W-1 Patofizjologia 4.10.2007

Zdrowie i choroba-Odporność ustroju

Patologia ogólna

• nauka o prawach jakim podlegają procesy chorobowe

• wyodrębniona jako osobna nauka w XVIII w. kiedy stało się jasne, że aby poznać rozwój zmian chorobowych nie wystarczą metody morfologiczne ale trzeba użyć metod czynnościowych charakterystycznych dla fizjologii - narodziła się fizjologia patologiczna zwana obecnie patofizjologią.

Pojęcie zdrowia i choroby

• odnosi się tylko do żywej istoty

• definicja jednego z tych stanów jest związana z drugim

• nie istnieje jednoznaczna granica między stanem zdrowia i choroby

czynności ustroju w warunkach zdrowia lub choroby należy rozpatrywać w aspekcie:

1. biologicznym - dotyczącym struktury i funkcji w sensie somatycznym

2. psychicznych - w sferze psychicznej

3. socjalnym - wpływ środowiska socjologicznego na jednostke

• kiedyś istotę choroby przypisywano magii, zabobonom

• Hipokrates uznał że choroba jest przyczyną naturalną

Rudolf Virchow - choroba jest przejawem zjawisk życiowych przebiegających w warunkach nieprawidłowych

Klaudiusz Bernard - prawidłowy ustrój cechuje zachowanie środowiska wewnętrznego co określamy mianem homeostazy

Walter Cannon - opisał mechanizmy odpowiedzialne za utrzymanie homeostazy oraz ich funkcjonowanie w warunkach zdrowia i choroby

w 1974 r. WHO (Światowa Organizacja Zdrowia) podała definicję zdrowia:

„Jest to stan pełnego dobrego samopoczucia fizycznego, psychicznego i społecznego a nie tylko nieobecność choroby czy niedomagania”

W potocznym znaczeniu choroba to zły stan zdrowia fizycznego, psychicznego, czemu towarzyszy konieczność pomocy lekarskiej lub społecznego

Choroba przebiega i powstaje jako proces dynamiczny na który składa się działanie czynników patogennych zaburzających homeostazę oraz przeciwdziałających mechanizmom wyrównawczym

Homeostaza to stan równowagi dynamicznej środowiska gdzie występują procesy biologiczne

Konieczność utrzymania parametrów środowiska wewnętrznego organizmu:

• temperatury ciała

• pH krwi i płynów ustrojowych

• ciśnienia osmotycznego

• stężenia związków chemicznych (glukozy w osoczu)

• ciśnienia tętniczego krwi

• ciśnienia parcjalnego tlenu i CO2 we krwi

• objętości płynów ustrojowych

Kontrola parametrów odbywa się poprzez:

• receptory (np. chemoreceptory) które informują o wartości określonego parametru, przekazują informację do interpratora (np. w przypadku temperatury ciała ssaków do podwzgórza) gdzie dokonuje się porównanie wartości wykrytej ze stałą wartością prawidłową (tzw. punktem nastawczym)

• jeśli aktualny stan parametru jest zbyt wysoki lub zbyt niski, centrum integrujące wymusza na efektorach reakcje np.:

• fizjologiczne - skurcze mięśni

• behawioralne - założenie swetra

Adaptacja: odczyny czynnościowe i strukturalne zmierzające do utrzymania homeostazy w warunkach długo trwającego działania niekorzystnych czynników środowiska

Mechanizmy adaptacyjne mogą działać na:

• poziomie komórkowym

• poziomie narządowym

• poziomie układowym

Jeżeli określony parametr mimo uruchomienia odczynów regulacyjnych przekroczy granicę fizjologiczną to odczyny fizjologiczne stają się patologiczne

Czynniki zewnętrzne:

• biologiczne: wirusy, bakterie, grzyby, pasożyty, toksyny, substancje o właściwościach antygenów

• fizyczne: chemikalia, gazy, zanieczyszczenia wody, powietrza, leki, alkohol, dym tytoniowy

• społeczne: stres, brak higieny, dieta

Czynniki zewnątrzpochodne sprzyjające powstaniu chorób nazywamy czynnikami ryzyka

Czynniki wewnątrzpochodne

• uwarunkowania genetyczne

• płeć - ochronna rola estrogenów, predyspozycja do chorób autoimmunologicznych

• wiek - mniejsza wydolność układu odpornościowego u ludzi starych

Nie zawsze działanie czynników chorobotwórczych wewnętrznych wywołuje chorobę

Odporność

Jest to stan niewrażliwości lub zmniejszonej wrażliwości ustroju na czynnik zakaźny (np. infekcje) lub szkodliwe działanie innych antygenów




Odpowiedź nieswoista

• bardzo szybka, do 4 godzin nie wymaga wstępnej aktywacji

• receptory rozpoznające drobnoustroje są niezmienne

• selektywna - atak na nie na własne struktury

• bez pamięci immunologicznej

• rozwija się niezależnie od odporności swoistej

Odpowiedź swoista

• powolna

• receptory rozpoznające antygeny wykształcają się na nowo w przypadku pierwotnej reakcji immunologicznej

• jest swoista, ale mogą powstać autoreaktywne limfocyty

• pozostawia po sobie wieloletnią pamięć

• do jej rozwinięcia niemal zawsze potrzebna jest odpowiedź nieswoista

Rozwinięcie nieswoistej reakcji obronnej składa się z:

• rozpoznania obecności drobnoustroju

• zwiększenie przepuszczalności naczyń, utworzenie wysięku zapalnego (histamina, kininy, leukotrieny)

• ściągnięcie do miejsca inwazji komórek układu odpornościowego (chemotaksja, fagocytoza)

Komórki odpowiedzi nieswoistej rozpoznają charakterystyczne struktury drobnoustrojowe, które są określone jako wzorce molekularne związane z patogenami PAMP

Niektóre cząsteczki PAMP:

• Mannany w ścianie drożdży (zymosan)

• Formylowane peptydy bakterii (IMLP)

• składniki ścian komórkowych LPS, peptydoglikany

• dwuniciowe RNA wirusów

Receptory rozpoznające wzorce:

U ludzi „receptory Toll podobne”

TLR 2 - monocyty, neutrofile, komórki dendryczne

TLR 4 - monocyty, neutrofile

Efekty rozpoznania struktur PAMP przez wiążące jest receptory

• rozpoznanie LPS przez TLR 4, LBP

inicjowanie i wzmocnienie odpowiedzi zapalnej

• polisacharydy - rozpoznanie i wiązanie przez CRP

aktywacja dopełniacza, opsonizacja, fagocytoza

• rozpoznanie formylowanych peptydów bakterii (fMLP)

chemotaksja, indukcja wydzielania mediatorów zapalnych

Komórki odpowiedzi nieswoistej

• neutrofile

• eozynofile

• bazofile

• monocyty

• makrofagi

• komórki NK

neutrofile - najliczniejsze (2x10⁹ na kg masy/dobę) w trakcie infekcji 10x więcej. We krwi krążą 6 - 20 godzin później przechodzą do tkanek gdzie żyją 1 - 2 dni

monocyty - we krwi 2 - 3 dni, przechodzą do tkanek i ulegają przekształceniu do makrofagów, które żyją 2 - 3 miesiące

Neutrofie jak makrofagi umierają w procesie apoptozy

Rola neutrofilów

główna komórka ostrego procesu zapalnego

jako pierwsze pojawiają się w miejscu inwazji na skutek czynników chemotaktycznych

należą do:

profesjonalnych fagocytów (właściwości żerne) - zdolność do fagocytozy i wewnątrzkomórkowego zabijania pochłoniętych patogenów na drodze tlenowozależnej - pobudzanie procesów oddechowych i powstanie toksycznych form H2O2, rodników hydroksylowych, tlenu sigletowego, chloroaminy w reakcji katalizowanej przez mieloperoksydaze, oksydaze NADPH, dysmutazy ponad tlenkowej

Na drodze tlenowoniezależnej:

• BPI - białko zwiększające przepuszczalność ścian bakterii, hamuje oddychanie komórkowe, hamuje aktywność bakteryjnych endotoksyn

• katepsyna G - uwrażliwia na działanie lizozymu

• lizozym - w ziarnistościach neutrofilów, monocytów, makrofagów, łzach, ślinie, krwi, wydzielinach śluzowo - surowiczych dróg oddechowych - destrukcja ścian komórkowych bakterii

• defensywny - chemotaktyczna aktywacja dopełniacza, uszkodzenie i tworzenie kanałów w błonach komórkowych mikroorganizmów, udział w gojeniu ran

Po sfagocytowaniu i zniszczeniu pochłoniętych patogenów neutrofile ulegają apoptozie i są pochłanianie przez makrofagi

to limfocyty, które mogą rozpoznawać autoantygeny. Zarówno w przypadku limfocytów B, jak i limfocytów T, ich obecność może doprowadzić do powstania choroby autoimmunizacyjnej. Z reguły autoreaktywne limfocyty są usuwane z organizmu podczas selekcji zachodzącej w szpiku kostnym albo grasicy. (wikipedia.pl)

3

---