Патогенные микробы активно преодолевают естественные защитные барьеры макроорганизма, стремясь закрепиться на занятой ими поверхности кожи и слизистых оболочек. Поэтому адгезия и колонизация — это пусковые механизмы инфекционного процесса. Микробы, не способные преодолеть этот барьер, приобрели способность проникать в макроорганизм парентеральным путем, используя повреждения эпидермиса или прибегая к помощи кровососущих членистоногих насекомых. Адгезия характеризуется специфичностью, которая проявляется в избирательной способности микробов прикрепляться к эпителиальным клеткам определенного вида хозяина и определенных систем и органов макроорганизма (органотропность). Даже в пределах одного и того же органа или системы (дыхательной, пищеварительной, нервной и т. д.) отмечается мозаичность поражения. Специфичность адгезии обусловлена наличием комплементарных структур у микробов и чувствительных к ним эукариотических клеток макроорганизма. Структуры микроба, ответственные за прикрепление, называют ад-гезинами или лигандами, а структуры эукариоти-ческой клетки хозяина — рецепторами. Между ними происходит лиганд-рецепторное взаимодействие по принципу комплементарности. У грамотрицательных бактерий адгезины образуют органеллы — ворсинки, фимбрии или
|
|
пили 1 типа. Роль адгезинов у них выполняют также основные белки наружной мембраны и липополисахариды. У грамположительных бактерий нет фимбрий, и роль адгезинов у них выполняют поверхностные белки и тейхоевые кислоты. У капсульных бактерий в адгезии принимают участие капсульные полисахариды и полипептиды. У микоплазм адгезины входят в состав выростов цитоплазматической мембраны (белок Р1 у М. pneumoniae), а у вирусов адгезия осуществляется за счет белков капсида и гликопротеинов суперкапсида. В процессе колонизации слизистых оболочек бактериями помимо адгезинов определенную роль играют фрагмент А1 холерогена у V. cholerae, дифтерийный токсин у С. diphtheriae, пертуссис токсин у В. pertussis и т. д. Стойкая адгезия и колонизация возможны только в том случае, если микробы могут выстоять против био-цидных и биостатических факторов, которые в разных сочетаниях представлены на коже и слизистых оболочках. Поэтому важную роль в процессе колонизации эпителия слизистых оболочек играют IgA-протеазы и антилимфо-цитарный фактор бактерий, продукция бак-териоцинов, антиоксидантов, сидерофоров, конкурирующих с лактоферрином за ионы железа. Колонизация кожных покровов и слизистых оболочек в месте входных ворот инфекции зависит не только от дозы микробов, но и от количества рецепторов на поверхности эпителиальных клеток. Количество же и строение рецепторов эпителиальных клеток колеблются в пределах одного и того же вида вплоть до полного их отсутствия у отдельных представителей вида, что и объясняет мозаичность поражения как на популяционном уровне, так и на клеточно-тканевом и органном уровнях. Помимо нативных поверхностных структур клеток макроорганизма, в качестве рецепторов могут выступать вирусиндуцированные антигены и приобретенные рецепторы — мостики, представляющие собой альбумины, иммуноглобулины, фибронектин, ряд компонентов комплемента и другие молекулы, которые взаимодействуют с нативными рецепторами клеток макроорганизма и адгезинами микробов.
|
|
С одной стороны, если рецепторов нет, то инфекционный процесс не разовьется. Это говорит о том, что восприимчивый макроорганизм отличается от невосприимчивого макроорганизма на уровне макромолекул. Генетически детерминированное отсутствие рецепторов обусловливает наличие естественного, видового (конституционного) врожденного иммунитета к определенным микробам. С другой стороны, патогенные микробы от непатогенных также отличаются на уровне макромолекул, так как даже при наличии рецепторов микробы-мутанты, лишенные адгезинов, не обладают способностью вызывать инфекционный процесс.
Адгезия не является чисто механическим взаимодействием с клетками макроорганизма. Непосредственное взаимодействие адгезинов с рецепторами клетки, а также секреторных белков ведет к активации сигнальных систем клетки и образованию воспалительных цитокинов, которые стимулируют синтез интегринов на поверхности клетки, проводящих сигналы внутрь клеток макроорганизма. Таким образом, включаются механизмы, обуславливающие проникновение микробов внутрь клетки. Белки наружной мембраны грамотрицательных бактерий и другие адгезивные молекулы, используемые ими для проникновения внутрь клетки, получили название инвазинов. При этом механизмы, используемые бактериями для активного проникновения как в не фагоцитирующие, так и фагоцитирующие клетки, одинаковы. Они позволяют бактериям избежать антибактериальной активности фагосом, куда бактерии попадают при традиционном фагоцитозе.
Факторы, обуславливающие адгезию и колонизацию микробов, играют ведущую роль на ранних начальных стадиях патогенеза инфекционных заболеваний, что необходимо учитывать при разработке препаратов для профилактики этих заболеваний.