Имунология - Колоквиум PDF

**1. БАРИЕРНИ МЕХАНИЗМИ -- МЕХАНИЧНИ, ХИМИЧНИ, ФИЗИОЛОГИЧНИ ФАКТОРИ.** **Протекцията на организма** от непрекъснато попадащите в него патогенни агенти се осъществява от **3 линии на защита**. Първата от тях включва бариерните механизми, втората ранните механизми на естествения имунитет и третата пр...

**1. БАРИЕРНИ МЕХАНИЗМИ -- МЕХАНИЧНИ, ХИМИЧНИ, ФИЗИОЛОГИЧНИ ФАКТОРИ.** **Протекцията на организма** от непрекъснато попадащите в него патогенни агенти се осъществява от **3 линии на защита**. Първата от тях включва бариерните механизми, втората ранните механизми на естествения имунитет и третата придобития или специфичен имунитет. Съвместното действие на 3-те линии осигурява много по-ефективна защита, отколкото само на една от тях. **Бариерните механизми** се състоят от механични, химични и физиологични фактори, които съдействат на естествения имунитет. **I. МЕХАНИЧНИ ФАКТОРИ** - инхибират прикрепването и проникването на инфекциозните агенти: - **КОЖА** - неувредената кожа е действително непропусклива и представлява мех. препятствие за патогените. Освен това, отд на МК в секрета на мастните жлези обуславя киселото й рН, поради което тя има антимикробен ефект - **МУКУС (СЛУЗ)** - покрива повърхността на мн области в тялото, като респираторния тракт, гастроинтестиналния тракт и др. Елиминирането на микроорг, намиращи се в слузта на респираторния тракт се осъществява от ресничестия епител. Кашлянето и кихането са също полезни, както и участието на алвеолните макрофаги при разрушаването на микроорг. - **СЛЮНКА, СЪЛЗИ, ИЗПОТЯВАНЕ, УРИНА** и др. телесни течности помагат в елиминирането на микроорг. от тялото - **ПОВРЪЩАНЕ, ДИАРИЯ** и др. функц. реакции на тялото също отстраняват патогени. Те са и симптоми на болести - **ХЕМАТОЕНЦЕФАЛИТНА БАРИЕРА** - пречи за проникването на някои патогени, като вируса на беса - **НОРМАЛНА МИКРОФЛОРА** --стафилококи, стрептококи, , микрококи и др. Тя е в различно кол. и съотн., зависещо от локуса в орг. (кожа, търбух, дебели черва), възрастта, здравния статус и др. Нормалната микрофлора има защитни с-ва. Липсата й води до недоразвитие на имунната с-ма, непълноценност на макрофагите, понижено съдърж на IgA, серумни имуноглобулини и лизозим. Мн от бактериите произв бактерицидни субстанции. **II. ХИМИЧНИ ФАКТОРИ** -- голям бр субстанции в телесните секрети, осъщ. естествена защита с/у нахлув в орг микроорг - **ОРГАНИЧНИ КИСЕЛИНИ** - свободни МК, създават ниско рН в секретите на маст. жлези и инхибират бакт. растеж. Ненаситените МК проявяват бактерицидност спрямо Грам (+), докато наситените МК имат фунгицидни с-ва - **ЕНЗИМИ** - в слюнката се съдържа ензимът лизозим. Той разгражда връзките м/у пептидогликаните N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмураминова к-на, главно в стената на Грам (+) бактерии, правейки ги чувствителни към осмотичен лизис. В слюнката има и антитела (IgA), които опсонизират бактериите, стимулирайки фагоцитирането им. Тези антитела могат да предизвикат и бактериален лизис с участието на комплемента. Сълзите съдържат главно лизозим. Лактопероксидазата катализира пероксидацията на бактериалната клетъчна стена. - **СОЛНА КИСЕЛИНА В СТОМАХА** - има стерилизиращ ефект за микроорганизмите, приети с храната - **ЖЛЪЧНИ КИСЕЛИНИ** - увреждат мембраните на бактериалната клетка - **СИАЛОВА КИСЕЛИНА** -- съдържанието й в мукуса блокира прикрепвнето на инфлуенца вируса към епит. клетки - **СПЕРМИН** - рН-зависим полиамин, намиращ се в спермата, който инхибира растежа на Грам (+) бактерии - **КРЪВ** - съдържа фагоцити, хуморални антитела и комплемент, участващи в елиминирането на патогенния агент Защитните й свойства се обуславят и от наличието на лизозим, С-реактивен белтък и пропердин - **ЛАКТОФЕРИН И ТРАНСФЕРИН** - протеини, намерени в млякото и серума, които се конкурират за Fe с бактериите - **АНТИБАКТЕРИАЛНИ ПЕПТИДИ И ПРОТЕИНИ**, богати на лизин и аргинин. Такъв е **В-лизин**, който се осв. от тромбоцитите при тяхното взаимод-вие с имунни комплекси. Активен с/у антраксния бацил и клостридиите - **РЕАКТИВНИ КИСЛОРОДНИ МЕТАБОЛИТИ И АЗОТЕН ОКСИД** - важни за бакт. деструкция; продуцират се от неутрофилите и макрофагите. **III. ФИЗИОЛОГИЧНИ ФАКТОРИ** - **ТЕЛЕСНА ТЕМПЕРАТУРА -** високата температура потиска развитието и размножа ването на някои микроорганизми. Птиците не боледуват от антракс, поради висока температура на тялото. Треската също има защитен аспект. - **ПАРЦИАЛНО НАЛЯГАНЕ НА О~2~** - специално в БД е високо, инхибира растежа на анаеробните микроорганизми - **ХОРМОНАЛЕН БАЛАНС** - увеличаването на глюкокортикоидите намалява възп. отговор и понижава устойчивостта към инфекции. Продължителното прилагане на кортикостероиди за контрол на автоимунни болести или реакция на отхвърляне на трансплантата повишава чувствителността към инфекциозни агенти. Тироксинът и естрогените обаче стимулират имунитета. - **ВЪЗРАСТ** - мн младите и мн старите са изкл чувствителни към инфекции, защото техният имунен отговор е субоптимален - **ГЕНЕТИЧНИ ФАКТОРИ** чрез подх развъдни програми се разв породи, силно устойчиви/възприемчиви към дадено заболяване - **ХРАНЕНЕ** - непълноценното хранене значително повишава възприемчивостта към бактериални заболявания **2. КЛЕТЪЧНИ ФАКТОРИ НА ЕСТЕСТВЕНАТА РЕЗИСТЕНТНОСТ НА ОРГАНИЗМА -- МОНОЦИТИ, НЕУТРОФИЛИ, ЕОЗИНОФИЛИ И БАЗОФИЛИ.** Важно значение в борбата на организма срещу патогенните агенти се отделя на клетъчните фактори и механизми. Към тях се отнасят фагоцитите, NK-клетките и процесът фагоцитоза. Главните фагоцити са моноцитите, макрофагите и неутрофилите. По-слаби фагоцити са еозинофилите и базофилите. Моноцитите и неутрофилите, заедно с еозинофилите, базофилите и тромбоцитите, произхождат от общ миелоиден предшественик, чиято диференциация се извършва под въздействие на цитокините IL-3 и GM-CSF. В по-късните етапи, развитието на моноцитите и неутрофилите се стимулира от два други цитокина: M-CSF и G-CSF. **1) МОНОЦИТИ** - съставляват прибл. 2-6% от левкоцитите в кръвта. Циркулират в нея за ден-два и след това мигрират в тъканите, където се диференцират в макрофаги. Макрофаги има в почти всички тъкани, като там те носят различни имена: **Моноцити** в кръвта, **Хистиоцити** в съед. тъкан, **Купферови клетки** в ЧД, **Лангерхансови клетки** в кожата, **Микроглия** в ЦНС, **Остеокласти** в костите и др. Макрофагите се активират след стимулиране с цитокините IFNγ, GM-CSF или IL-3, което усилва техния метаболизъм, подвижност и фагоцитна активност. Те синтезират над 100 биологично активни в-ва като цитокини, ензими и др фактори, чрез които осъществяват защитните си ф-ции в организма. Макрофагите участват и в хроничното възпаление чрез обр на гранулом, съдържащ чужда частица, обградена от плътно прилепнали макрофаги. Те са антигенпредставящи клетки, които разграждат фагоцитирания чужд агент до пептиди във фагозомите си. След това, обработеният антиген се свързва с гликопротеините на МНС и по този начин CD4+ и CD8+ Т-лимфоцитите могат да го разпознаят. Активираните макрофаги секретират IL-1 и TNFα цитокини, които контролират диференциацията и ефекторните ф-ции на Т-лимфоцитите. Те също така продуцират провъзпалителни цитокини като IL-1, TNFα и IL-6, които играят важна роля в активирането на острофазовия отговор при възпаление. **2) НЕУТРОФИЛИ -** съставляват 40-60% от левкоцитите в кръвта. Циркулират 8-10 часа, преди да мигрират в тъканите, където преживяват 1-2 дни, а в огнището на възпаление --- само минути до часове. Цитоплазмата им съдържа лизозоми (т.нар. гранули), които съдържат ензими и катионни пептиди, важни за неутрофилното мигриране и контрол на бактериалната инфекция. Гранулите са от 2 типа: - **Първични (азурофилни)**: съдържат миелопероксидаза, кисели хидролази, протеази и дефензини. - **Вторични (специфични)**: съдържат лизозим, лактоферин и протеази. Тези клетки имат следните рецептори: FcγR, FcαR, рецептори за С3b, С3а, С5а компоненти на комплемента, LTB, GM-CSF и G-CSF. Неутрофилите са най-активно участващите във фагоцитозата клетки. **3) ЕОЗИНОФИЛИ -** съставляват 2-10% от левкоцитите. Цитоплазмата им съдържа два типа гранули: - **Малки (окрашими) гранули**: съдържат арилсулфатаза, еозинофилна каталаза, хистаминаза, кисела фосфатаза. - **Кристалоидни гранули**: съдържат катионни протеини като главен алкален протеин, еозинофилен катионен протеин, еозинофилна пероксидаза и еозинофилен невротоксин. Еозинофилите притежават рецептори за IgG и IgE антитела и за С3 компонента на комплемента. Те могат да фагоцитират малки частици, но основната им функция е екстрацелуларна деструкция на паразити, покрити с IgE. **4) БАЗОФИЛИ -** около 0.5% от левкоцитите в кръвта. Те мигрират в тъканите и се диференцират като мастоцити. В цитоплазмата им има гранули с високи конц. на хистамин, серотонин, хепарин, TNFα и множество ензими. Мастоцитите и базофилите носят на повърхността си Fc рецептори за IgE с висок афинитет на свързване. Те реагират на паразити, покрити с IgE, чрез секретиране на в-ва, които инициират възпаление и привличат еозинофилите за унищожаване на паразитите. Мастоцитите са основните клетки на ранната алергична реакция. **3. ФАГОЦИТОЗА. СТАДИИ НА ФАГОЦИТОЗАТА.** Фагоцитозата е процес на поглъщане на патогенни микроорганизми (бактерии, вируси, паразити) и други клетки или части от тях и убиването им чрез ефективните килинг механизми на клетките на естествената резистентност на организма. Най-активно участващите във фагоцитозата клетки са неутрофилите. Фагоцитозата протича в няколко последователни стадии: **1) ХЕМОТАКСИС** - насочена миграция на фагоцитите към обекта за фагоцитиране. Циркулиращите в кръвта неутрофили могат бързо да нахлуят във възпаления участък. Етапът на миграцията им от кръвта към възпалителното огнище е свързан с адхезия на неутрофилите към ендотелните клетки на посткапилярните венули. Самата адхезия вкл 2етапа: - селектин-медииран етап - интегрин-медииран етап **2) ОПСОНИЗАЦИЯ** - процес, при който микроорг се покриват с опсонини като IgG и С3b, за да се улесни тяхната адхезия към фагоцитите. Това намалява негативния повърхностен заряд на бактериите, преодолявайки отблъскването между тях и фагоцитите. Освен това, бактериите могат да бъдат \"уловени в капан\" между неутрофил и друга клетъчна повърхност в тъканите, което също улеснява тяхното поглъщане, а явлението се нарича повърхностна фагоцитоза. **3) ПОГЛЪЩАНЕ** -- осъществява се чрез вгъване на мембраната на фагоцита и формиране на интрацелуларна вакуола, наречена фагозома. Това явление още се означава като интернализация. **4) ВЪТРЕКЛЕТЪЧНО СМИЛАНЕ** - започва със сливане на фагозомата с лизозомите на неутрофилите, които изливат своите ензими в новосформираната вакуола, наречена фаголизозома. Килингът на микроорганизмите, погълнати от неутрофилите и макрофагите, се осъществява чрез 2 основни механизма: **4. NK-КЛЕТКИ.** Естествените клетки убийци (NK-клетки) представляват 15% от лимфоцитите в периферната кръв и около 3-4% от лимфоцитите в слезката. При повечето бозайници те изглеждат подобни на лимфоцитите, но съдържат големи цитоплазмени азурофилни гранули, поради което са познати като гранулирани лимфоцити. Те не притежават маркерите нито на Т-, нито на В-лимфоцитите и са третата основна популация лимфоцити. NK-клетките вероятно произхождат от същите костномозъчни стволови клетки като Т-лимфоцитите. Тяхното развитие обаче, за разлика от това на Т-клетките, не изисква съзряване в тимуса. Поради това, че нямат антигенна специфичност по отношение на вида на патогенните агенти, реализират килърните си функции преди активиране на адаптивния имунен отговор и не притежават имунна памет, тези клетки се отнасят към факторите на естествената резистентност на организма. ### 1) ОСНОВНИ ФУНКЦИИ НА NK-КЛЕТКИТЕ: - Способност за спонтанна цитотоксичност спрямо голям бр туморни клетки. Могат да разрушат човешки левкемични, миеломни, саркомни и карциномни клетки **in vitro**, което показва, че функционират като антитуморна надзорна система в организма. - Активни са срещу вирус-инфектирани автоложни клетки и срещу ксеногенни клетки, без необходимост от предварителна сензибилизация и разпознаване на тези клетки, като ги атакуват директно. - Свързани са с ранната фаза на защита срещу някои интрацелуларни патогени, като херпес вируси и *Listeria monocytogenes*, както и срещу някои микроорганизми като *Staphylococcus aureus* и *Salmonella typhimurium*, както и срещу някои гъби. - Изпълняват ефекторни функции при антитяло-зависимата клетъчно-медиирана цитотоксичност. - Имат регулаторна функция върху хемопоезата и имунния отговор. ### 2) ПОВЪРХНОСТНИ МАРКЕРИ НА NK-КЛЕТКИТЕ: NK-клетките реализират своите ефекторни функции, като експресират редица повърхностни маркери: - **CD56** (при човека) - **Ly49** (при мишките) - **CD2**, **CD95L**, **CD16** Най-важни от тях са 2 типа рецептори: - **Килинг-инхибиращи рецептори (Ly49)**: специфични за собствените молекули от клас І на МНС. - **Активиращи рецептори (CD16)**: свързани с антитяло-зависимата клетъчно-медиирана цитотоксичност. Някои NK-клетки, които експресират **CD154**, имат имунорегулаторни функции и могат да влияят върху В-клетъчната матурация и имуноглобулиновата секреция. ### 3) МЕХАНИЗМИ НА РАЗПОЗНАВАНЕ НА ТАРГЕТНИТЕ КЛЕТКИ: - Смята се, че килинг-инхибиторните рецептори на NK-клетките са специфични за собствените молекули от клас І на МНС. Когато инхибиторните рецептори на NK-клетките свържат собствени МНС молекули, настъпва блокиране на килърните функции на NK-клетките и се предотвратява лизисът на клетката. - Според някои автори, NK-клетките са способни да откриват намаления брой (или отсъствието) на молекули от клас І на МНС. Такава промяна може да настъпи при вирусни инфекции, при които вирусите инхибират експресията на МНС молекули, за да избегнат атаката от цитотоксичните Т-лимфоцити. NK-клетките обаче могат да разпознаят и унищожат тези МНС-негативни вирусноинфектирани клетки. - NK-клетките разпознават и протеини, наречени **MIC-A**, които не се експресират върху нормални здрави клетки, а само върху туморни и вирусноинфектирани клетки. ### 4) АНТИТЯЛОЗАВИСИМА КЛЕТЪЧНО-МЕДИИРАНА ЦИТОТОКСИЧНОСТ: NK-клетките експресират **CD16** рецептори за Fc участъка на IgG. Когато таргетните клетки са покрити от IgG, NK-клетките се активират и унищожават тези клетки. ### 5) ЕФЕКТОРНИ МЕХАНИЗМИ НА NK-КЛЕТЪЧНИЯ КИЛИНГ: - След контакт между NK-клетката и таргетната клетка, NK-клетките експресират протеини като **перфорини** и **гранзими**, които се съдържат в техните цитоплазмени гранули. Перфорините полимеризират (в присъствие на калциеви йони) мембраната на таргетните клетки, създавайки пори с големина от 5 до 7 nm. През тези пори навлизат органзимите, които предизвикват ДНК-фрагментация и апоптоза на таргетната клетка. - NK-клетките могат също така да индуцират апоптоза чрез свързване на техния **CD95L (Fas ligand)** с **CD95** рецептора на таргетните клетки. Активността на NK-клетките може да бъде потисната от канцерогенни фактори като диметилбензантрацен, ниски дози радиация и стрес, което същевременно стимулира туморния растеж. В регулацията на тези клетки участват различни цитокини като IL-2, IL-4, IL-12 и IFNγ, които повишават тяхната цитотоксичност и способност да унищожават клетките-мишени. Активираните NK-клетки секретират IFNγ, който има антивирусен и антитуморен ефект, и други цитокини като IL-2 и TNFα, които модулират имунния отговор и хемопоезата. NK-клетките и макрофагите работят заедно за елиминиране на вътреклетъчни патогени чрез секреция на IFNγ и IL-12. Тази координация между различните имунни клетки води до усилване на имунния отговор срещу инфекции и тумори. **5. КЛАСИЧЕСКИ ПЪТ ЗА АКТИВИРАНЕ НА КОМПЛЕМЕНТА.** Комплементната система (C) е мултикомпонентна биохимична с-ма, състояща се от плазмени протеини, които взаимодействат пом/у си по каскаден начин и формират бърз и агресивен имунен отговор. Тези протеини се свързват ковалентно със структурите на микроорг и ги разрушават. Комплементната система може да бъде активирана или от карбохидратните структури на микроорг в отсъствие на антитела, или чрез антитела, прикрепени към микроорг. По този начин тя играе ролята на мост м/у вродения имунен отговор и адаптивния имунен отговор. Комплементната система е съществена част от защитните механизми на организма, но тя трябва да бъде внимателно регулирана, тъй като неконтролираното ѝ активиране може да доведе до масивно тъканно и клетъчно увреждане. Комплементната система изпълнява няколко ключови функции, включително опсонизация на патогените, повишаваща тяхната фагоцитоза; директен лизис на патогените чрез мембрано-атакуващия комплекс; медииране на възпалителния отговор чрез освобождаване на анафилатоксини (C3a, C4a и C5a), които привличат имунни клетки на мястото на инфекцията; и регулиране на имунния отг чрез взаимод-вие с антитела и клетъчни рецептори, подпомагайки адаптивния имунитет. Активирането на компонентите на комплемента в каскадна последователност се осъществява по 3 пътя: класически, алтернативен и лектинов. Всеки от тях включва 3 основни фази: - **ИНИЦИИРАЩА ФАЗА:** разпознаващо събитие, стартиращо комплементната каскада; различно за всеки от 3-те пътя. - **АМПЛИФИЦИРАЩА ФАЗА:** активирането на ранните компоненти на комплемента кулминира в активиране на C3, който е централен компонент на каскадата. - **МЕМБРАНО-АТАКУВАЩА ФАЗА:** характеризира се с лизис на клетката-мишена; обща за 3-те пътя. **КЛАСИЧЕСКИ ПЪТ** Активирането на класическия път на комплемента се задейства чрез присъединяване на C1 фрагмента към комплекса антиген-антитяло. Свързването на C1 към антитяло молекулите (IgG1, IgG3 или IgM) предизвиква конформационни промени в C1, състоящ се от C1q, C1r и C1s, което води до превръщането му в активна серинова протеаза. Активираната C1 естераза разгражда C4 и C2, което води до обр на комплекса C4b2a. Този комплекс действа като C3 конвертаза и разгражда C3 на C3a и C3b, като C3a изпълнява ролята на анафилатоксин и участва във възпалителния процес, докато C3b има ключова роля за опсонизация и фагоцитоза на микроорганизми, а също така инициира алтернативния път на комплемента. Част от C3b се свързва с C4b2a, формирайки тримолекулен комплекс C4b2a3b, който действа като C5 конвертаза. Тя разгражда C5 на C5a и C5b, като C5a е медиатор на възпалението, а C5b участва в инициирането на мембрано-атакуващия комплекс (MAC). Мембрано-атакуващият комплекс се образува чрез последователно присъединяване на C5b, C6, C7, C8 и множество молекули C9, което води до формирането на канал в мембраната на таргетната клетка. Това предизвиква осмотичен лизис и смърт на клетката-мишена. **6. АЛТЕРНАТИВЕН ПЪТ ЗА АКТИВИРАНЕ НА КОМПЛЕМЕНТА.** Активирането на алтернативния път (наречен така, защото е описан след класическия път и се разглежда като негова алтернатива) се осъществява върху повърхността на някои бактерии, най-често при отсъствие на антитела. По този начин той отключва антибактериално действие, за което не е необходимо да се изчакват 6-7 дни за появата на антитела, които са задължително условие при активирането на класическия път. Това поставя алтернативния път в качеството му на ранен механизъм на вродения имунитет, чрез който организмът може да активира възпалителен процес, както и да извърши опсонизация на патогени за фагоцитна деструкция. Активирането на алтернативния път на комплемента може да бъде осъществено от полизахариди с микробиален произход, като ендотоксини на Грам(-) бактерии, адхезионни молекули на някои патогени, цимозан от клетъчните стени на дрожди, както и от повърхностни компоненти на някои паразити по животните (например *Schistosoma mansoni* ларви). Много от микроорганизмите не могат да активират алтернативния път, вероятно поради високото съдържание на остатъци от снадовата киселина в техните мембрани или поради високия им афинитет към някои негативни регулаторни фактори, като фактор H. Централна роля както в класическия, така и в алтернативния път играе компонентът C3. C3 спонтанно се хидролизира в плазмата на ниски нива до C3a и C3b. Ако C3b се прикрепи към повърхността на нормални телесни клетки, той може да бъде инактивиран от повърхностни клетъчни молекули. Ако C3b се отложи върху повърхността на микроорганизма, свързвайки се с микробиални протеини или полизахариди, той е защитен от по-нататъшна деградация и дава начален сигнал за активиране на алтернативния път. Микробно свързаният C3b може да прикачи друг протеин, наречен фактор B, като образува комплекса C3bB. В този комплекс, под въздействието на серумен протеазен фактор D, фактор B се разцепва на разтворим фрагмент, наречен Ba, и свързан фрагмент C3bBb, който е ензимоактивен комплекс. Този C3bBb е C3 конвертазата на алтернативния път. Стабилизирането на комплекса C3bBb се осъществява от фактор P (или пропердин), чието свързване към комплекса е стимулирано от микроорганизмите. Резултатът от тази стабилизирана конвертазна активност е продуцирането на повече C3b и C3bBb молекули, които се прикрепят към микроба. Някои от C3bBb молекулите свързват допълнително C3b фрагменти към единичния C3b, като образуват комплекс C3bBbC3b, който функционира като C5 конвертаза. Тази C5 конвертаза разгражда C5 компонента на комплемента, инициирайки мембрано-атакуващата фаза. **7. ЛЕКТИНОВ ПЪТ ЗА АКТИВИРАНЕ НА КОМПЛЕМЕНТА. ТЕРМИНАЛЕН КОМПЛЕМЕНТЕН ПЪТ.** **1) ЛАКТИНОВ КОМПЛЕМЕНТЕН ПЪТ** Третият път за активиране на комплементната система е лектиновият път. Той се инициира от прикрепването на манозосвързващ плазмен протеин, наречен манозосвързващ лектин (MBL), към манозния компонент на бактериалната или фунгиална клетъчни стени. Манозосвързващият лектин (MBL) е структурно подобен на C1q компонента на класическия път на активиране на комплемента. MBL формира мултимолекулярен комплекс с две серумни протеази, наречени MBL-асоциирана серинпротеаза 1 и 2 (MASP-1 и MASP-2). Този комплекс отцепва компонентите С4 и С2 на комплемента, и по-нататък следва последователността, по която протича класическият път. При говеда и биволи са установени три манозосвързани протеини. Един от тях е наречен конглутинин. Той е колектин, който може да свърже богатите на маноза олигозахаридни вериги на клетъчносвързания C3b. Активирането на комплемента по алтернативния и лектиновия път е ефекторен механизъм на вродената защита на организма, докато активирането на класическия път е механизъм на адаптивния хуморален имунен отговор. Тези пътища се различават помежду си през иницииращата и амплифициращата фаза, но през мембрано-атакуващата фаза те имат общ терминален път. **2) ТЕРМИНАЛЕН КОМПЛЕМЕНТЕН ПЪТ** Терминалният път на комплемента е иницииран чрез свързването на C5 към C3b в/у микробната повърхност. Формира се комплекс C3bC5. Под действието на C4b2b3b (C5 конвертаза на класическия път) и C3bBb (C5 конвертаза на алтернативния път), C5 в този комплекс се разделя на C5a и C5b, като C5b остава свързан с C3b. C3b5b се свързва с C6 и C7, формирайки комплекса C5bC6C7, който се вмъква в липидния бислой на микробната мембрана. Веднъж вмъкнат там, той инкорпорира един молекул C8 и между 12 до 18 молекули на C9 (поли-C9). Когато C9, който е мономерна форма в плазмата, се присъедини към комплекса C5bC6C7, той претърпява конформационни промени и полимеризира. Притежавайки свойствата на перфорин, поли-C9 предизвиква мембранни увреждания под формата на пори, към които е прикрепен комплексът C5bC6C7. Добавянето на поли-C9 към крайния комплекс води до образуването на мембрано-атакуващ комплекс (MAC). Формираните пори от MAC всъщност представляват трансмембранни канали, през които навлизат в клетката вода и електролити, водещи до нейния осмотичен лизис. Процесът на лизис на бактериалната клетка не е свързан с участието на ензими. **8. ФУНКЦИИ И РЕГУЛАЦИЯ НА КОМПЛЕМЕНТНАТА СИСТЕМА.** **I. ФУНКЦИИ НА КОМПЛЕМЕНТНАТА СИСТЕМА** 1. **Опсонизация и фагоцитоза:** Някои компоненти на комплемента като C3b и C4b покриват патогенни агенти или имунни комплекси, улеснявайки тяхното фагоцитиране от макрофаги и неутрофили. 2. **Цитотоксична функция и неутрализация:** Активирането на късните компоненти на комплемента, като C8 и особено C9, чрез формирането на мембрано-атакуващ комплекс (MAC), води до клетъчен лизис на Грам(-) бактерии, протозои и вируси с обвивка. Неутрализацията на вируси може да бъде осъществена чрез свързването на C1 и C4 компонентите на комплемента към вирус-антитяло комплексите. 3. **Стимулиране на възпалителни реакции:** C3a и C5a са важни медиатори на възпалението и могат да участват в алергични реакции, свързани с комплемента. Някои компоненти на алтернативния път, като фактор B, стимулират хемотаксис на неутрофили, а C5a активира макрофаги, тяхната адхезия и разпространение върху тъканните повърхности. 4. **II. РЕГУЛАЦИЯ НА КОМПЛЕМЕНТНАТА СИСТЕМА** Предпазването на клетките на организма от значителните и потенциално увреждащи ефекти на комплементната система изисква прецизно регулиране на нейното активиране. Тази регулация се осъществява чрез участието на множество плазмени и мембранни протеини, които контролират активирането на комплемента и предотвратяват увреждането на собствените клетки. 1. **C1 инхибитор (C1-INH):** Това е основният регулатор на класическия път, който спира активацията на комплемента рано, като инхибира сериновите протеази C1r и C1s. 2. **Фактор 1 (C1INH):** Плазмен ензим, който разцепва C3b и C4b, инактивирайки ги при взаимодействие с C4bBP. 3. **Фактор H и C4bp:** Те ускоряват деградацията на C3 и C5 конвертазите, участващи в алтернативния и класически път на активация на комплемента. 4. **CD35 и CD46:** Тези мембранни протеини се експресират върху клетъчни мембрани и участват в инхибирането на комплемента. CD35 е комплементен рецептор тип 1 (CR1), а CD46 е мембранен кофакторен протеин (MCP). 5. **DAF:** Мембранен протеин, който се експресира на еритроцитите, неутрофилите, лимфоцитите, моноцитите, тромбоцитите, ендотелните и епителните клетки. DAF блокира свързването на фактор B към C3b (алтернативен път) и C4b към C2 (класически път), предпазвайки клетките от комплементна атака. 6. **III. ПАТОЛОГИЧНИ СЪСТОЯНИЯ, СВЪРЗАНИ С ДЕФИЦИТ НА РЕГУЛАТОРНИ ПРОТЕИНИ** 1. **Дефицит на C1 инхибитор:** Това води до болест, наречена вроден ангионевротичен едем, която се характеризира с прекомерно активиране на C1s и излизане на течност от кръвоносните съдове, което води до оток, най-вече в ларинкса и други тъкани. 2. **Дефицит на DAF и MCP:** При хора с дефицит на тези регулаторни протеини се наблюдава пароксизмална нощна хемоглобинурия. Това състояние се характеризира с повишена чувствителност на еритроцитите към комплементно-медииран лизис. 3. **Дефицит на фактор H при прасета от порода Йоркшир:** Това води до излишна продукция на C3b и съответно до масивно отлагане на комплемента върху базалните мембрани на гломерулите, което води до бъбречна недостатъчност и смърт на животните. 4. **Дефицит на C3 при кучета от порода Английски шпаньол:** Това води до намалена способност за производство на антитела и предразположеност към повтарящи се инфекции като пневмония, пиометра и сепсис. **9. ОСТРО ВЪЗПАЛЕНИЕ. ПЛАЗМЕНИ МЕДИАТОРИ: КОАГУЛАЦИОННА, КОМПЛЕМЕНТНА И КИНИНОВА СИСТЕМА.** Възпалението е защитен механизъм, който който цели да елиминира патогенни агенти и увредени тъкани, като същевременно стимулира възстановяването на засегнатите области. То може да бъде предизвикано както от външни, така и от вътрешни фактори. Екзогенните фактори включват механични (порязвания), термични (изгаряния), химични (отравяния) и биологични (микроорганизми) увреждания, докато ендогенните фактори могат да включват клетъчна некроза или увреждане на органи. Възпалителният процес е динамичен и включва различни биохимични реакции и клетъчни взаимодействия, които водят до промени в структурата и функцията на засегнатите тъкани. Микроциркулацията в мястото на възпаление също е засилена, като по този начин се увеличава притокът на плазма и клетки от кръвта към увредената зона. Възпалението включва взаимодействия между клетъчни елементи, фагоцити, антитела и компоненти на комплементната система, които работят за локализиране и елиминиране на патогенните агенти, както и за възстановяване на тъканите. Медиаторите на възпалението играят ключова роля в възпалителния процес и могат да бъдат плазмени (компоненти на комплемента) и клетъчни (хистамини и цитокини). Те участват в осъществяването на както имунологични, така и имунопатологични механизми. Основните медиатори включват: 1. **КОАГУЛАЦИОННА СИСТЕМА**: - **Тромбин**: Основният ензим, който катализира процеса на съсирване чрез преобразуване на фибриногена във фибрин. Фибринът формира мрежа, която помага да се локализира възпалението, като задържа ексудати и микроорганизми, предотвратявайки разпространението на инфекцията в околните тъкани. - **Плазминогенен активатор**: Активирането на фибринолитичната система води до разграждане на фибрина и освобождаване на пептидни фрагменти, които повишават съдовата пермеабилност и действат като хемоатрактанти за неутрофилите. 2. **КОМПЛЕМЕНТНА СИСТЕМА**: - Компоненти на комплемента, като **C3b** и **C5a**, играят важна роля в възпалението, като опсонизират бактерии, стимулират фагоцитозата и увеличават съдовата пермеабилност. Те също така активират мастоцити, базофили и неутрофили, които участват в възпалителния процес. - **C3a и C5a** стимулират хемотаксис и увеличават агрегацията на левкоцитите, а също така индуцират отделянето на различни медиатори като **цитокини** (IL-1 и TNF). 3. **КИНИНОВА СИСТЕМА**: - Кинините произхождат от плазмени прекурсори, наречени **кининогени**, които се активират от плазмени протеази. Най-важният кинин, **брадикинин**, има няколко ефекта: стимулира контракцията на гладките мускули, разширява кръвоносните съдове и повишава тяхната пермеабилност, както и стимулира болевите рецептори, което води до болка в засегнатата област. **ТИПИЧНИТЕ СИМПТОМИ НА ВЪЗПАЛЕНИЕ ВКЛЮЧВАТ:** - **Оток (Tumor)**: Набъбване в резултат на повишена съдовата пермеабилност и натрупване на течност. - **Зачервяване (Rubor)**: Увеличен приток на кръв към възпалената зона. - **Топлина (Calor)**: Повишаване на температурата в мястото на възпаление, причинено от ускорен метаболизъм. - **Болка (Dolor)**: Стимулиране на болеви рецептори чрез химически медиатори. - **Нарушена функция (Functio laesa)**: Затруднение в нормалната функция на засегнатия орган или тъкан. Ако възпалителният процес не бъде разрешен в рамките на остро възпаление (обикновено 2-3 седмици), може да премине в **ХРОНИЧНО ВЪЗПАЛЕНИЕ**, което може да продължи месеци или дори години. В този случай процесът включва имунни клетки, фибробласти и постоянно активиране на възпалителни механизми, което води до по-дълготрайно увреждане на тъканите и функционални нарушения. #### РОЛЯТА НА МЕДИАТОРИТЕ В ОСТРОТО ВЪЗПАЛЕНИЕ 1. **С3b**: Описан като важен опсонин за фагоцитоза на бактерии. 2. **C5a**: Силен хемоатрактант, който привлича неутрофили и други имунни клетки в мястото на възпаление. 3. **Простагландини и левкотриени**: Потенцират възпалението, като усилват съдовата пермеабилност и стимулират болковите рецептори. 4. **Цитокини**: IL-1 и TNF играят основна роля в регулирането на възпалителния процес, като стимулират клетъчната активност и хемотаксис. **10. КЛЕТЪЧНИ (ТЪКАННИ) МЕДИАТОРИ НА ВЪЗПАЛЕНИЕТО -- ХИСТАМИН, СЕРОТОНИН, МЕТАБОЛИТИ НА АРАХИДОНОВАТА КИСЕЛИНА И ДРУГИ ВАЗОАКТИВНИ МОЛЕКУЛИ.** Клетъчните (тъканни) медиатори на възпалението са продукти, отделяни от участващите в процеса клетки като неутрофили, базофили, моноцити, макрофаги, тромбоцити и ендотелни клетки. **ХИСТАМИНЪТ** е амин, предварително образуван в гранулите на мастоцитите, базофилите и в малки количества в тромбоцитите. Действието му се осъществява чрез специфични рецептори с висок афинитет към него: Н1, Н2 и Н3. Чрез Н1 рецепторите хистаминът участва в дилатацията на повечето капиляри и венули и спазъм на някои кр. съдове, като БД вени на тревопасните животни и ЧД вени при кучета. Това води до повишаване на съдовата пермеабилност, което е свързано с обр. на локален оток при възпаление. Освен това, хистаминът причинява контракция на гладките мускули на бронхите и червата, стимулира слузната секреция и усилва отделянето на лизозомни ензими от неутрофилите. Чрез Н2 рецепторите хистаминът оказва влияние в/у имунологичните механизми при възп, като инхибира активността на Т-клетките и стимулира Т-супресорите. Той има също противовъзп ефекти, като инхибира отделянето на лизозомни ензими от неутрофилите и потиска хемотаксиса на базофилите при човека. Чрез Н3 рецепторите хистаминът регулира своето собствено отделяне, играейки роля в авторегулацията на процесите. **СЕРОТОНИН** е важен медиатор на острата фаза на възп. и се отд от мастоцитите, а също и от тромбоцитите на зайци, кучета и свинчета. При гризачите участва във формирането на възп. оток. Серотонинът има редица имунологични ефекти, като активира Т-супресорите от слезката и тимуса. Това имуносупресиращо влияние се реализира чрез надбъбреците. Серотонинът може да окаже и имуностимулиращо д-вие, като активира В-лимфоцитите от костния мозък. Той индуцира продукцията на хемотаксични фактори за моноцити и взема участие в алергичните реакции. **МЕТАБОЛИТИТЕ НА АРАХИДОНОВАТА КИСЕЛИНА** играят ключова роля във възпалението. Когато клетките като неутрофили, мастоцити, ендотелни клетки и тромбоцити са увредени или стимулирани, фосфолипазите действат върху фосфолипидите в клетъчната мембрана и отделят мастни киселини, като най-важната е арахидоновата киселина. Под влияние на циклооксигеназата от арахидоновата киселина се образуват медиаторите простагландини (PG): Е1, Е2, F2α и D2, тромбоксани (TX): А2 и В2, и простациклини (PGI2), а под действието на 5-липоксигеназата се обр левкотриени (LT): В4, С4, D4 и Е4. Тези медиатори не се депонират в клетките, а се образуват екзогенни и се наричат новосинтезирани медиатори. Простагландините и тромбоксаните варират по биологичната активност. Например PGE1 и PGE2 са мощни вазодилататори, които усилват формирането на възпалителния оток, докато PGF2α и TXA2 причиняват контракция на гладките мускули, усилват агрегацията на тромбоцитите и отделянето на медиатори, като серотонин, от тях. PGI2 инхибира тромбоцитната агрегация, но има вазодилататорно действие. Левкотриените играят важна роля при възпалението, като LTB4 стимулира хемотаксиса на неутрофилите и еозинофилите, а LTC4, LTD4 и LTE4 причиняват контракция на гладките мускули, особено на тези на бронхиолите, и увеличават съдовата пропускливост. **НЕУТРОФИЛИТЕ** играят също важна роля в възпалението. При фагоцитиране на частици от неутрофилите, сливането на фагозомите с лизозомите може да води до отделяне на лизозомни ензими и продукти на кислородния взрив в тъканите, което може да доведе до увреждане на тъканите и кръвоносните съдове. **ТРОМБОЦИТ-АКТИВИРАЩ ФАКТОР (PAF)** се синтез. от неутрофили, масто- и тромбоцити, ендотелни кл и еозинофили. Стимулира тромбоцитната агрегация, отд на вазоактивни мол. и синтеза на тромбоксани. Той възд. в/у неутрофилите, като увелич. тяхната агрегация, дегранулация, хемотаксис и отд. на О~2~-радикали. PAF също така активира ролинга на неутрофилите, като ги стимулира да експресират интегрини и да се прикрепват към ендотела на съдовете. Неговите противовъзп. с-ва се проявяват по отн. на еозинофилите - стимулира хемотаксиса и дегранулацията им. **ЦИТОКИНИТЕ** играят важна роля както в неспецифичните, така и в специфичните защитни механизми на организма. Някои от тях като TNF, IL-1, IL-6, IL-8 и IFN потенцират възпалителния отговор, докато други като IL-4, IL-10, IL-13 и TGF-β го инхибират. TNF медиира редица възпалителни и имунни функции, стимулира фагоцитозата, индуцира синтеза на адхезионни молекули върху левкоцитите и тяхната диапедеза, усилва метаболизма в мускулите и мастните клетки и индуцира апоптоза на туморни клетки. IL-1 и IL-6 също имат про-възпалителна роля, като IL-1 стимулира Th2 клетките, а IL-6 усилва В-клетъчната диференциация. Те предизвикват не само локални симптоми на възп, но могат да въздействат и на гл мозък, костния мозък, мус тъкан и ЧД, като предизвикват общи реакции в организма. **БАКТЕРИАЛНИТЕ ПРОДУКТИ** като формилпептидите и ендотоксините на Грам(-) микроорг също играят роля във възп. процес. Формилпептидите са хемотаксични фактори за неутрофилите и стимулират дегранулацията им. Ендотоксините (LPS) се освобождават при разрушаване на бакт. мембрана и играят роля в активирането на възп. отговор, като стимулират макрофагите да секретират провъзп. медиатори и активират ендотелните клетки, водейки до тяхното увреждане и повишена съдовата пропускливост. **11. МЕХАНИЗЪМ НА ЕМИГРАЦИЯ НА ЛЕВКОЦИТИТЕ.** Острото възпаление може да се развие за по-малко от час, след като тъканта е увредена. Съществена роля при възникването и развитието му имат промените в малките кръвоносни съдове. Веднага след увреждането настъпва краткотрайна вазоконстрикция на локалните артериоли, последвана скоро след това от дилатация на всички малки кръвоносни съдове (артериоли и венули) в увредения участък. В резултат на това, количеството на кръвта се увеличава и участъкът се зачервява (**rubor**), а заедно с това се повишава и неговата температура (**calor**). Дилатацията на малките кръвоносни съдове се последва от повишаване на тяхната пропускливост. Тези ефекти се осъществяват под влияние на редица вазоактивни медиатори като хистамин, брадикинин, C5a фрагмент на комплемента, формилпептиди и др., които индуцират или метаболитни промени в ендотелните клетки, или предизвикват контракция на тези клетки. В резултат на това се разширяват междуклетъчните пространства и се увеличава пропускливостта на съдовата стена. Това дава възможност за излизането на плазмени белтъци, поставящи началото на отока (**tumor**), както и за емиграцията и натрупването на левкоцити във възпалителния участък. ### ИМУНЕН ОТГОВОР Наличието на плазмени белтъци и левкоцити в огнището на възпаление отключва защитни имунни механизми, чрез които организмът се стреми да се справи с патогенните агенти, породили този местен патологичен процес. За да се случи това обаче, са необходими поредица от събития, свързани с емигрирането на левкоцитите от кръвоносните съдове. Тъй като неутрофилите са най-мобилните от всички левкоцити, тези клетки са първите, които пристигат в увредената тъкан. Емиграцията им протича в определена последователност. Най-напред, неутрофилите адхезират към ендотелните клетки на посткапилярните венули. Това се обяснява с активирането на ендотелните клетки под влияние на някои бактериални продукти като LPS или посредством медиатори като тромбин, хистамин, TNFα и IL-1. Тогава тези стимулирани клетки експресират върху повърхността си адхезионни молекули, наречени P-селектини. P-селектините се свързват с протеини, наречени L-селектини, които нормално се намират върху мембраната на неутрофилите. Адхезията им обаче е краткотрайна, защото L-селектините бързо се разграждат. В резултат на това връзката им с ендотелните клетки е лабилна, те губят скорост и започват да се търкалят (**rolling**) по повърхността на ендотела. Това е селектин-медиираният етап на адхезия на неутрофилите. ### ЛЕВКОЦИТНА АДХЕЗИЯ Търкалянето на неутрофилите се усилва от PAF, отделен от ендотелните клетки. В резултат на това и под влияние на IL-8, секретиран също от тези клетки, по повърхността на неутрофилите се експресират нови адхезионни молекули --- интегрини LFA-1 и MAC-1, които претърпяват конформационни промени. Вследствие на това се увеличава афинитетът им към техните лиганди гликопротеини, наречени ICAM-1 и ICAM-2, експресирани върху ендотелните клетки. Формира се вторият етап на левкоцитно-ендотелната адхезия, медииран от участието на интегрини. Свързването на неутрофилите чрез интегрините е много стабилно и това води до спиране на движението на тези клетки. Впоследствие, те се вмъкват посредством псевдоподи в разширените пространства между ендотелните клетки и започват да мигрират към възпалената тъкан (процесът се нарича **диапедеза**). През втория етап, в активирането на ендотелните клетки важно участие вземат цитокините IL-1 и TNFα. Под тяхно влияние тези стимулирани клетки започват да експресират E-селектини, които още повече усилват неутрофилната адхезия. ### МИГРАЦИЯ И ФАГОЦИТОЗА Мигрирането на неутрофилите към увредената тъкан се насочва от различни молекули, наречени хемоатрактанти. По такъв начин, здравата тъкан около възпалението се предпазва от агресивното действие на медиаторните субстанции, които свързват тези фагоцитни клетки. Във възпаления участък неутрофилите се натрупват в продължение на 30 до 60 минути и фагоцитират възпалителните агенти. Ако причината, породила възпалителния отговор, продължава да действа и след 1 час, този участък се инфилтрира от макрофаги, които фагоцитират разрушените клетки в продължение на 5-6 часа. Ако нараняването или инвазията на микроорганизми продължава, възпалителният процес ще бъде допълнен и засилен от компоненти на придобития имунитет --- антитела и клетъчно-медиирани имунни реакции. **12. КОНТРОЛ НА ОСТРОТО ВЪЗПАЛЕНИЕ. ХРОНИЧНО ВЪЗПАЛЕНИЕ. СИСТЕМЕН ОТГОВОР НА ОРГАНИЗМА.** Острото възпаление може да предизвика значителни тъканни увреждания, поради което е необходимо то да бъде внимателно контролирано. Това може да се постигне чрез различни механизми: ### 1) ХОРМОНАЛНИ МЕХАНИЗМИ -- Повишеното ниво на глюкокортикоидите(ГК-С) по време на възпаление има протективно значение за организма. Те са мощни инхибитори на продукцията, секрецията и активацията на цитокини като IL-1 и TNFα, както и на други медиатори: простагландини, левкотриени, PAF, комплемент, брадикинин и субстанция Р. Глюкокортикоидите потискат експресията на адхезионни молекули като ELAM-1 и ICAM-1 в активираните ендотелни клетки. Те също така намаляват акумулацията на неутрофили във възпалената тъкан. ### 2) ПРОТИВОВЪЗПАЛИТЕЛНИ ЦИТОКИНИ: - **IL-4**: Потиска синтезата и секрецията на провъзпалителни цитокини като IL-1, TNFα и IL-8, както и отделянето на PGE2 и супероксидни аниони. Стимулира експресията на IL-1 рецепторен антагонист (IL-1RA).Повишава апоптозата на моноцитите, намалявайки натрупването им в тъканите. - **IL-10**: Инхибира активността на моноцитно/макрофагиалната система, както и на цитокините IL-1, TNFα, IL-6, IL-8 и колониистимулиращи фактори. Потиска отделянето на кислородни радикали от активираните макрофаги. Стимулира синтеза на IL-1RA. - **IL-13**: Намалява синтезата на IL-1, IL-6, IL-12 и азотен оксид. Стимулира неутрофилите да произвеждат IL-1RA. - **Трансформиращи растежни фактори-β (TGF-β)**: Супресират активността на тъканните макрофаги, особено при инхибиране на респираторния взрив и продукцията на NO. Блокират диференциацията на моноцитите и цитотоксичните ефекти на активираните макрофаги. TGF-β може да стимулира синтезата на провъзпалителни цитокини като TNFα и IL-1. ### 3) ПЛАЗМЕНИ ФАКТОРИ - Плазмата съдържа редица молекули, които инактивират възпалителните медиатори директно или инхибират ензимите, участващи в тяхното производство. Например, α1-антитрипсин и α2-макроглобулин блокират протеазите, освободени от неутрофилните гранули, както и ензими като тромбин, плазмин и C1 естераза. Значение имат и други острофазови протеини (АПП). ### 4) ФАГОЦИТОЗА НА АПОПТИЧНИ КЛЕТКИ - По време на възпаление неутрофилите претърпяват програмирана клетъчна смърт (апоптоза). Макрофагите бързо фагоцитират мъртвите неутрофилни клетки, предотвратявайки отделянето на лизозомни ензими, които могат да увредят околните тъкани. Крайният резултат от възпалителния процес зависи от големината на засегнатия участък. Ако причината е бърза и напълно отстранима, настъпва оздравяване. Ако обаче патогенните агенти не могат да бъдат разрушени, възпалителният процес може да продължи т.е. да се развие хронично възпаление. Хроничното възпаление най-често се предизвиква от бактерии, листерии, бруцели, от гъби като Cryptococcus, от паразити като шистозомите (ЧД двуустка) или от неорг материали (азбестови кристали). Главно участие в хроничното възпаление вземат моноцитите. Адхезията на моноцитите към ендотелните клетки на кръвоносните съдове е медиирана чрез процеси, подобни на тези при неутрофилите. Те са насочени от молекули, които привличат и неутрофилите. Адхезията протича в 2 етапа: - **СЕЛЕКТИН-ЗАВИСИМ ЕТАП**: Осъществява се с участието на L-селектини върху повърхността на моноцитите и CD106 молекули, експресирани върху активираните ендотелни клетки. - **ИНТЕГРИН-МЕДИИРАН ЕТАП**: Активираните моноцити експресират CD18 интегрини, които стабилно се свързват с техните лиганди ICAM-1 върху ендотела. След това протича тяхната емиграция през съдовата стена. Моноцитите се привличат към възпалителния участък от протеини като колаген, еластин, MIP-1, MCP и RANTES, след което се трансформират в макрофаги. Активираните макрофаги фагоцитират бактерии и увредени клетки, отделяйки ензими като колагенази и еластази, които разрушават съед тъкан. Те също участват в стимулирането на продукцията на плазмин, който участва в тъканното ремоделиране. Чрез освобождаване на IL-1, макрофагите активират фибробластите, увеличавайки синтеза на колаген за възстановяване на тъканите. Колагенът се отлага в лезиите и постепенно, в продълж на няколко седмици до месеци, ремоделира и възвръща към норма засегнатия участък. Намаленото О~2~-налягане в засегнатия участък стимулира макрофагите да подпомагат обр на нови кр съдове. Продължителното дразнещо въздействие на възпалителния агент причинява непрекъснато пристигане на нови макрофаги и фибробласти и свръхмерно отлагане на колаген в афектираните тъкани. По този начин се развива лезия, позната като **гранулом**. Грануломът е израз на защита от страна на организма, за да изолира микроорганизма, когато макрофагите не са в състояние да го елиминират и предотвратят тъканно увреждане. Грануломите се състоят от гранулационна тъкан, включваща натрупани макрофаги, фибробласти, хлабава съед. тъкан и нови кр съдове. Терминът \"гранулационна тъкан\" произлиза от гранулирания изглед на тази тъкан при срязването й. Гранулите всъщност представляват нови кръвоносни съдове. Ако дразнителят е антиген, в резултат на отделянето на цитокини и постоянна имунна стимулация, този тип гранулом ще съдържа CD4+ Т-лимфоцити, макрофаги, фибробласти, а вероятно и неутрофили, еозинофили и базофили. Макрофагите в тези грануломи могат да се преобразуват в гигантски клетки, които поемат кл остатъци и малки частици, за да ги разрушат. Класически пример за гранулом е този при туберкулоза. Хроничните грануломатозни реакции могат да засегнат и нормални тъкани, което заплашва съществуването на организма. Например, при инвазия с чернодробен метил, хроничното дразнене на агента може да доведе до заместване на нормалната чернодробна тъкан с фиброзна, развивайки цироза. Ответният отговор на организма при възпаление включва не само локални ефекти във възп участък, но и общи реакции на орг. **1) ТРЕСКАТА** е индуцирана от провъзпалителните цитокини IL-1, IL-6 и TNFа. Тя подпомага някои ключови компоненти на имунния отговор (напр, секрецията на IL-2 е температурно зависима). Цитокините подпомагат отделяне то на сън-индуциращи молекули в мозъка. Увеличената сънливост, асоциирана с треска, намалява енергийното изискване на животното и така може да бъде увеличена ефикасността на защитните и възст механизми. IL-1 супресира центъра на глада в мозъка и индуцира загуба на апетит. **2) МЕТАБОЛИТНИ ПРОМЕНИ**. Цитокините IL-1, IL-6 и TNFа въздействуват в/у метаболизма в скелетните мускули, увеличавайки катаболизма на протеините и мобилизирайки наличните АК. Въпреки че това води до мускулна слабост, тези АК обезпечават по време на възпаление повишения синтез на антитела. Цитокините могат да променят и метаболизма в ЧД, с преобладаване синтезирането на острофазови протеини. **3) НЕУТРОФИЛИЯ**. Наблюдава се вследствие стимулирана продукция на неутрофили от кост мозък под влияние на П-1. **4) ФУНКЦИОНАЛНИ ПРОМЕНИ**. Това са нарушения от общ характер, свързани със засегнатия орган. Например, възпалението на ЧД води до поява на жълтеница, нарушения в храносмил, промени в серумния белтъчен спектър и др. **13. ОСТРОФАЗОВ ОТГОВОР - ЛОКАЛНА И СИСТЕМНА ФАЗИ.** Острофазовият отговор е реакцията на животните към смущенията в хомеостазата им, причинени от възпалителни процеси, инфекции, травми, неоплазии или имунологични нарушения. Този отговор принадлежи към естествените механизми на защита на организма, т.е. той вкл реакции, които не са антиген-специфични и предхождат придобития имунен отговор. Ефектите на острофазовите реакции се манифестират с клинични промени, главно в имунната, кардиоваскуларната и централната нервна система. Тези ефекти са сходни, независимо от природата на възбуждащите ги стимули. Възможно е наличието на степенни различия в острофазовия отговор, което по-скоро се свързва с тежестта на тъканните повреди, отколкото със специфичните с-ва на инфекциозния агент. Острофазовият отговор се съпътства от 2 фази --- локална и системна. **ЛОКАЛНАТА ФАЗА** включва нач. промени, които се срещат в мястото на увреждането или инфекцията и са медиирани от тъканните макрофаги или кръвните моноцити. Тези клетки могат да бъдат активирани по различен път: - директно, чрез отделните бактериални продукти при инфекция - от медиатори, секретирани от мастоцитите при паразитни и алергични реакции - от ензими на увредените клетки; от медиатори, продуцирани при тъканни повреди - от тромбоцитна агрегация. Активираните макрофаги започват бързо да продуцират цитокини като IL-1, TNFα и IL-6, които веднага се вкл в острофазовия отговор. Най-напред се секретират IL-1 и TNFα, които се нар още **алармени** или **ранни** цитокини. Те действат локално, като активират съединително-тъканните клетки (фибробласти) във възпалените тъкани и ендотелните клетки на стените на кр съдове. Секретират допълнително цитокини като IL-6, IL-8, IL-11, левкемичен инхибиторен фактор (LIF) и др.; както и медиатори като PAF, PGE2, LTB4 и азотен оксид. Резултатът от тяхното д-вие е разширяване на кр съдове, повишаване на пермеабилитета им, стимулиране миграцията на допълнителни левкоцити в мястото на възпалението, които попаднали там, активират и секретират допълнително цитокини. Тази местна каскада от цитокини е причина за формиране на локалните реакции: оток, болка, зачервяване и затопляне. Когато концентрацията на продуцираните цитокини се увеличи достатъчно, те могат да медиират системни промени, формиращи острофазовия отговор. Този отговор вкл треска, безапетитие, неразположение, сънливост, инхибиране на стомашната функция, тахикардия, активиране на лимфоцити, неутрофилия, мобилизация на фагоцити, активиране на комплементната система и кръвосъсирващата каскада, намаляване на серумните нива на Fe и Zn, Са, витамин А и α-токоферол, негативен азотен баланс, намаляване в плазмата на липопротеини с ниска и висока плътност (холестерол), увеличена секреция на АКТХ и глюкокортикоиди, и синтез на острофазови протеини от черния дроб. Възникналата треска и неразположение се разглеждат като протективни механизми по време на възпалителния процес. Увеличаването на телесната температура причинява кореспондиращо увеличение в метаболизма на индивида. Това може да стимулира ускоряването на процесите, свързани с елиминиране на възпалителния стимул. Освен това, някои инфекциозни агенти са с намалена способност да преживяват и да се размножават във фебрилния организъм. Неразположението осигурява покой на болния индивид и позволява индивидуалната енергия да бъде фокусирана във възпаления участък. Индуцираното от провъзпалителните цитокини IL-1, TNFα и IL-6 (действащи на хипоталамо-хипофизо-адреналната ос) отделяне на глюкокортикоиди, регулира активността на лимфоцитите и миелоидните клетки по отн на продукцията на тези цитокини, осъществявайки по този начин биологично негативен обратен механизъм и предпазвайки организма от свръхсилните им катаболитни ефекти, водещи до смърт по време на инфекция. Включването на острофазовия отговор е динамичен хомеостатичен процес, целящ неутрализиране на възпалителния агент, подпомагане на възстановителните процеси и връщане на организма към нормалните му функции. Острофазовият отговор продължава обикновено от 24-ия до 48-ия час, след което започва да утихва. Фоновите нива на острофазовите реактанти често се възстановяват на 72-ия час. Само в случаи на хронично или повтарящо се възпаление се наблюдава анормална продължителност на някои негови аспекти. Това може да причини съществени тъканни увреждания, които да усложнят болестта. **14. ОСТРОФАЗОВ ОТГОВОР В ЧЕРНИЯ ДРОБ.** Черният дроб е главна мишена на системните възпалителни медиатори. Той снабдява организма с важни метаболити по време на критичните фази на стреса. Освен това, ЧД доставя необх компоненти за незабавна защита в мястото на тъканното увреждане, укрепва го, очиства вредните агенти и подпомага тъканната репарация. Хепатоцитите отговарят на много от факторите, индуцирани по време на острата фаза чрез рецептори, разпол по повърхността им. В тези клетки се осъществява транспорт на йони и метаболити, активиране на мн обменни пътища и съгласувано стимулиране синтезата на острофазови плазмени протеини (АРР). **ПРОМЕНИ В СИНТЕЗА НА ЧЕРНОДРОБНИ ПРОТЕИНИ ПО ВРЕМЕ НА ОСТРОФАЗОВАТА РЕАКЦИЯ** Един от най-важните системни ефекти на острофазовата реакция е промяната в типа и кол на протеините, продуцирани от ЧД. Редица цитокини, главно IL-1, IL-6 и TNFY, индуцират активността на специфични протеин-кодирани гени, като по този начин променят модела на протеиновия синтез в ЧД. Започват да се синтезират т.нар. острофазови протеини или острофазови реактанти. Наричат се така, защото тяхната синтеза е асоциирана с остро възп или остра инфекция. Техният отговор започва няколко часа след увреждането на тъканта и се понижава м/у 24-я и 48-я час. За 24 часа продукцията на АРР може да бъде увеличена 2 до 5 пъти, а конц на главните острофазови протеини до 1000 пъти. Продукцията на др протеини (негативни острофазови протеини) намалява. **КАТЕГОРИИ ОСТРОФАЗОВИ РЕАКТАНТИ** Острофазовите реактанти включват: - **Компоненти на комплемента**, които осъществяват имунен лизис, стимулират миграцията на левкоцити и участват в опсонизацията на микроорганизмите. - **Протеазни инхибитори** като α1-антитрипсин и α2-макроглобулин, които имат антипротеазна активност и ограничават разпространението на тъканни повреди. - **Коагулационни протеини** (фибриноген и фон Вилебранд фактор), които играят важна роля в зарастването на рани. - **Метал-свързани протеини** (хаптоглобин, хемопексин и церулоплазмин), които свързват желязо и инхибират бактериалната пролиферация. - **Главни острофазови протеини** като серумен амилоид А (SAA), С-реактивен протеин (CRP) и серумен амилоид P (SAP). Нивата на тези протеини могат да се увеличат до 1000 пъти след бакт инвазия или тъканно увреждане. **ФУНКЦИИ НА ГЛАВНИТЕ ОСТРОФАЗОВИ ПРОТЕИНИ** - **Серумният амилоид А (SAA)**: Модулира активността на LPS и инхибира продукцията на свободни радикали. SAA има хемоатрактантен ефект върху неутрофили, моноцити и Т-клетки. - **С-реактивен протеин (CRP)**: Опсонизира бактерии и стимулира фагоцитозата, инхибира супероксидната продукция и стимулира тъканното оздравяване. - **Серумният амилоид P (SAP)**: Свързва се и активира C1q, участващ в комплементната система. Описаните АРР се наричат позитивни, защото синтезата им се увеличава по време на остро възпаление. Повишената синтеза на позитивните АРР е свързана с драматично намаляване на негативните АРР (преалбумин, трансферин и албумин), които обикновено се обр от ЧД-клетки. Нивото им в серума по време на остро възпаление е силно намалено. **15. РЕГУЛИРАНЕ СИНТЕЗАТА НА ОСТРОФАЗОВИ ПРОТЕИНИ В ЧД. О?