Odporność w chorobach zakaźnych Jerzy Kita Wydział Medycyny Weterynaryjnej AR Wrocław
Mechanizmy obronne organizmu Odkrycie roli drobnoustrojów w chorobach zakaźnych powodowało, że przez długi czas badania epizootiologiczne dotyczyły wyłącznie zarazka. Dopiero bliższa analiza przyczyn powstawania chorób zakaźnych wykazała, że oprócz zarazka inne czynniki odgrywają istotna rolę: jak odporność, czy środowisko zewnętrzne. Liczne obserwacje wykazały, że nie wszystkie zwierzęta, które zetknęły się z zarazkiem zachorowują.
Mechanizmy obronne organizmu Znane są przypadki, ze konie zdrowe stojące obok konia chorego na nosaciznę nie zachorowują. Nie zawsze też udaje się wywołać chorobę zakaźną po doświadczalnym zakażeniu. Fakty te wskazują, że obecność samego zarazka w organizmie nie wystarcza do powstania choroby. Sama możliwość przekazania zarazka nie wystarcza do rozwinięcia się epizootii.
Mechanizmy obronne organizmu Ssaki dysponują wieloma mechanizmami obronnymi, które chronią przed wniknięciem zarazka. Skóra, osłonięta rzadszym lub gęstszym uwłosieniem tworzy płaszcz ochronny. Nie jest to największa powierzchnia chroniąca. Włosy ludzkie i zwierzęce posiadają pewne właściwości antybakteryjne, a zawdzięczają to obecności kwasów tłuszczowych. Świnia skąpe owłosienie, może dlatego łatwo zakazić włoskowcem różycy doskórnie.
Mechanizmy obronne organizmu Poważną rolę obronną pełni naskórek, który rogowaciejąc tworzy trudną do przebycia barierę zarazkom. Dalszą przeszkodę dla bakterii stanowi substancja międzykomórkowa (kwas hialuronowy i chondroityno-siarkowy), która warunkuje szczelność skóry. Skora człowieka ma właściwości samowyjaławiąjące (paciorkowce hemolityczne). pH skóry człowieka ma odczyn kwaśny 5 do 3 (pod pachami, międzypalcami zasadowy).
Mechanizmy obronne organizmu Skóra jednak reprezentuje małą część spośród naturalnych mechanizmów obronnych organizmu. Błony śluzowe przewodu pokarmowego i układu oddechowego stanowią przynajmniej 200x większą powierzchnią obronną. Mechanizmy obronne błon śluzowych działają obronnie na drodze immunologicznej i nieimunologicznej.
Mechanizmy obronne organizmu Przewód pokarmowy: Jama ustna - warstwa śluzu, nabłonek wielowarstwowy chroni przed przenikaniem zarazków w głąb. Ślina - właściwości bakteriobójcze przez obecność inhibin i lizozymu. Obecność lizozymu a wylizywanie ran.
Mechanizmy obronne organizmu Pewnego rodzaju barierę ochronną stanowi kwaśny odczyn treści żołądka i górnej części jelita cienkiego. Znaczenie ochronne przypisuje się kwasowości soku żołądkowego, dzięki obecności kwasu solnego. Zawartość kwasu solnego w soku żołądkowym niektórych zwierząt: u psa 0,55% (pH 1,0),u konia 0,22-0,3%, u świni 0,3-0,4%;
Mechanizmy obronne organizmu Sok żołądkowy konia rozcieńczony 1:16 zabijał S. Pullorum po 6 godzinach. Dawniej nieco wyolbrzymiano bakteriobójczą rolę soku żołądkowego. Dziś wiadomo, że kwasota żołądka zależy od pobieranego pokarmu. U człowieka pH 1,4 do 2,0, bydło i owce 3,8 u koni 1,13 do 6,78, u psa najniższe 1,0.
Mechanizmy obronne organizmu Drogi oddechowe - budowa górnych odcinków dróg oddechowych, nabłonek rzęskowy, usuwają mechanicznie ciała obce, chronią w ten sposób przed zakażeniem tą drogą. Spojówki - czynnikiem obronnym są łzy. Działają mechanicznie i bakteriobójczo dzięki obecności dużej ilości lizozymu.
Mechanizmy obronne organizmu Drogi moczowo-płciowe: W cewce moczowej samców i samic dzięki częstemu przepływaniu moczu oraz obecności substancji przeciwbakteryjnych typu inhibin, zasadniczo nie ma drobnoustrojów. W pochwie samic bakteriobójczo działa wydzielina oraz kwasota, która jest rezultatem obecności flory bakteryjnej rozkładającej glikogen na kwas mlekowy.
Mechanizmy obronne organizmu Naturalne mechanizmy obronne nie zawsze są skuteczne, wówczas drobnoustroje przenikają w głąb. Zarazki, które wtargnęły do organizmu szerzą się następującymi drogami: Przez ciągłość (per continuitatem) - przenikanie zarazków z pierwotnego ogniska głębiej. Przez styczność (per contiguitatem) - proces zapalny przenosi się na sąsiedni organ.
Mechanizmy obronne organizmu Drogi rozprzestrzeniania się zarazka w organizmie: Przez układ oddechowy (zapalenie płuc), Przez przewód pokarmowy, Przez naczynia chłonne, Przez naczynia krwionośne, Wzdłuż nerwów.
Mechanizmy obronne organizmu Poziom IgA
Mechanizmy obronne organizmu Approximate IgA Levels in the Serum and Yarious Secretions ofthe Domestic Animals Secretion (mg/dl) Animal Serum Colostrum Milk Nosal Mucus Saliva Tears Horse 170 1000 130 160 140 150 Cow 30 400 10 200 56 260 Sheep 50 90 Pig 500 — Dog 100 250 Cat 24 54 Chicken 20 15
Mechanizmy obronne organizmu
Mechanizmy obronne organizmu The influence of particle size on the site of deposition of particles within the respiratory tract. Oniy the smallest particles gain access to the alveoli
Mechanizmy obronne organizmu The control of IgA production. TGF-(3 is primarily responsible for the IgM to IgA switch. Terminal differentiation of łgA-producing plasma cells is mainly mediated by IL-6. Other cytokines arę also im-portant in the process.
Mechanizmy odporności przeciwzakaźnej Swoista odpowiedź immunologiczna nie jest natychmiastowa. Rozpoznanie antygenu, proliferacja odpowiednich klonów limfocytów i pojawienie się komórek wykonawczych - to trwa kilka dni. Gdyby ustrój nie miał innych mechanizmów obronnych, to każdy kontakt z zarazkiem wywoływałby zakażenie. Z drobnoustrojami stykami się stale, a mimo to rzadko dochodzi do zakażenia i objawów choroby.
Mechanizm odporności przeciwzakaźnej Organizm został wyposażony w wiele mechanizmów odporności nieswoistej, niezależnych od uprzedniego zetknięcia się z zarazkiem. Gdyby nie te mechanizmy obronne, każdy kontakt z zarazkiem kończyłby się zakażeniem. Jeśli te mechanizmy zawodzą dalszy los zarazka i organizmu zależy od obrony immunologicznej, czyli pojawienia się przeciwciał i uczulonych limfocytów.
Mechanizmy odpornościowe można podzielić na: Typ odporności Odporność nieswoista (wrodzona naturalna) ______________________ Odporność nabyta naturalna Czynna sztuczna ________________________ Bierna Przykłady Fagocytoza, interferon, dopełniacz, naturalne bariery anatomiczne _______________________________________ przebycie zakażenia uodpornienie za pomocą różnego rodzaju szczepionek ___________________________________________ przeciwciała IgG matki w surowicy noworodka podanie surowicy odpornościowej, np.przeciwtężcowej
Mechanizmy odporności przeciwzakaźnej W starszym piśmiennictwie odporność nieswoistą określano terminem „oporność” (resistentio), przeciwstawiając odporności swoistej (immunitas). Obecnie ta podwójna terminologia zanika. Odporność nieswoistą (wrodzona , naturalna) determinuje wiele czynników, które do końca nie są jeszcze poznane, pozbawiona jest swoistości immunologicznej. Odporność naturalna czynna pojawia się po zetknięciu z mikroorganizmem, zwierzę zachorowuje lub przechodzi zakażenie bezobjawowe.
Mechanizmy odporności przeciwzakaźnej Odporność ta może trwać nawet czasem całe życie. U niektórych zwierząt odporność przeciw chorobom zakaźnym narasta z wiekiem (czym tłumaczyć) np. różyca świń, nosówka, zołzy. Odpowiedź czynna naturalna, której zadaniem jest eliminacja zakażenia, może stać się przyczyną ciężkich zmian patologicznych (odkładanie kompleksów immnunologicznych) w nerkach, naczyniach, w gorączce reumatycznej. Odporność śródzakaźna trwa dopóty dopóki istnieje zakażenie (gruźlica, kiła, bruceloza)
Mechanizmy odporności przeciwzakaźnej Odporność naturalna bierna - drogą łożyska (człowiek), lub siary (zwierzęta). Jest to odporność krótkotrwała (kilka tygodni lub miesięcy). Odporność sztuczna czynna jest wynikiem podania szczepionki. Odporność sztuczną bierną uzyskuje się przez podanie surowicy odpornościowej. Jest krótkotrwała. Odporność nabyta jest w zasadzie swoista z wyjątkiem nabytej komórkowej, która może być skierowana przeciw innemu zarazkowi niż ten, który ją wywołał.
Odporność nieswoista Czynniki odporności nieswoistej - jest to zespół czynników i mechanizmów działających niezależnie od uprzedniego zetknięcia się z mikroorganizmem. Kluczowa jest fagocytoza oraz współudział dopełniacza. Czynniki genetyczne mają wpływ zarówno ze strony drobnoustroju jak i organizmu (poruszymy tylko organizm zwierzęcy).
Odporność nieswoista c.d. Są różnice międzygatunkowe we wrażliwości na zakażenie: szczur bardzo wrażliwy na toksynę błoniczą, świnka morska mniej, BCG śmiertelne dla chomika, inne gryzonie zmiany lokalne, wirus polio człowieka i małp człekokształtnych.
Odporność nieswoista c.d. Czynnikami genetycznymi uwarunkowane są różnice wrażliwości w obrębie gatunku. Różnice indywidualne. Mimo jednakowej ekspozycji na zarazek część zwierząt wykazuję większą zapadalność/zachorowalność, nawet w czasie epidemii zachorowuje część zwierząt. Tłumaczymy to zjawisko; kondycją, żywieniem uwarunkowaniami genetycznymi - główny układ zgodności tkankowej; - MHC Major Histocopatibility Complex, - HLA Human Leukocyte Antigens.
Odporność nieswoista c.d. Substancje bakteriobójcze w wydzielinach i płynach ciała. Lizozym - niskomolekularne kationowe białko, o charakterze enzymatycznym, występuje w granulocytach wielojadrzastych i makrofagach płucnych, płynach i wydzielinach ciała (wyjątek płyn mózgowo-rdzeniowy i pot). Defenzyny (białka kationowe) - heterogenna grupa białek, zawirająca cysteiny i argininy. Działają na bakterie i na wirusy z otoczkami.
Odporność nieswoista c.d. Interferony (IFN). Ta grupa cytokin to ważny czynnik obrony nieswoistej w zakażeniach wirusowych. Termin interferon określa heterogenną grupę białek różniącą się: pochodzeniem,właściwościami fizykochemicznymi, ciężarem molekularnym. Bez względu na różnice wszystkie interferony działają niemal identycznie (np.IFN- wytwarzają limfocyty CD4, CD8 i NK). In vivo głównym induktorem wytwarzania interferonów i są wirusy.
Odporność nieswoista c.d. Dopełniacz ma swój udział w swoistej i nieswoistej obronie organizmu. Przeciwciała naturalne - głownie klasy IgM w surowicy u zwierząt nie uodpornionych są wytwarzane przez limfocyty B CD5.
Odporność nieswoista c.d. Białka ostrej fazy - wzrastają po urazach, zapaleniach, zakażeniach, przy nowotworach. Zapalenie jest jedną z reakcji obronnych ustroju na działanie czynników szkodliwych (biologicznych, chemicznych, immunologicznych).
Alergia w chorobach zakaźnych To stan, w którym organizm uczulony jakimś antygenem bakteryjnym po ponownym zetknięciu się z nim reaguje inaczej niż organizm nieuczulony. Antygen uczulający nazywamy alergenem np. odczyn tuberkulinowy, odczyn maleinizacji. Zakażenie prątkiem gruźlicy prowadzi nie tylko do wytworzenia odporności śródzakaźnej, ale także do uczulenia organizmu. Organizmy reagują różnie na tuberkulinę: hipoergia, hiperergia i anergia.
Alergia w chorobach zakaźnych c.d. W przebiegu niektórych chorób obserwujemy zespół objawów w tym np. osutkę czy procesy wysiękowe. Stosując próby alergiczne należy pamiętać, że nie są to w 100% odczyny swoiste. Nazywamy je heteroalergią. Przy seroterapii należy pamiętać o wstrząsie anafilaktycznym. Anafilaksja to stan nadwrażliwości nabytej. Przyczyną anafilaksji są przeciwciała łączące się antygenem, wprowadzone pozajelitowo.
Konstytucja i dyspozycja Odporność naturalna pewnych gatunków, ras, czy pojedynczych zwierząt na określone choroby zależą od konstytucji i dyspozycji. Pojęcie konstytucja w hodowli zwierząt to właściwości organizmu odziedziczone i nabyte, podlegające także wpływowi środowiska, czyli nie jest to cecha stała. Dyspozycja to skłonność do chorób czyli łatwość ulegania chorobie. Choroba rozwinie się gdy organizm jest podatny na dany czynnik chorobotwórczy (np. gruźlica u bydła)
Konstytucja i dyspozycja c.d. Dyspozycji nie mylić z ekspozycją. Ekspozycja to narażenie zwierzęcia na zakażenie.
Czynniki zwiększające wrażliwość Urazy, szczepienia i choroby. Warunki utrzymania zwierząt: wilgotność, temperatura pomieszczeń, oświetlenie, zapylenie, drażniące składniki powietrza (amoniak). Odpowiednia ilość zwierząt. Niedobory żywieniowe: niedobór kaloryczny, niedobór białka, składników mineralnych, witamin.
Czynniki zwiększające wrażliwość Wpływy atmosferyczne: temperatura, wilgotność powietrza, opady atmosferyczne i wiatry. Nadmierna eksploatacja. Wiek i płeć zwierząt. Pasożyty. Bodźce środowiskowe (stresory), a zespół zmian to „stress”.