ligandy(odpowiedzialne za tropizm wirusów),za pośrednictwem których wiążą się z rec.gospodarza
Np. wirus HIV-łączy się z CD4 i z rec.dla chemokin
wirus EBV-łączy się z rec.dopełniacza na makrofagach
rhinowirusy-łączą się z cząst.ICAM-1 na kom.nabłonka śluzówek
Sposoby przenikania wirusów do cytoplazmy komórki:
1.Przenikanie błony komórkowej
2.Fuzja otoczki wirusa z błoną komórkową
3.Endocytoza zależna od rec.i fuzja z błonami endosomalnymi
Sposoby niszczenia komórek:
1.Hamowanie syntezy DNA,RNA i białek(np.polio)
2.Wbudowanie białek wirusowych w błonę komórkową-dochodzi do fuzji kom.(np.HIV,odra)
lub bezpośredniego uszkodzenia błony komórkowej
3.Intensywna replikacja-może ona powodować cytolizę kom.gospodarza(np.rhinowirusy,polio wirus wścieklizny,wirus żółtej febry)
4.Identyfikacja przez układ immunologiczny gospodarza białek wirusowych na powierzchni kom.
5.Niszczenie kom.układu odpornościowego biorących udział w zwalczaniu wirusów-skutkuje to rozwojem wtórnych zakażeń
6.Zakażenie wirusami powolnymi(np.podostre stwardniające zapalenie mózgu wywołane przez wirusa odry)-po długim okresie utajenia ujawnia się jako szybko postępująca,ostra choroba Uszkodzenia wywoływane przez bakterie:zależą one od przylegania,wnikania bakteri do kom.gospodarza i zdolności wytwarzania toksyn
1.Adhezyny bakteryjne:cząsteczki wiążące bakterie z kom.gospodarza
Bakterie Gram-dodatnie-na powierzchni obecne 2 cząsteczki:
a/kwas lipotejchojowy-hydrofobowa budowa cząsteczki;za jego pośrednictwem bakterie wiążą się z powierzchnią kom.eukariotycznych(największe powinowactwo ma do rec.na powierzchni krwinek czerwonych i kom.nabłonka jamy ustnej)
b/białko F-przyłącza się do fibronektyny
Bakterie Gram-ujemne
a/fimbrie-struktury włókienkowe;na zakończeniu pilusów-cząsteczki białkowe determinujące tropizm bakteryjny
np.u E.coli-białko typu I łączy się z mannoząŽzakażenia dolnych dróg moczowych białkoP+galaktozaŽodmiedniczkowe zapalenie nerek
białkoS+kwas sialowyŽzakażenie opon mózgowych
b/lipopolisacharydy
c/otoczka węglowodanowa
Bakterie bytujące wyłącznie wewnątrzkomórkowo zakażają gł.kom.nabłonkowe(Shigel a,E.
Coli),makrofagi(M.tuberculosis,leprae)lub oba(S.typhi)
2.Endotoksyny bakteryjne:są to lipopolisacharydy stanowiące element strukturalny zewnętrznej ściany bakteri Gram-ujemnych;efekty ich działania związane są z lipidem A i węglowodanowym rdzeniem LPS i są skutkiem ich bezpośredniego działania lub indukcji wydzielania przez kom.gospodarza cytokin tj.IL-1,TNF i in.
Aktywność biologiczna endotoksyn obejmuje:
a/Wywoływanie podwyższonej temperatury ciała
b/Wstrząs septyczny
c/Rozsiane wykrzepianie wewnątrznaczyniowe
d/Zespół ostrej niewydolności oddechowej dorosłych
3.Superantygeny bakteryjne:
wiązanie z antygenami MHCkl.II na powierzchni kom.APC
Ż
pobudzenie limfocytów T wydzielających nadmiar IL-2
Ż
nadprodukcja TNF i in.cytokin
Ż
zaburzenia systemowe,tj.gorączka,wstrząs,niewydolność wielonarządowa 4.Egzotoksyny bakteryjne:białka bezpośrednio uszkadzające kom.
np.egzotoksyna pałeczki wąglika
toksyna błonicza
a-toksyna(Clostridium perfringens)-lecytynaza rozkładająca błony kom.takżę krwinek czerwonych i białych
tetanospazmina ýsą to endopeptydazy tnące synaptobrewiny
toksyna C.botulinumý(białka uczestniczące w tworzeniu pęcherzyków synaptycznych Sposoby ucieczki patogenów spod mechanizmów obronnych gospodarza:
1.Pozostanie niedostępnymi
2.Rozkład przeciwciał i oporność na lizę zależną od dopełniacza lub przeżycie w kom. Fagocytarnych 3.Zmienność i złuszczanie antygenów
4.Wywoływanie swoistej i nieswoistej immunosupresji
Techniki wykorzystywane w diagnostyce chorób zakaźnych:
ˇmikroorganizmy są lepiej widoczne na granicy ze zdrową tkanką,słabo w centrum zmian chorobowych,szczególnie,gdy obecna jest tam martwica
ťechnikami morfologicznymi nie można określić właściwości biologicznych,wrażliwości na leki,charakteru wirulencyjności
1.Barwienie metodą Grama-większość bakteri
2.Barwienie metodą Ziehla-Neelsena-Mycobacterium
3.Wysrebrzanie-grzyby,Legionel a,Pneumocystis
4.Reakcja PAS-grzyby,ameba
5.Mucykarmin-kryptokoki
6.Barwienie metodą Giemzy-Campylobacter,Leishmania,Plasmodium malariae
7.Z wykorzystaniem swoistych przeciwciał-wykrywanie wirusów,riketsji
8.Hodowle-wszystki rodz.
9.Techniki biologi molekularnej-wirusy,bakterie,pierwotniaki
Odpowiedź zapalna na czynniki zakaźne:
Typy reakcji zapalnych tkanek na zakażenia:
1.Zapalenie ropne wysiękowe z udziałem granulocytów obojętnochłonnych:
řeakcja na gwałtowne zniszczenie tkanek
žwiększona przepuszczalność naczyń i obojętnochłonny wysięk
ťen typ reakcji wywoływany jest gł.przez ,,ropotwórcze%u201D,pozakomórkowo bytujące bakterie Gram-dodatnie
Sposoby,,werbowania%u201Dneutrofilów:
a/bezpośrednio-szybko dzielące się bakterie uwalniają chemoatraktanty rozpoznawane przez rec.na
neutrofilach
b/pośrednio-wydzielanie endotoksyny,która stymuluje makrofagi do wydzielania IL-1,TNF
c/pośrednio-przez aktywację dopełniaczaŽtworzenie C5a,który jest chemoatraktantem ˇwielkość uszkodzeń zależy od:miejsca zakażenia,rodzaju mikroorganizmu wywołującego zakażenie np.pneumokoki(płatowe zapalenie płuc)nie uszkadzają przegród międzypęcherzykowychŽ rozejście się zmiany
gronkowce,Klebsiel a-zapalenie płuc ze zniszczeniem ścian pęcherzyków i tworzeniem ropniŽpowstanie blizny
2.Zapalenie z naciekiem z komórek jednojądrowych:
ňaciek z kom.jednojądrowych jest cechą przewlekłego zapalenia lub odpowiedzią na zakażenia wirusowe,pasożytnicze,krętkowcowe,robakami jelitowymi lub bakteriami wewnątrzkomórkowymi ˇprzewaga określonych kom.jednojądrowych w nacieku zapalnym zależy od typu reakcji obronnej gospodarza na dany patogen
np.zmiany kiły pierwotnej i wtórnejŽgł.kom.plazmatyczne
zakażenia HBV,wirusowe zakażenie mózguŽgł.nacieki z limfocytów
žapalenie ziarniniakowe-szczególna postać zapalenia z kom.jednojądrowymi,wywołanego zwykle przez patogeny wolno namnażające się lub względnie duże
3.Zapalenie rozplemowe z uszkodzeniem komórek:
žniszczenie pojedynczych kom.przy niewielkiej odpowiedzi zapalnej lub braku odpowiedzi ze strony gospodarza
ˇw przypadku zakażeń wywoływanych przez wirusy
Obraz mikroskopowy:
Žciałka wtrętowe(np.CMV,adenowirusy)
Žkomórki wielojądrowe(np.odra,wirus Herpes)-powstają na skutek indukowanej przez wirusy fuzji kom.
Žpęcherze(np.wirus ospy wietrznej)-na skutek ogniskowego uszkodzenia kom.nabłonkowych,co może prowadzić do utraty ich kohezji
Žproliferacja i nietypowy rozrost kom.
4.Zapalenie z wytworzeniem martwicy:
ˇgwałtowne,głębokie uszkodzenia tkanek,w których cechą dominującą jest śmierć kom.
ňiewielka liczba zaangażowanych kom.zapalnych
žmiany przypominają obraz zawału z osłabieniem lub utratą zasadochłonnego zabarwienia jąder i brakiem wyraźnych granic komórkowych
5.Zapalenia przewlekłe z włóknieniem i tworzeniem blizn:
ˇprzewlekłe zakażenie HBVŽmarskość wątroby-zbite przegrody łącznotkankowe otaczają guzki regeneracyjne z hepatocytów
škórna postać leiszmaniozy-2 odrębne obszary w obrazie hist-pat:centralne owrzodzenie z neutrofilami i obszar obwodowy zawierający mieszany naciek z kom.jednojądrowych i limfocytów