• 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 P_a 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 P_a CO₂ < 32 mmHg, d) leukocytoza (> 12000/ul) lub leukopenia (<4000/ul.

• ႷCiężka sepsa:

• sepsa powikłana niewydolnością narządową, hipo-perfuzją narządowo-tkankową

• lub/i spadkiem ciśnienia.

• ႷWstrząs 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,

• oraz receptor dla glukanu

• Receptory typu scavenger-“wymiatacze” rozpoznają polimery anionowe oraz acetylowane lipoproteiny o niskiej gęstości.

• Stanowią strukturalnie heterogenną grupę cząsteczek. Niektóre z nich rozpoznają także struktury komórek gospodarza osłonięte przez kwas sialowy.

• Ułatwiają fagocytozę starych krwinek czerwonych, które utraciły grupy sialowe, a także drobnoustrojów patogennych.

• Jednym z receptorów tej grupy jest receptor CD163, którego ekspresja może być markerem poziomu aktywacji komórek fagocytujących w przebiegu sepsy.

• Receptor komórkowy wiążący mannozę jest lektyną typu C, rozpoznający reszty cukrowe mannozy i fukozy wielu bakterii i niektórych wirusów, w tym wirusa HIV.

• Występuje w błonie powierzchniowej makrofagów.

• Wykazuje znaczne podobieństwo strukturalne i czynnościowe z MBL (lektyna wiążąca mannozę).

• Jako komórkowy receptor przez-błonowy należy do grupy receptorów indukujących fagocytozę.

• RECEPTORY SYGNAŁOWE

• Receptory typu toll (TLR): 10 białek (TLR 1-TLR 10), zawierających odcinek trans-błonowy (bogaty w domeny o wysokiej zawartości leucyny) oraz odcinek cytoplazmatyczny o konserwatywnej strukturze, wysoce homologiczny z cytoplazmatycznym odcinkiem receptora dla IL-1 (domena Toll/IL-1 receptor, tj. TIR).

• Każdy z tych receptorów rozpoznaje określone struktury drobnoustrojów, określane jako “pattern associated molecular patterns” (PAMPs):

• a) kwasy lipotechojowe i lipoproteiny (TLR 2),

• b) dwuniciowy wirusowy RNA -dsRNA (TLR 3),

• c) lipopolisacharydy -LPS (TLR 4),

• d) flagelina (TLR 5),

• f) imidazolo-quinolony oraz jedno-niciowy wirusowy RNA(TLR 7,8)

• g) niemetylowane sekwencje oligo-dezoksy-nukleotydowe DNA zawierające CpG (TLR9).

• ဠႷTLR 1 oraz TLR 6 są aktywne tylko jako dimery w połączeniu z TLR 2.

• ႷLiganda dla TLR 10 nie jest znana.

• ႷEkspresję receptorów toll (TLRs) wykazują wszystkie komórki układu leukocytarnego

• (fagocyty, komórki dendrytyczne), oraz nieliczne limfocyty (komórki NK i limfocyty B).

• ႷReceptory TLR 3, 7, 9 rozpoznające białka wirusowe wykazują lokalizację endosomalną,

• Pozostałe zlokalizowane są w błonie komórkowej.

• TLRs oraz inne receptory komórkowe z rodziny IL-1R zawierają wewnątrzkomórkową domenę znaną jako Toll-IL-1R (TIR).

• receptory Toll z wyjątkiem TLR-3 zangażowane są w indukcji pro-zapalnych reakcji komórkowych (droga klasyczna) przebiegających z udziałem co najmniej 2 białek cytozolu tj. mieloidalnego czynnika różnicowania 88 (MyD88) oraz cząsteczki TIRAP (białko adaptorowe z domeną TIR, czynnościowo związane z TLR-2 i TLR-4).

• Interakcja TLRs z ich ligandami powoduje indukcję szeregu kinaz związanych z IL-1R, tworząc tzw kompleks IRAK (IL-1R associated kinases).

• Kompleks ten zawiera 2 aktywne kinazy IRAK-1 i IRAK-4 oraz 2 katalitycznie nie aktywne podjednostki IRAK-2 i IRAK-3). Kinazy te pośredniczą w aktywacji jądrowego czynnika transkrypcyjnego (NF-kappa B) oraz szeregu innych kinaz białkowych (mitogen -activated protein kinases-MAPKs), co powoduje uruchomienie tzw klasycznej drogi aktywacji pro-zapalnych cytokin i chemokin tj. IL-1 beta, IL-6, IL-8, IL-12, TNF-alfa. Droga alternatywna aktywacji komórek fagocytujących (via receptory TLRs 3,4,7,8,9) prowadzi do syntezy interferonów alfa i beta.

• ႷKompleks ten zawiera 2 aktywne kinazy IRAK-1 i IRAK-4 oraz 2 nie aktywne

• podjednostki IRAK-2 i IRAK-3.

• ႷKinazy te pośredniczą w aktywacji jądrowego czynnika transkrypcyjnego (NF-kappa B)

• oraz innych kinaz białkowych (mitogen -activated protein kinases-MAPKs),

• ဠႷuruchomienie klasycznej drogi aktywacji pro-zapalnych cytokin i chemokin

• IL-1 beta, IL-6, IL-8, IL-12, TNF-alfa.

• ႷDroga alternatywna aktywacji komórek fagocytujących

• (via receptory TLRs 3,4,7,8,9) prowadzi do syntezy interferonów alfa i beta.

• ႷKompleks ten zawiera 2 aktywne kinazy IRAK-1 i IRAK-4 oraz 2 nie aktywne

• podjednostki IRAK-2 i IRAK-3).

• ႷKinazy te pośredniczą w aktywacji jądrowego czynnika transkrypcyjnego (NF-kappa B)

• oraz innych kinaz (mitogen -activated protein kinases-MAPKs), uruchomienie

• tzw klasycznej drogi aktywacji pro-zapalnych cytokin i chemokin tj. IL-1 beta, IL-6, IL-8,

• IL-12, TNF-alfa.

• ႷDroga alternatywna aktywacji komórek fagocytujących (via receptory TLRs 3,4,7,8,9)

• prowadzi do syntezy interferonów alfa i beta.

• RECEPTOR CD14

• Receptor CD14 jest glikoproteiną o c.cz. 55 kDa. Jest jednym z najważniejszych receptorów komórkowych zaangażowanych w reakcjach odpornościowych.

• Warunkuje interakcję komórek z LPS bakterii Gram (-) oraz uczestniczy reakcjach odpornościowych indukowanych przez bakterie Gram (+).

• Poziom ekspresji tego receptora jest ważnym wykładnikiem prognostycznym przebiegu infekcji, w tym także stanu septycznego.

• Jego ekspresję wykazują monocyty (wysoki poziom ekspresji) oraz makrofagi i aktywowane granulocyty (niski poziom ekspresji).

• Receptor CD14 występuje w formie związanej z błoną komórkową (mCD14) oraz w formie rozpuszczalnej (sCD14), obecnej w surowicy.

• W interakcji mCD14-LPS uczestniczy receptor komórkowy TLR 4 oraz białko surowicy o c.cz. 60 kDa, tzw LBP (białko wiążące LPS), należące do grupy białek odpowiedzi ostrej fazy.

• LBP wiąże lipid A cząsteczki LPS, tworząc kompleks LBP-LPS, który wiąże się z receptorem mCD14.

• Receptor ten wchodzi w interakcję z TLR 4, co powoduje aktywację czynnika transkrypcyjnego NF-kappa B i syntezę wielu cytokin o działaniu pro zapalnym (IL-1, TNF-alfa, IL-6, IL-18) oraz przeciw zapalnym (IL-10, IL-13).

• Zmiany w zakresie ekspresji mCD14 oraz TLR 4 na monocytach i makrofagach wpływają na poziom aktywacji tych komórek przez LPS.

• Integryny leukocytarne, tj LFA-1 (CD11a) oraz CD11b (receptor CR3) i CD11c (receptor CR4) mogą wiązać LPS i dlatego poziom ich ekspresji jest dodatkowym wykładnikiem możliwości stymulacji komórek fagocytujących przez LPS.

• Synteza IL-1, TNF-alfa, oraz IL-6 przez monocyty zależy od ekspresji CD14 i TLR-4.

• TNF alfa, IL-1, IL-6 oraz LPS w niskiej dawce wzmagają ekspresję CD14

• IL-4, IL-10, IL-13 obniżają ekspresję CD14

• brak odpowiedzi na stymulację LPS u myszy jest wyłącznie przez mutacje genu kodującego receptor TLR-4;

• jednocześnie dochodzi do wzrostu wrażliwości na zakażenia wywołane przez drobnoustroje Gram (-), włącznie ze szczepami nie patogennymi dla myszy jak np. Salmonella typhi murium.

• mutacje genu TLR-4 mogą być także przyczyną zwiększonej podatności na zakażenia wywołane przez drobnoustroje Gram (-) u człowieka, z możliwością powstania reakcji septycznej włącznie, chociaż mutacje te występują bardzo rzadko i inne przyczyny muszą powodować zmniejszanie odporności na zakażenia.

LPS stymuluje komórki via receptor typu toll (TLR-4) Indukując czynniki transkrypcyjne NF kappa B. TLR-4 jest indukowany przez LPS via 2 inne proteiny: białko wiążące LPS (tj. LBP) oraz receptor CD14. Receptor CD14 wiaze kompleks LBP/LPS i stymuluje receptor TLR4 ,który indukuje czynnik transkrypcyjny NF kappa B, co uruchamia ekspresję genów odpowiedzi odpornościowwej (cytokin, czynników kostymulacyjnych).

• Stan septyczny jest procesem dwufazowym.

• Faza I zależy od cytokin prozapalnych tj. TNF-alfa, beta, IL-1 alfa i beta, IL-6, IL-8, IL-12 i IL-18, których poziom wzrasta gwałtownie w pierwszym (prozapalnym okresie sepsy); wzrasta poziom białek ostrej fazy

• Faza II zależy od czynników przeciwzapalnych, produkowanych przez monocyty, makrofagi i limfocyty T w przebiegu sepsy. Należą do nich cytokiny takie jak IL-4, IL-10, Il-13, TGF-beta.

• granulocyty monocyty, makrofagi i limfocyty) tracą własności zapewniające eliminację czynnika infekcyjnego, lecz wywołują reakcje odpornościowe skutkujące przewagą fazy I (prozapalnej) lub II (przeciwzapalnej) reakcji septycznej. Obie te fazy wymagają innego leczenia (generalnie odpowiednio, przeciwzapalnego lub stymulujacego).

• Receptor CD163

• Receptor CD163 należy do rodziny receptorów „wymiataczy” (scavenger receptors), wiążących kompleks haptoglobiny i hemoglobiny w trakcie hemolizy eryrocytów i ich fagocytozy przez makrofagi i monocyty.

• Szczególnie wysoką ekspresję tego receptora wykazują monocyty/makrofagi o fenotypie CD14^bright/CD16. Komórki te pełnią ważną rolę w wygaszaniu prozapalnej odpowiedzi immunologicznej.

• Zależna od receptora CD163 endocytoza kompleksu haptoglobina/hemoglobina powoduje degradację ligandy białkowej (haptoglobiny) i metabolizowanie hemu w cytozolu przez hemooksygenazę-1. Proces ten wpływa hamująco na reakcję zapalną poprzez indukcję (via CD163) syntezy cytokin o działaniu przeciw-zapalnym oraz wzmaganie reaktywności przeciw-zapalnych makrofagów przez metabolity hemu.

• Receptor CD163 występuje w formie związanej z błoną komórkową oraz w formie rozpuszczalnej (sCD163), obecnej w surowicy. Istnieje odwrotna korelacja pomiędzy poziomem sCD163, a receptorem CD163 związanym z błoną komórkową.

• Wzrost poziomu sCD163 w surowicy związany jest z działaniem cytokin prozapalnych (IFN-gamma, TNF-alfa, IL-1), a także LPS, które także obniżają poziom ekspresji błonowego CD163.

• cytokiny p. zapalne (IL-10 TGF-beta), a także IL-6 wzmagają ekspresję formy błonowej CD163, a obniżają poziom sCD163.

• poziom sCD163 w surowicy jest ważnym wykładnikiem diagnostycznym reakcji zapalnej z udziałem makrofagów. Sugeruje się jednoczesne badanie poziomu ekspresji zarówno sCD163 jak i błonowej formy tego receptora.

• anergizacja makrofagów/monocytów w przebiegu sepsy może zależeć w znacznym stopniu od nadmiaru sCD163, przy jednocześnie obniżonej ekspresji formy błonowej tego receptora (reakcja prozapalna, z nadmiarem prozapalnych cytokin i niektórych czynników wirulencyjnych drobnoustrojów, takich jak LPS).

• Receptor CD64

• receptor dla fragmentu FcIgG (typu I), o wysokim powinowactwie wiązania immunoglobulin

• b. niska ekspresja na granulocytach, obecny na monocytach i makrofagach

• gwałtowny wzrost ekspresji na granulocytach w trakcie infekcji: działanie IFN-gamma, IL-12, G-CSF (3-4 godziny po aktywacji)

• ekspresja stabilna, utrzymująca się nawet do 30 godzin od pobrania krwi utrzymywanej w temp pokojowej,

• wzrost ekspresji koreluje z ciężkością zakażenia i nie zależy od innych wykładników (leukocytoza, OB, białko C-reaktywne)

• nie zależy od wieku, leczenia immunosupresyjnego, chorób rozrostowych układu białokrwinkowego, ciąży,

• wzrost ekspresji związany z infekcją. Pomiar prosty, szybki, tani

• Receptor TREM-1 (triggering receptor expressed on myeloid cells)

• glikoproteina z nadrodziny immunoglobulin; forma błonowa i rozpuszczalna

• ekspresja na granulocytach oraz monocytach i makrofagach (w populacjach z wysoką ekspresją receptora CD14)

• wzrost ekspresji TREM-1 związany z aktywacją komórek układu odporności naturalnej przez bakterie, grzyby i wirusy,

• niska ekspresja w odpowiedzi na M. tuberculosis i w sarkoidozie

• liganda nie znana

• aktywacja via TREM-1 indukuje cytokiny pro-zapalne i czynniki chemotaktyczne monocytów i makrofagów, szczególnie w obecności LPS

• Antygen HLA-DR

• ekspresja zależy od stanu aktywacji komórki (monocyt, makrofag, komórki dendrytyczne, limfocyt B)

• dla monitorowania reakcji septycznych oznacza się ekspresję HLA-DR na monocytach krwi obwodowej (niektóre populacje monocytów róznia się w zakresie ekspresji tego markera.

• tendencja odwrotnej korelacji pomiędzy ekspresją HLA-DR a ciężkością infekcji (apoptoza monocytów, lub/i ich anergizacja zwłaszcza w II fazie reakcji septycznej: działanie IL-10, TGF-beta i IL-13;

• niska ekspresja HLA-DR monocytów skorelowana z wysoką IL-10 w surowicy w ciężkich infekcjach

Ekspresja innych markerów komórkowych w monitorowaniu sepsy

- receptor CD14 monocytów (w kombinacji z CD16 i HLA-DR)

- receptor CD11b granulocytów

- adhezyna ICAM-1 monocytów

---