Úvod do oborů. Mikrobiologie studuje vlastnosti a funkce mikroorganismů ve vztahu k člověku. Podílí se na diagnostice infekčních onemocnění.

Transkript

1 Úvod do oborů Mikrobiologie studuje vlastnosti a funkce mikroorganismů ve vztahu k člověku. Podílí se na diagnostice infekčních onemocnění. Imunologie je poměrně mladý lékařský vědní obor, který se zpočátku vyvíjel v rámci mikrobiologie. Studuje obranné mechanismy a imunitní systém člověka. Epidemiologie se zabývá studiem výskytu nemocí v lidské populaci a studiem faktorů, které tento výskyt podmiňují nebo ovlivňují. Snaží se získat znalosti o veškerých příčinných souvislostech, které se mohou stát základem pro preventivní opatření. Hygiena se zabývá studiem vztahů mezi člověkem a prostředím. Má preventivní zaměření, hlavním úkolem je ochrana a upevňování zdraví a předcházení vzniku infekčních i neinfekčních chorob. 1

2 MIKROBIOLOGIE Mikrobiologie je věda pojednávající o živých organismech mikroskopické velikosti. Lékařsky významné mikroorganismy jsou prvoci, houby (kvasinky a plísně), bakterie a viry. Ačkoli parazitiční červi (helminti) nemají mikroskopickou velikost, způsobují infekce, jež se vyšetřují mikrobiologickými metodami, a tak se řadí též do mikrobiologie. Mikrobiologie a medicína Mikrobiologie přispěla medicíně rozhodující měrou k jejím největším úspěchům v diagnostice, prevenci a léčbě nemocí. Při zlepšené výživě a podmínkách bydlení, jichž dosáhla v 19. století rozvinutá společnost, vnesla převratné zlepšení zdraví a pocitu jistoty, neboť zdvojnásobila délku života, a zatímco dříve přežila jen malá část narozených, nyní umožňuje většině narozených dětí vyrůst bez strachu o zdraví a život. Ve vyspělých zemích dramaticky poklesla úmrtnost na infekční choroby. Pokles je třeba kromě terapeutických a preventivních možností medicíny přičíst zlepšení životních podmínek a výživy, jež přispěly k zvýšení obranyschopnosti pacientů do té míry, že nemocní se z infekčních onemocnění spontánně uzdravily. Zdolání epidemií a smrtelných infekčních onemocnění je tak výrazné, že za nejvýznamnější problémy lékařství se dnes považují kardiovaskulární choroby, duševní poruchy a degenerativní choroby. Odvrácení pozornosti od infekčních onemocnění je však ošidné a může být velmi nebezpečné. V celosvětovém měřítku nejsou infekce ještě zdaleka zlikvidovány. Asi 10 milionů lidí v zemích třetího světa, převážně dětí, umírá každý rok na infekční průjmová onemocnění, spalničky, malárii, tetanus, záškrt, černý kašel. Je však tragické, že společnost ve skutečnosti má prostředky k tomu, aby zabránila téměř všem těmto úmrtím. I v našich podmínkách jsou infekční onemocnění běžná. Prudký vzestup alimentárních nákaz je důsledkem intenzivního zemědělství a posunu ve způsobu stravování směrem k rychlému občerstvení připravovanému z polotovarů. Nové léčebné metody, jež snižují obranyschopnost imunitního systému, a časté používání intravenózních katétrů a různých umělých náhrad poskytují příležitost mikrobům, jež jsou prakticky všudypřítomní. Mnoho pacientů se také nakazí při pobytu ve zdravotnickém zařízení. A k překvapení lékařů se objevují noví původci onemocnění (tab.1.). Díky mohutnému rozvoji cestovního ruchu přibývá importovaných nákaz. Tab. Některá nově poznaná infekční agens Agens Borrelia burgdorferi Campylobacter jejuni Cryptosporidium parvum Gardnerella vaginalis Helicobacter pylori viry hepatitid C, D, F, G lidský herpesvirus 6 HIV Legionella pneumophila parvovirus rotavirus Onemocnění lymeská nemoc gastroenteritida průjem bakteriální vaginóza gastritida hepatitida exanthema subitum AIDS legionelářská nemoc pátá nemoc průjmové onemocnění, zejm. dětí 2

3 Dějiny mikrobiologie Mikroorganismy spatřil jako první na světě kolem roku 1675 Holanďan Antony van Leeuwenhoek ( ), nizozemský obchodník se suknem, později městský úředník, jehož koníčkem bylo broušení čoček. Ze zvětšovacích skel sestrojil jednoduchý mikroskop, jež zvětšoval asi dvěstěkrát a rozlišoval objekty menší než jeden mikron. Výsledky svých pozorování zasílal londýnské učené společnosti Royal Society. V materiálu, jako jsou voda, bláto, sliny a střevní obsah zdravých jedinců, nalezl četné mikroorganismy, a protože se pohybovaly, považoval je za živé ( animacula ). Všiml si také, že velké množství mikroorganismů lze spatřit ve vodních nálevech rostlinné a živočišné hmoty, které byly při pokojové teplotě odstaveny po dobu jednoho nebo dvou týdnů. Domníval se, že tyto mohutné populace pocházely z několika zárodků původně přítomných v oněch nálevech nebo že se tam dostaly ze vzduchu. Jiní měli za to, že organismy, které pozoroval, vznikly samoplozením, tj. spontánní přeměnou organické hmoty v mikroorganismy, a tato domněnka opanovala spory dalších 200 let. Teorie samoplození byla s konečnou platností vyvrácena v letech Louisem Pasteurem ( ), který dokázal, že mikroby se dostávají na místo z okolního prostředí. Navrhl ke konzervaci potravin pasterizaci jejich krátkodobé zahřátí na st. C, objevil očkování proti vzteklině a sněti slezinné (anthraxu). Mechanismus množení bakterií nepohlavním příčným dělením objevil De Daussure (1760) a nutnost vysoké teploty pro sterilizaci Ferdinand Cohn, který v roce 1877 zjistil, že některé bakterie tvoří termorezistentní spóry. Teorie, že nemoc je způsobena zárodky, získávala uznání pomalu, ačkoli již dávno bylo zjištěno, že epidemická onemocnění, jako neštovice, spalničky skvrnitý tyfus nebo syfilis, se přenášejí z člověka na člověka. Italský renesanční učenec Girolamo Fracastro popsal již v roce 1546 tři způsoby přenosu: přímým kontaktem s tělem nemocného, kontaktem s kontaminovanými předměty a přenosem na dálku vzduchem. Fracastrovy názory byly téměř zapomenuty v době, kdy van Leeuwenhoek objevil mikroorganismy. Zárodková teorie však nebyla plně uznávána až do roku 1876, kdy pruský venkovský lékař Robert Koch ( ) podal zprávu o svých pozorováních ohledně anthraxu, Prokázal, že jen bakterie jsou příčinou onemocnění. Za své zásluhy dostal Koch místo vědeckého pracovníka v Berlíně, kde vybudoval úspěšnou bakteriologickou školu. On sám objevil původce tuberkulózy a cholery, zavedl sterilizaci laboratorních nástrojů horkým vzduchem při teplotě 135 st.c. Za výzkumy a objevy v oboru tuberkulózy obdržel Nobelovu cenu. Krátce po tom, co bylo definitivně prokázáno patogenní působení bakterií, byly popsány patogenní prvoci a houby, např. původce malárie (1880). Viry bylo velmi obtížné nalézt a popsat, protože většinu z nich nelze pozorovat ve světelném mikroskopu a nelze je pomnožovat v neživé kultivační půdě. Proto se také Pasteurovi a jeho spolupracovníkům nepodařilo izolovat původce vztekliny u nemocných psů nebo vlků. Ve svých pokusech s virovou mozaikovou nemocí tabáku Ivanowski přenesl nemoc na zdravé rostliny naočkováním šťávy z infikovaných rostlin, již předtím filtroval filtrem z jemného porcelánu, který zadržoval bakterie. Vzápětí byly prokázány filtrovatelné viry jako původci celé řady onemocnění (slintavky a kulhavky dobytka, žluté zimnice aj.). Virologie se vyvíjela pomalu až do doby po 2. světové válce, kdy byl objeven elektronový mikroskop a zavedeno pěstování virů na buněčných kulturách. 3

4 Historie imunizace Již Fracastro přišel na to, že osoby, které trpěly některými nemocemi, jako jsou neštovice nebo spalničky, byly odolné k další nákaze. Umělá imunizace proti neštovicím se původně prováděla nebezpečnou metodou očkováním obsahu z puchýřů nemocného do kůže. V roce 1796 zavedl Edward Jenner očkování obsahem z puchýřků kravských neštovic. Díky Pasteurovi byly k vakcinaci poprvé použity kmeny patogenních mikrobů, které byly dlouhodobým přeočkováváním za umělých laboratorních podmínek oslabeny. Zavedl tak oslabené živé vakcíny pro očkování proti choleře drůbeže, antraxu, července vepřů a vzteklině. Na počest Jennerově práci s kravskými neštovicemi je nazval vakcíny (z lat. vacca = kráva). Účinnost vakcín z usmrcených bakterií byla ověřena v roce 1886 (Salmon a Smith). Kolem roku 1900 se přišlo na to, že k imunizaci proti některým nemocem, u kterých se při rozvoji onemocnění uplatňuje bakteriální toxin, lze použít onen toxin zneškodněný působením formaldehydu. Těmito tzv. toxoidy se dnes běžně očkují děti např. proti záškrtu a tetanu. V roce 1890 Behring a Kitaso objevili protilátky. Jako první byly poznány protilátky proti záškrtovému a tetanickému toxinu, tzv. antitoxiny. Historie chemoterapie infekčních nemocí Dnes se ve světě používá k léčbě lidských infekcí, většinou bakteriálních, přes 200 různých antimikrobních látek. První chemoterapeutika byla proti prvokům a červům (léčba malárie kůrou chinovníku, amébové dysenterie kořenem ipekakuanhy, tasemnice kapradí samcem a škrkavek pelyňkem). V roce 1909 Paul Ehrlich pro léčbu onemocnění způsobeného spirochetami (syfilis) vyvinul Salvarsan (arsfenamin). Skutečný počátek chemoterapeutické revoluce započal v rocr 1935 Gerhardt Domagk svým prontosilem, předchůdcem sulfonamidů, Alexander Fleming objevem antibiotického účinku plísně penicilium notatum a Howard a Florey v roce 1940 izolací čistého penicilinu z této plísně a zavedením výroby penicilinu. Během 25 let byly poznány hlavní skupiny antimikrobních látek. V poslední době byly hlavně úspěšně chemicky obměňovány molekuly již známých antimikrobních látek. Studium a vývoj protivirových, protiplísňových a protiparazitárních léčiv šel dopředu mnohem pomaleji a terapeutické možnosti nebakteriálních infekcí jsou stále velmi omezené. Z vědců českého původu se do historie mikrobiologie zapsal zejména Stanislav Prowazek, objevitel původce skvrnitého tyfu Rickettsia prowazeki, dále George Novy, po němž je pojmenováno Clostridium Novyi, původce onemocnění měkkých tkání a Dušan Lambl, po němž se u nás vžilo pojmenování Lamblia intestinalis pro prvoka Giardia intestinalis, původce průjmového onemocnění. Historie epidemiologie Znalost zdroje infekce, mechanismu jejího přenosu a predisponujících faktorů umožňují navrhnout preventivní opatření, jako je zneškodnění zdrojů, zásah do mechanismu přenosu a odstranění rizikových faktorů. Mikrobiologie je tak úzce spjata s epidemiologií, jež se zabývá studiem faktorů ovlivňujících výskyt onemocnění v populaci. 4

5 Epidemiologická pozorování mohou být klíčem k poznání způsobu šíření infekce a tím vést k preventivním opatřením, i když je původce neznámý. Tak například v roce 1846 na vídeňské klinice Ignac Semmelwies dal do souvislosti úmrtí rodiček na horečku omladnic s vyšetřováním mediků, kteří přistupovali k vyšetřování rodiček rovnou po příchodu z oddělení patologie bez dostatečné hygieny rukou. Úmrtnost matek zredukoval z 8,3 % na 2,3 % pouze striktním požadavkem, aby si lékaři myli ruce z roztoku chlornanu tak dlouho, dokud nezmizí hnilobný zápach. John Snow během epidemie cholery v Londýně (1849) učinil závěr, že zvláštní jed způsobující onemocnění se šířil stolicí pacientů, jež kontaminovala zdroje pitné vody. Ochrana zdrojů, opatření zajišťující čistotu, filtrace a chlorování vody vedly okamžitě ke snížení výskytu cholery, tyfu a jiných onemocnění přenášených vodou. Koncem 19. století bylo objeveno, že členovci sající krev roznášejí některé nemoci a byla zaváděna preventivní opatření k omezení výskytu těchto přenašečů v přírodě. Základní charakteristika jednotlivých druhů mikroorganismů BAKTERIE Bakterie jsou jednobuněčné mikroorganismy velikosti 0,5 40 x 10-6 m, většinou viditelné po obarvení ve světelném mikroskopu. Patří mezi prokaryota mikroorganismy s primitivnější stavbou buňky, bez jaderné membrány (tzv. nepravé jádro). Množí se příčným dělením z jedné mateřské bakterie vznikají dvě dceřinné, které jsou přesnou kopií mateřské buňky. Většinou jsou schopné růst nezávisle na hostiteli, protože mají vlastní metabolismus. Této schopnosti bakterií využíváme v jejich diagnostice pokoušíme se je kultivovat na umělých kultivačních médiích. Kultivační média jsou tekuté nebo tuhé půdy obsahující celou řadu látek nezbytných pro růst a množení bakterií (aminokyseliny, sacharidy, vitaminy aj.). K samostatnému životu vyžadují bakterie zejména: optimální teplotu (většinou kolem 37 O C) optimální ph (většinou ph 7,2 ) optimální množství kyslíku (většina lékařsky významných bakterií může žít v přítomnosti kyslíku i bez něho, takové bakterie nazýváme fakultativně anaerobní, některé bakterie ke svému životu kyslík nutně potřebují, ty se nazývají aerobní bakterie a bakterie, které v přítomnosti kyslíku hynou, nazýváme anaerobní. dostatečnou vlhkost organické (sacharidy, aminokyseliny) i anorganické látky. Bakterie rozdělujeme do základních skupin podle několika kriterií. Jedním z nich je tvar bakterií. Bakterie mohou mít tvar tyčinkovitý, kulovitý (kokovitý), spirálovitý. Tyčinky nebo koky mohou být dále uspořádány do řetízků nebo hloučků, dvojic, mohou tvořit vlákna. Abychom baterie mohli pozorovat ve světelném mikroskopu, je třeba je zviditelnit barvením různými bazickými anilinovými barvivy. Základní barvící technikou je barvení dle Grama. Bakterie, které jsou po obarvení touto technikou při pozorování pod mikroskopem modré, nazýváme grampozitivní, obarví li se červeně, označují se gramnegativní. Pro některé bakterie se musí užít jiných barvicích technik. 5

6 VIRY Viry jsou mnohem menší než bakterie ( nm). Jsou tvořeny nukleovou kyselinou, event. ještě obalem. Na rozdíl od bakterií nemají enzymy, které by jim umožňovaly vlastní metabolismus. Mohou žít a množit se pouze z živých buňkách hostitelského organismu, jejíhož enzymatického vybavení využívají ke svému množení. Proto se označují jako tzv. nitrobuněční parazité.virové geny řídí a mění aktivitu hostitelské buňky. Ta vytváří virové částice, které se pak sestavují v buňce do nových virových partikulí. Z jednoho viru vzniká až tisíc nových virových částic. Ty se z buňky uvolňují, šíří se v hostiteli a napadají další buňky. Hostitelská buňka zaniká. Virové nákazy se tedy šíří mnohem rychleji než bakteriální infekce. PARAZITÉ Parazité jsou nejčastějšími původci infekčních onemocnění ve světě. Rozšířena jsou zejména v teplém podnebném pásmu, kde způsobují vážná, život ohrožující onemocnění. V našich klimatických podmínkách mají parazitární onemocnění převážně mírný průběh. Význam parazitárních onemocnění však v našich podmínkách stoupá, zejména díky cestovnímu ruchu, kdy hrozí riziko onemocnění závažnějším parazitárním onemocněním u cestovatelů. Ohroženou skupinou jsou také lidé s hlubokým deficitem imunity, pro které parazitární onemocnění (ale v podstatě i ostatní nákazy) bývají často smrtelné. Parazité jsou různě velcí živočichové od mikroskopických po několikametrové. Většina parazitů prodělává složitý životní cykus, který zahrnuje několik hostitelů včetně člověka. Parazity dělíme do tří základních skupin: 1. prvoci (jednobuněční) např. améby, trichomonády, toxoplasma, plasmodia 2. červi např. tasemnice, roupy, škrkavky 3. členovci: 3a) prostí trapiči člověka např. zákožka svrabová 3b) přenašeči bakterií, virů, prvoků (mouchy, komáři, klíšťata aj.) HOUBY Lékařsky významné houby jsou jednobuněčné útvary tvaru buď kulovitého ( kvasinky) nebo vláknitého (plísně). Většina hub existuje v přírodě jako saprofyté (živí se zplodinami makroorganismu, nepoškozují jej). U jinak zdravých jedinců se, až na výjimky, jako původci nemocnění příliš neuplatňují. U osob s oslabenou imunitou však často způsobují závažná systémová onemocnění. Onemocnění vyvolaná lékařsky významnými houbami můžeme rozdělit na mykózy: a) povrchové: postihují povrchovou vrstvu kůže a kožní adnexa (vlasy, nehty) b) podkožní: postihují podkožní tkáně, vzácně může dojít k rozsevu do organismu c) systémové (hluboké): postihují vnitřní orgány, zejm dýchací trakt (pneumonie). Jako tzv. oportunní mykózy se označují onemocnění vyvolaná původci, kteří obvykle nejsou patogenní pro člověka. Vyskytují se zejména u osob se sníženou imunitou, např. HIV+ pacientů nebo osob po transplantaci. 6

7 Patogenita mikroorganismů Jen malá část všech mikroorganismů, které se nacházejí v živé přírodě, má schopnost vyvolat onemocnění (je patogenní). Většina mikroorganismů žije ve vodě, v půdě a podobných prostředích a k tomu, aby mohla proniknout do organismu, není vybavena. Na základě schopností mikrobů vyvolat onemocnění je dělíme na: a) nepatogenní: makroorganismu (člověku, zvířeti) neškodí, tj. nemají schopnost vyvolat onemocnění, mohou osidlovat povrchy lidského těla (tzv. komenzálové) b) patogenní: hostitele poškozují přímo svojí přítomností nebo produkcí toxických látek mají tedy schopnost vyvolat onemocnění c) podmíněně patogenní: hostiteli škodí pouze za určitých okolností: při narušení obranyschopnosti hostitele - jiným onemocněním (cukrovka, nádorová onemocnění) - podáváním léků (antibiotika, cytostatika, imunosupresiva) - těžkými operacemi, transplantacemi zanesením mikrobů z pro ně charakteristické lokality ( např. z kůže, ze střeva) do lokality jiné: (při operaci, zaváděním umělohmotných katetrů, kloubních náhrad, náhrad srdečních chlopní aj.) Nepatogenní mikroorganismy. Normální mikroflóra člověka. Každý jedinec je po narození postupně osídlen nepatogenními mikroby ze zevního prostředí. Naše kůže a sliznice jsou trvale či dočasně kolonizovány určitými mikrobiálními druhy, jejichž výběr je pro danou lokalitu charakteristický. Zde se tyto druhy vůči hostiteli jako patogeny nechovají. V jiných lokalitách se mohou uplatnit jako podmíněné patogeny (např. bakterie zanesené z okolí řitního otvoru při zavádění močového katetru do močového měchýře mohou způsobit zánět močových cest; některé bakterie kolonizující horní cesty dýchací zanesené při intubaci do distálnějších partií dýchacího traktu mohou způsobit pneumonii; bakterie z dutiny ústní, které se dostaly do krevního oběhu po extrakci zubu, mohou na změněných srdečních chlopních vyvolat endokarditidu apod.). Za normální mikroflóru se považují jen některé bakterie, event. kvasinky, nikdy ne viry (pro jejich intracelulární parazitismus). Význam normální mikroflóry Některé bakterie v tlustém střevě syntetizují vitamíny B a K, jiné se zde podílejí na dokončení štěpení potravy. Vymýcení normální střevní mikroflóry, např. při léčbě širokospektrými antibiotiky může vést k přemnožení kvasinek, k poruše štěpení a vstřebávání potravy a z toho vyplývajícím průjmům a jiných zažívacím potížím. Bakterie přítomné na kožních a slizničních površích pouhou svojí přítomností nebo svými metabolickými produkty brání růstu jiných, patogenních druhů (př. Lactobacillus vaginalis v pochvě dospělé ženy). Příklady osídlení Kůže: největší osídlení je v místech s větší vlhkostí (podpaždí, třísla, perineum), v místech přechodu kůže ve sliznici (kolem tělních otvorů). Dýchací cesty: bohatě jsou kolonizovány horní cesty dýchací (nos, nosohltan), plíce jsou sterilní. Trávicí trakt: silná je kolonizace dutiny ústní, tlustého střeva. 7

8 Urogenitální trakt: masivní kolonizace zevního genitálu, sliznice přední části močové trubice, pochvy. Krev a vnitřní tkáně jsou za normálních podmínek sterilní. Patogenní mikroorganismy Patogenitou nazýváme schopnost mikroorganismů poškodit makroorganismus (způsobit onemocnění). Je vázána na určitý druh. Mikroby mohou být patogenní pouze pro člověka (antropopatogenní), nebo pouze pro zvíře (zoopatogenní) či pro zvíře i člověka (antropozoopatogenní). Míra patogenity (tzv. virulence) je u jednotlivých mikrobiálních druhů různá. Je dána množstvím faktorů patogenity, které vytvářejí určitý mikrobiální kmen. Vysoce virulentní kmen snadno proniká do organismu a poškozuje jej i při velmi malé infekčnín dávce. Faktory patogenity Různé mikroorganismy jsou vybaveny různými faktory patogenity: 1. invazivita schopnost mikrobů pronikat do tkání hostitele, množit se v nich a poškozovat jejich funkci svojí přítomností a produkty svého metabolismu 2. pouzdro vrstva polysacharidů nebo bílkovin vně buněčné stěny, která chrání bakteriální buňku před působením různých antimikrobiálních činitelů, před fagocytózou 3. adherenční chopnost schopnost mikrobů navázat se na receptory slizničních buněk, z nichž pak nemohou být odstraněny samočistícími mechanismy 4. spóry stádium životního cyklu mikroorganismu, do kterého přechází, zhoršují-li se životní podmínky pro vegetativní formu. Spóra obsahuje všechny základní buněčné složky, látková výměna je v ní snížena na minimum. Tato buněčná stádia jsou vysoce odolná k zevním vlivům (vysoké teploty, chemické látky). Po navození vhodných životních podmínek spóra vyklíčí ve vegetativní buňku. 5. toxicita schopnost mikrobů produkovat látky toxických vlastností (botulotoxin, tetanický toxin, záškrtový toxin, enterotoxin Antimikrobní látky (antibiotika, chemoterapeutika) Definice Jako antimikrobiální látky označujeme léčiva používaná k profylaxi a terapii infekčních onemocnění. Mnohé z těchto látek jsou přírodního, mikrobiálního původu a nazýváme je antibiotika (ATB). Producenty antibiotik jsou některé plísně a bakterie. Jako antibiotika označujeme i látky vzniklé modifikací nebo i syntetickou výrobou látek původně přírodního původu. Antimikrobiálním látkám připraveným pouze chemicky říkáme chemoterapeutika. Protože většina antibiotik má antibakteriální účinky, v praxi se termín antibiotika užívá pro všechny látky bez rozdílu původu účinkující na bakterie. 8

9 Typy účinku antimikrobiálních léčiv Podle způsobu účinku se rozdělují antimikrobiální látky na bakteriostatické a bakteriocidní. Baktericidní látky mikrobiální buňku usmrcují. Působí rychleji, jejich klinický účinek se dostavuje většinou do 48 hodin. Bakteriostatické látky jen reverzibilně zastavují růst a množení mikrobů, čímž usnadní práci imunitnímu systému. Jejich klinický efekt bývá patrný za 3-4 dny. Rozdíl mezi antimikrobiálními látkami s cidním a statickým účinkem není ale absolutní. Závisí na druhu látky a její koncentraci, na druhu mikroba. Podle zaměření svého antibikrobiálního účinku se antimikrobiální látky dělí na a) protibakteriální b) protituberkulózní (antituberkulotika) c) protihoubové (antimykotika) d) protiprvokové (antiprotozoika). e) protivirové (antivirotika). Podle místa svého účinku se ATB rozdělují na celková (systémová) a místní (lokální). Podle spektra mikrobiálních druhů, na které antimikrobiální látky působí, je můžeme rozdělit na látky s úzkým, středním nebo širokým spektrem účinku. Mechanismus účinku antimikrobiálních látek Antibiotika a chemoterapeutika mohou zasahovat v různých místech mikrobiální buňky a různými způsoby. Nejčastějšími mechanismy účinku jsou: - inhibice syntézy buněčné stěny (př. peniciliny) - porušení plazmatické membrány (př. některá antimykotika) - inhibice syntézy bakteriálních bílkovin (př. tetracykliny, erytromycin aj.) - inhibice syntézy nukleových kyselin (př.acyklovir, chinolony, metronidazol aj.) - blokování některých specifických metabolických reakcí (př. sulfonamidy) Nežádoucí účinky antibiotik Antibiotika mohou mít celou řadu vedlejších, nežádoucích účinků. Nežádoucí účinky antibiotik mohou být toxické, alergické a biologické. Toxické účinky vznikají obvykle při podávání léků ve vysokých dávkách nebo při jejich toxické kumulaci v organismu, který není schopen je dostatečně vylučovat, např. při ledvinové nedostatečnosti. Toxické mohou antibiotika být pro celou řadu orgánů. Nejčastějšími toxickými účinky jsou: a) neurotoxické (poruchy stato akustického nervu, zrakového nervu, centrální nervové soustavy, psychické poruchy, poškození periferních nervů) b) hepatototoxické c) nefrotoxické d) hematotoxické e) gastrotoxické (zvracení, průjmy) f) zánět žil po intravenózní aplikaci, bolestivé zduření po nitrosvalovém podání. 9

10 Alergické reakce mohou banální typu kopřivky, ale i život ohrožující, např. anafylaktický šok. Podle rychlosti rozvoje můžeme alergické reakce dělit na: a) bezprostřední (do 2 hodin po aplikaci): kopřivka, astmatický záchvat, angioneurotický edém, anafylaktický šok) b) urychlené (za 2-24 hodin po aplikaci): kopřivka, svědění, ztížené dýchání c) pozdní (za 24 hodin a déle): bolesti a otoky kloubů s horečkou, exantém, poškození menších arterií ve vnitřních orgánech aj. Biologické účinky vznikají zásahem antimikrobiálních léčiv do mikrobiální rovnováhy jednotlivých orgánových systémů. Může k nim dojít následujícími způsoby: a) náhrada potlačené citlivé mikrobiální populace exogenními nebo endogenními mikroby rezistentními na použité antimikrobiální léčivo (př. přemnožení kvasinek v dutině ústní a jícnu, v pochvě a následným zánětem, těžký zánět sliznice tlustého střeva způsobený toxinem přemnožené rezistentní bakterie Clostridium difficile) b) zaplavení organismu toxiny uvolněnými z velkého množství poškozených bakterií c) snížení tvorby vitaminů B a K střevními bakteriemi, vymýcenými antimikrobiální léčbou d) ovlivnění imunitních reakcí makroorganismu (rychlá eliminace infekčního agensnedostatečná stimulace imunitního systému aj.) e) změna klinického obrazu léčeného infekčního onemocnění (nerozvinou se typické klinické příznaky, zamaskování infekce u náhlých příhod břišních) f) znesnadnění nebo znemožnění mikrobiologické diagnózy, je-li antimikrobiální léčivo podáno před odebráním biologického materiálu k mikrobiologickému vyšetření Rezistence mikrobů k antimikrobiálním látkám Rezistence je schopnost mikroorganismů odolávat účinku antimikrobiálních látek. Může být podmíněná geneticky (celá populace určitého bakteriálního druhu je necitlivá vůči účinkům určité antimikrobiální látky) nebo získaná během života bakteriální buňky pod vlivem podávaného antibiotika. Tento způsob rezistence vzniká buď mutací nukleové kyseliny nebo přenosem genetického materiálu z rezistentní buňky na buňku dosud citlivou. Rezistence kmenů lékařsky významných bakterií vůči antibiotikům stále stoupá. Děje se to zejména tam, kde se antibiotika často používají, tedy v nemocnicích. Na stoupající rezistenci se také podepisuje používání antibiotik v zemědělství ke zvýšení váhových přírůstků v chovem dobytka. Rezistence k antibiotikům se zvyšuje rychleji, než výzkum stačí připravit nové typy antimikrobiálních látek. Jsou obavy z toho, že se mohou objevit kmeny bakterií rezistentní ke všem dosud užívaným antimikrobiálním léčivům. Zásady racionální antibiotické terapie Aby byla antimikrobiální terapie maximálně účinná, aby nedocházelo k poškození pacienta neuváženou aplikací antibiotika a k rozvoji rezistence, měli by lékař indikující antibiotickou léčbu i pacient dodržovat určité zásady antimikrobiální terapie: - podávat ATB zejména u akutních bakteriálních infekcí, nepodávat ATB u viróz (správná diagnóza, mít přehled o infekčních agens přicházejících v dané situaci v úvahu) - ATB podávat pokud možno cíleně znát vyvolávající agens, jeho citlivost na ATB 10

11 - před zahájením léčby odebrat materiál na mikrobiologické vyšetření - zbytečně nestřídat ATB, čekat na efekt - při změně antibiotika volit látku z jiné skupiny - nepoddávkovávat, dodržovat dávkovací intervaly - brát v úvahu závažnost infekce; nákladné přípravky nejnovějších generací antibiotik by měly zůstat jako rezervní pro skutečně závažné případy - brát v úvahu nežádoucí účinky ATB a ostatní diagnózy pacienta (věk, gravidita, onemocnění ledvin, jater, alergie ) - volit takové ATB a takový způsob podání, aby ATB v místě infekce dosáhlo dostačující koncentrace Používání tak účinných látek, jako jsou antibiotika, se snažíme usměrňovat, protože jejich neuvážené a nevhodné podávání může poškodit nejen pacienta, ale vzniklé rezistentní kmeny mohou ohrozit celou populaci. Těmto snahám říkáme antibiotická politika. Antibiotika jsou rozdělena na volná a vázaná. Volná ATB mohou předepisovat všichni lékaři bez omezení. Vázaná antibiotika se předepisují na zvláštní žádanky a lékárna je vydá jen na základě schválení antibiotickým střediskem. Antibiotická střediska jsou specializované laboratoře mikrobiologických pracovišť. Mají na starosti stanovování citlivostí mikroorganismů na antibiotika, stanovení hladin antibiotik v tělesných tekutinách, sbírají údaje o rezistenci na antibiotika ve svém rajónu, vydávají přehledy rezistence a řídí racionální antibiotickou terapii ve své oblasti. Spolupracují s lékaři na klinikách, pořádají odborné semináře, poskytují konzultace, navrhují antibiotika, která nemocnice dovoluje svým lékařům předepisovat bez omezení. Odběr biologického materiálu k mikrobiologickému vyšetření Zásady odběru biologického materiálu - dostatečné množství materiálu - odběr za aseptických podmínek, do sterilních nádob - odběr pokud možno před zahájením antimikrobiální terapie - odběr reprezentativního vzorku (výtěr rány z hloubky, sputum a ne sliny ) - rychlý transport do laboratoře - někdy nutný odběr transport do transportní půdy - označení vzorku a vyplnění průvodního listu Průvodní list k mikrobiologickému vyšetření musí obsahovat: - jméno, příjmení, rodné číslo nemocného, kód zdravotní pojišťovny - druh materiálu, datum odběru - suspektní diagnózu - údaje o dosavadní ATB terapii - požadované vyšetření - jméno lékaře, razítko odesílajícího pracoviště 11

12 Přehled jednotlivých druhů biologického materiálu, způsoby jejich odběru Krev a) pro sérologické vyšetření (2-7 ml: stanovení přítomnosti specifických protilátek, příp. infekčního agens v séru; náběr na začátku a na konci onemocnění: sledování dynamiky titru protilátek) b) pro mikroskopické vyšetření (kapka): diagnostika malárie c) pro kultivační vyšetření (hemokultivace): průkaz přítomnosti bakterií (odběr 20 ml krve speciálních kultivačních nádobek) Moč - na kultivaci; střední proud moči po důkladné očistě ústí močové trubice, do sterilní nádobky!!! Stolice a) rektální výtěr (na bakteriologické vyš.) b) vzorek stolice (na virologické a parazitologické vyš.) Respirační sekrety - z tonzil, nosohltanu, nosních průduchů /tampon na špejli/ - stěr z hrtanu /drátěný tampon/ - sputum - sekret odebraný při bronchoskopii, transtracheálně - výplachy dolních cest dýchacích (virologické vyšetření) - plicní biopsie Hnis - z ran, abscesů (aerobní i anaerobní kultivace) Mozkomíšní mok - punkcí páteřního kanálu, při podezření na infekci meningitidu Sekrety z urogenitálního traktu - výtěr z pochvy, cervixu, sekret z močové trubice, z prostaty, ejakulát Výtěr z oční spojivky, zevního zvukovodu Operační, pitevní, bioptický materiál, zvratky, zbytky potravy Laboratorní metody v mikrobiologii V odebraném biologickém materiálu se snažíme prokázat: a) původce onemocnění (izolovat jej a identifikovat) b) imunologickou odpověď pacienta na infekci (specifické protilátky). Využíváme přitom následujících metod: 12

13 1) mikroskopie - z biologického vzorku, z vykultivované bakteriální kultury - preparát nativní (pohyb bakterií, vajíčka parazitů, louhové preparáty v mykologii z kožních šupin ) či fixovaný (barvený)-tvar, velikost, uspořádání bakterií - mikroskop: světelný (v bakteriologii, parazitologii, mykologii) elektronový (ve virologii) fluorescenční (imunofluorescence k průkazu antigenů i protilátek) 2) kultivace = pomnožování mikroorganismů v umělém prostředí, které splňuje podmínky nutné pro jejich metabolismus tekuté půdy (bujóny), tuhé agarové půdy, buněčné kultury (pro viry) v či bez přítomnost kyslíku, při zvýšené tenzi CO 2 větš. při teplotě 37 O C, kampylobakteři 42 O C, yersinie: pokojová a chladničková teplota aj. - určení mikroba dle jeho růstu na příslušné kultivační půdě (vzhled kolonií, zbarvení, zápach, změna agaru v okolí kolonií) 3) průkaz biochemických vlastností mikroba - testování dostatečného množství biochemických reakcí, které umožní vzájemné rozlišení mikrobů (např. štěpení glukózy a jiných sacharidů, štěpení urey, dekarboxylace aminokyselin, tvorba sirovodíku aj.) 4) průkaz mikrobiálních antigenů - bližší určení druhu nebo sérotypu vykultivovaných bakterií (např. u salmonel, shigel, E.coli), aglutinace na sklíčku s příslušným antisérem - průkaz antigenů v séru 5) průkaz toxinu 6) průkaz nukleové kyseliny 7) průkaz protilátek v séru 8) stanovení citlivosti na antibiotika 9) pokus na zvířeti 13

14 Obrana proti infekci Ochranu makroorganismu proti infekci zajišťují účinné obranné systémy, jejichž úkolem je: 1. bránit usídlení mikroorganismů na tělesném povrchu, 2. zamezit jejich pronikání do tkání, 3. brzdit jejich šíření uvnitř organismu, 4. zneškodnit jejich toxiny a ostatní produkty, 5. proniklé mikroby zničit a jejich zbytky odstranit. Systémy protiinfekční obrany dělíme na mechanismy vrozené (nespecifické) odolnosti a na mechanismy získané (specifické) imunity. Toto dělení je spíše didaktické. Oba systémy jsou vzájemně těsně spjaté. Bez signálů vycházejících z nespecifické rezistence se nemůže rozběhnout specifická imunitní reakce a naopak, produkty specifické imunity zesilují a zefektivňují činnost nespecifické imunity. Složky IS Imunitní systém se skládá z jednotlivých buněk, které cirkulují v krevních a mízních cévách, z buněk usazených v jednotlivých tkáních, z produktů těchto buněk a z orgánů, kde imunokompetentní buňky vznikají a zrají. Lymfatické orgány Lymfatický systém se skládá z centrálních a periferních lymfatických orgánů. Centrální lymfatické orgány jsou thymus a kostní dřeň. Periferní lymfatické orgány jsou slezina, tonsily, lymfatické uzliny a lymfatická tkáň rozptýlená ve sliznici zažívacího traktu, dýchacích cest a kůže. Kostní dřeň V kostní dření většiny dlouhých a plochých kostí jsou uloženy kmenové buňky, vznikají předchůdci řady lymfoidní a myeloidní. z nichž Thymus Thymus je v dětství poměrně velký orgán, který se s věkem postupně zmenšuje. V něm část lymfocytů, které opustí kostní dřeň, dozrává v T- lymfocyty. Slezina Slezina je největší periferní lymfatický orgán. Je uložena v levém podžebří, za normálních okolností nepřesahuje levý žeberní oblouk. Obsahuje lymfocyty a makrofágy. Je-li slezina nefunkční (např. po jejím odstranění z různých příčin nebo při infiltraci nádory), je organismus zvýšeně náchylný k některým infekcím (meningokokové, hemofilové, pneumokokové). Mízní uzliny Jsou rozptýleny po celém těle a pospojovány mízními cévami. Obsahují T- a B - lymfocyty, makrofágy. Cizorodá látka vniknuvší do organismu je krevním řečištěm nebo mízními cévami 14

15 zanesena do nejbližších, tzv. regionálních uzlin a tam aktivuje buňky, které zahájí imunitní reakci. Aktivace buněk je spojen se zvětšením jejich objemu. Proto se při infekci zvětšují lymfatické uzliny příslušné k určité oblasti. Další lymfatická tkáň Není uspořádána do anatomických útvarů, ale je rozptýlena v submukózní tkáni dýchacího, trávicího, vylučovacího a pohlavního ústrojí, v krčních mandlích, v epidermis kůže. Fagocytární systém Buňky fagocytárního systému, fagocyty, mají schopnost fagocytózy. Proces fagocytózy zahrnuje putování za škodlivinou (chemotaxe), její rozpoznání, pohlcení, zpracování, event. usmrcení. Navíc fagocyty produkují látky, které stimulují složky specifické imunity a zpětně tak regulují rozsah zánětlivé odpovědi. Mezi fagocyty řadíme: a) buňky monocytomakrofágového systému: - monocyty kolující v krevním oběhu a - makrofágy, které se z monocytů v různých orgánech diferencují (Langerhansovy buňky v kůži, Kupfferovy buňky v játrech, alveolární makrofágy v plicích, histiocyty ve vazivu, mezangiální buňky v ledvinách, mikroglie v mozku, osteoklasty v kosti) b) polymmorfonukleární lymfocyty neutrofily ( mikrofágy), eozinofily. Komplementový systém Komplementem je nazýván systém plazmatických bílkovin (asi 20), produkovaných především jaterními buňkami. Složky komplementu jsou kaskádovitě aktivovány komplexem antigenprotilátka nebo látkami z poškozených tkání. Způsobí prasknutí a zničení buňky, usnadňují fagocytózu, aktivaci B-lymfocytů. Lymfocyty Lymfocyty zrají z lymfoidního předchůdce z kostní dřeně. V periferní krvi kolují T-lymfocyty, B- lymfocyty a buňky podobné lymfocytům NK buňky. T-lymfocyty dozrávají v thymu, nachází se ve slezině a uzlinách, v krvi. Dělí se podle funkcí na několik podskupin: - subpopulace Th (helpeři=pomahači): podporují a řídí tvorbu protilátek - subpopulace Ts (supresoři=tlumivé buňky) ničí infikované a nádorově změněné buňky, regulují, potlačují imunitní odpověď, aktivitu B-lymfocytů - paměťové buňky-vznikají při prvním setkání antigenu s imunitními mechanismy, při opakovaném setkání s ním zajistí rychlejší a účinnější imunitní odpověď B-lymfocyty mají své označení od slova burza, neboť u ptáků existuje orgán Fabriciova burza, ve kterém lymfocyty B dozrávají. U lidí dozrávají B-lymfocyty ve fetálních játrech, v kostní 15

16 dřeni a slezině. Po setkání s příslušným antigenem se začne lymfocyt B dělit, až z něj vznikne klonus plazmatických buněk, které produkují protilátky proti antigenu, který reakci vyvolal. NK buňky (přirození zabíječi) jsou pravděpodobně lymfocyty, které nejsou ani T ani B. Ničí buňky infikované virem, nádorově změněné a buňky transplantovaných tkání. Protilátky Protilátky jsou produkty plazmatických buněk. Chemicky jsou to glykoproteiny zvané imunoglobuliny. Imunoglobuliny mají struktury molekuly uspořádané do tvaru Y. Rozvětvená část se nazývá variabilní a na ni se váže antigen. Variabilní část určuje specifitu protilátky, tj.proti jakému antigenu je namířena. Druhá část protilátky se nazývá konstantní, podle ní se rozlišuje pět tříd imunoglobulinů: G, M, A, D a E. Další buňky účastnící se imunitní reakce Bazofily a žírné buňky obsahují granula, z kterých se po stimulaci uvolňují histamin, serotonin, leukotrieny, prostaglandiny a další látky, které působí projevy alergických reakcí. Imunitních reakcí se účastní i buňky, které přímo nepatří do složek imunitního systému, např. erytrocyty, trombocyty, fibroblasty a endotelie. Cytokiny Termínem cytokiny se označují malé polypeptidové molekuly, které jsou uvolňovány na různé podněty buňkami imunitního systému, ale i dalšími buňkami. Mezi cytokiny patří interleukiny (IL), interferony (IF), faktor nekrotizující nádory (TNF) a další. Cytokiny se uplatňují při růstu, zrání, diferenciaci a aktivaci imunokompetentních buněk, v regulaci imunitní odpovědi, v obraně proti virům a intracelulárním parazitům, v obraně proti nádorům. Nespecifická imunita Nespecifická rezistence je vrozená, existuje již při narození, její mechanismy jsou nachystány na boj s infekčním agens předem. Pochody nespecifické rezistence působí nespecificky proti celým velkým skupinám mikrobů. Působí stejně, ať jde o první nebo opakovaný styk s mikrobem. I když nespecifická odolnost není v obraně proti patogenům dostatečně účinná, její velkou předností je, že působí okamžitě. Pokud sama infekci nezlikviduje, ve většině případů stačí alespoň zpomalit její rozvoj do doby, než začne působit specifická imunita. Nástroje nespecifické rezistence tvoří překážky usídlení a šíření mikrobů. Jejich přehled uvádí tabulka. 16

17 Tab.: Nástroje nespecifické rezistence Bariéry vůči usazení a průniku mikrobů: anatomické bariéry kůže a sliznic ochranné funkce a reflexy normální mikroflóra Buněčné mechanismy: fagocytóza NK buňky, eozinofily Humorální mechanismy: komplement lysozym interferony ostatní cytokiny proteiny akutní fáze Horečka Zánět Anatomické bariéry kůže sliznic Neporušená kůže je vysoce účinnou bariérou vůči pronikání mikrobů. Pro většinu bakterií představuje kůže prostředí poměrně nehostinné. Většina pokožky je příliš suchá a pro množení bakterií nevhodná. Stálé olupování pokožky odstraňuje již uchycené mikroby. Sliznice jsou chráněny zejména hlenem (zamezuje přístupu bakterií k epiteliím, obsahuje protilátky třídy IgA, látky ničící bakterie nebo brzdící jejich množení). Vločky hlenu obsahující bakterie jsou odstraňovány v zažívacím traktu peristaltikou, v respiračním traktu pohybem řasinek. Důležitým způsobem odstraňování bakterií ze sliznic je jejich oplachování tekutinou slinami, slzami, močí. Dalším obranným nástrojem sliznic je pravidelná obměna jejich buněk. Obrannými mechanismy jsou také chloupky v nose, které chrání před vnikáním prachu, zvlhčování vdechovaného vzduchu nosní sliznicí, kyselé ph žaludeční šťávy, žlučové soli ve dvanáctníku. Kůže a sliznice obsahují velké množství buněk imunitního systému. Ochranné funkce a reflexy Obrannými reflexy dýchacích cest jsou kýchání, zvýšená expektorace, bronchospasmus, kašel. Zažívací trakt chrání zvracení a zrychlená střevní peristaltika projevující se průjmem. Na oku lze za ochranný reflex považovat mrkání. Normální mikroflóra Význam normální mikroflóry spočívá v její schopnosti bránit usídlení patogenních mikroorganismů, jakož i ve schopnosti stimulovat imunitní systém. Antibiotická terapie může drasticky potlačit některé převládající druhy mikrobů, takže přerostou mikroby normálně přítomné jen v nepatrném počtu, což mohou být i vyslovené patogeny. 17

18 Fagocyty a fagocytóza V nespecifické obraně je nejdůležitější překážkou šíření mikrobů jejich likvidace pomocí fagocytů. Fagocyty jsou přítomny volně ve tkáních pod kůží a sliznicemi, dále v lymfatických uzlinách, slezině, v některých vnitřních orgánech. Nejdůležitějšími fagocyty jsou polymorfonukleáry (neutrofily) a makrofágy. Polymorfonukleáry žijí necelý den, přicházejí do styku s infekčním agens jako první. Po neutrofilech se na místo mikrobiální invaze dostávají monocyty, které se ve tkáni mění na makrofágy. Makrofágy žijí déle, měsíce až roky. Další buňky uplatňující se v obraně Kromě neutrofilů a makrofágů se v nespecifické obraně uplatňují ještě další buňky, zejména NK buňky, eozinofily, erytrocyty a trombocyty. NK buňky (z angl. natural killers, přirození zabíječi), velké granulární lymfocyty, dovedou zahubit buňky napadené virem a buňky nádorově změněné. Eozinofily se pravděpodobně vyvinuly k obraně proti mnohobuněčným parazitům. Počet eozinofilů je při parazitární infekci typicky zvýšen, což je důležitým laboratorně diagnostickým znakem. Komplement viz výše Ostatní humorální faktory Lysozym je enzym přítomný ve vysoké koncentraci v granulích neutrofilů, v krevním séru a ve většině tělesných sekretů, zejména ve slinách, slzách, mléce, v nosním sekretu. Lysozym spolu s komplementem jsou podkladem baktericidní schopnosti séra. Čerstvé sérum totiž usmrcuje bakterie, ovšem prakticky jen bakterie nepatogenní. Interferony (IFN)jsou glykoproteiny. IFN-alfa je tvořen především monocyty a makrofágy, IFN-beta fibroblasty a IFN-gama je produktem aktivovaných Th lymfocytů a NK buněk. Interferony mají účinek antivirový, zastavují šíření virové infekce. Antiproliferativní účinek spočívá v tom, že IFN potlačuje růst přehnaně se množících buněk, tedy buněk nádorových. IFNgama má imunomodulační účinky aktivuje makrofágy, NK buňky, neutrofily. IFN-alfa se používá v terapii perzistentních virových hepatitid B a C. IFN-beta se osvědčil v léčbě roztroušené sklerózy a IFN-gama se užívá v terapii závažných mykóz a některých malignit. Cytokiny viz výše. Reakce akutní fáze je nespecifická reakce po infekci či poranění, která se rozvíjí po stimulaci některými cytokiny či interferony. Zvýší se vylučování řady hormonů a začnou se katabolizovat svalové bílkoviny. Z jejich aminokyselin se syntetizují bílkoviny akutní fáze a během několika hodin se objevují v séru. Nejznámějším z reaktantů akutní fáze je C-reaktivní protein (CRP). Dostaví se leukocytóza s posunem doleva. V plazmě klesá hladina zinku, což vyvolá nechutenství 18

19 a ulehčí tak zátěž organismu se zpracováním potravy. Zvýší se tělesná teplota, která škodí zejména virům a zároveň stimuluje další obranné děje. V mozku vznikají substance prohlubující spánek. Horečka Zvýšená teplota (nad 37 0 C v axille) a horečka (nad 38 0 C) představují fyziologickou reakci makroorganismu na přítomnost infekčního agens. Za zvýšení teploty odpovídají jednak tzv. exogenní pyrogeny (složky bakteriální stěny, některé exotoxiny, endotoxin, komplexy antigenu s protilátkou), a dále endogenní pyrogeny (některé cytokiny). Z oběhu se pyrogeny dostávají do termoregulačního centra v hypotalamu. Výsledkem je nastavení centra na vyšší teplotu. O vlastní zvýšení teploty se postará třesavka (zvýšený vznik tepla) a kožní vasokonstrikce (snížený výdej tepla). Zvýšená teplota není něčím, co je potřeba okamžitě odstranit. Při zvýšené teplotě se hůře množí některé bakterie a zejména viry, ty také samy rychleji inaktivují. Dále za zvýšené teploty účinněji pracuje imunitní systém je zesílena fagocytóza a nitrobuněčné ničení mikrobů. Horečka nad 40 0 C již klade značné nároky na metabolismus a na kardiovaskulární systém, a proto zejména u kardiaků musí být rychle snížena kombinací zevního ochlazování a antipyretik. U malých dětí se při horečce nad 40 0 C mohou objevit celkové křeče. Zánět Zánět je obecná reakce těla na poškození, ať je způsobeno infekcí, chemickou noxou nebo mechanicky. Známky akutního zánětu jsou zpočátku omezeny na poškozené místo, vyplývají z postižení krevních a lymfatických cév a zahrnují bolest, otok, zarudnutí, zvýšení teploty a postižení funkce. Nedovede-li se akutní zánět se škodlivinou vyrovnat, stává se z něj zánět chronický. Není-li poškození rozsáhlé, může se zanícená tkáň vrátit do normálního stavu. Často je však struktura tkáně natolik poškozena, že se zanícené místo hojí jizvou. Podkladem příznaků zánětu je vasodilatace a zvýšená permeabilita (propustnost) kapilár v postiženém místě. To umožňuje přinést do postiženého místa buněčné i humorální složky nespecifické imunity. Vlivem produktů intenzivního metabolismu zánětlivých buněk v místě zánětu klesá ph, což účinkuje na mikroby nepříznivě, stejně jako pokles koncentrace kyslíku v zánětlivě změněné tkáni. Specifická imunita Systém specifické (získané) imunity je vývojově mladší než systém vrozené odolnosti. Formuje se v průběhu života jedince. Specifická imunitní odpověď rozlišuje cizorodé struktury podle molekul na jejich povrchu (tzv. antigenů). Specifičnost získané imunity a z ní plynoucí schopnost obrany je vysoká. Specifická imunita je na rozdíl od nespecifické vybavena imunologickou pamětí. Při opakovaném styku s daným infekčním agens se obran rozvíjí rychleji a účinněji, že se kontakt nemusí vůbec projevit chorobnými příznaky. Specifická imunita je získaná, postupně se vyvíjí až po setkání s daným mikrobem. Zakončení vývoje lidského imunitního systému v plně imunokompetentní je zakončeno až v pubertě. Získaná imunita může být buď aktivní, např. odezva na přirozenou infekci nebo pasivní, dočasná, např. po podání hotových protilátek. Protože tyto protilátky nejsou tělu vlastní, to je 19

20 postupně odbourává a jiné netvoří (očkování, mateřské protilátky získané transplacentárně nebo z mateřského mléka). Závažnější průběh některých infekčních onemocnění v dětství je způsoben nezralostí imunitních mechanismu, závažnější průběh zvláště některých viróz u dospělých je způsoben větším poškozením tkání v důsledku aktivnější imunitní reakce. Hlavními nástroji specifické imunity jsou T- buňky a protilátky. Buňky účastnící se specifické imunitní reakce Klíčovými buňkami specifické imunity jsou T- a B-lymfocyty. T-lymfocyty pomáhají lymfocytům B tvořit protilátky, pomáhají likvidovat intracelulární parazity, aktivují makrofágy a usmrcují buňky nakažené virem. Po styku s příslušným antigenem se v populaci T-lymfocytů tvoří také buňky paměťové. B-lymfocyty nesou na svém povrchu molekuly imunoglobulinu, jež slouží jako receptor pro antigen. V přítomnosti antigenu a ve spolupráci s T-buňkami se původně malé lymfocyty změní v plazmatické buňky. Jejich úkolem je tvorba velkého množství protilátek stejné specifičnosti, jakou nesla původní buňka B. Vedle plazmatických buněk vznikají také z buněk B po styku s antigenem paměťové buňky. Zůstávají v těle desítky let. Jsou příčinou imunologické paměti. Protilátky Protilátky jsou imunoglobuliny schopné se specificky vázat s antigenem. Důsledkem této vazby bývá zneškodnění, případně odstranění antigenu z makroorganismu. Základní charakteristika jednotlivých tříd protilátek je uvedena v tabulce. Tab.: Charakteristika imunoglobulinových tříd Relat. sérová Lokalizace Funkce a charakteristika koncentrace IgG 76 % sérum, IST tekutina přestup placentou, opsonizace, neutralizace toxinů, virů, aktivace komplementu IgA 15 % sérum, slzy, sliny, mléko ochrana sliznic IgM 8 % sérum primární protilátková odpověď, aktivace komplementu IgD 1 % sérum na povrchu embryonálních lymfocytů, funkce nejasná IgE 0,002 % sérum, intersticium ochrana proti parazitům, alergické stavy 20