Edward Hadaś
advertisement
Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś UKŁAD ŻYWICIEL-PASOŻYT: MEDYCZNE ASPEKTY INTERAKCJI MIĘDZY DWOMA ORGANIZMAMI O SZCZEGÓLNYM ZNACZENIU W MEDYCYNIE (na podstawie: Hadaś E. Układ żywiciel-pasożyt: Interakcja między dwoma organizmami o szczególnym znaczeniu w medycynie. red. W. Kasprzak - Materiały do seminariów z Biologii, wyd. IV., Wydawnictwo Uczelniane AM, 59-66, 1992. Układ żywiciel-pasożyt oraz wynikające z tego układu zjawiska mogą być rozpatrywane w odniesieniu do dwóch organizmów, które są ze sobą powiązane faktem pasożytowania jednego na drugim lub w drugim. Układ ten może być również rozpatrywany w zakresie uwzględniającym powiązania fizjologiczne i biochemiczne pomiędzy żywicielem a pasożytem. Tak różne aspekty analizowania układu pasożyt-żywiciel pozwalają na uwzględnienie, niekiedy w bardzo wąskim zakresie, przystosowania organizmu do pasożytniczego trybu życia, które obejmują modyfikacje jego różnych narządów i układów jak również fizjologię i metabolizm pasożyta. Analizy te często dotyczą tylko jednego z elementów układu, częściej pasożyta niż żywiciela. Przy omawianiu oddziaływań zachodzących w układzie pasożyt-żywiciel najbardziej interesujące wydają się reakcje prowadzące do przystosowania się pasożyta do warunków fizjologicznych i biochemicznych żywiciela oraz reakcje zachodzące w układzie immunologicznym żywiciela, jako odpowiedź na obecność pasożyta. Oddzielnym i bardzo interesującym zagadnieniem w układzie żywiciel-pasożyt są mechanizmy obronne pasożyta i żywiciela oraz mechanizmy patogenetyczne wywoływane inwazją pasożytów. I. Określenie definicji pasożytnictwa Definicja pojęcia pasożytnictwa, od momentu zwrócenia na nią uwagi, ulega ciągłym zmianom, odpowiadającym stopniowemu rozwojowi nauk przyrodniczych. Pierwsze określenie pasożytnictwa kładzie nacisk na odżywianie się organizmu pasożytniczego. Pasożytem jest, więc organizm, który potrzebuje innego, odmiennego organizmu, w którym albo, na którym znajduje się okresowo lub stale pobierając pokarm, aby móc się rozwijać i rozmnażać. Późniejsze definicje wzbogacają się o cechy szkodliwości pasożyta. Pasożyt nie tylko znajduje w żywicielu pokarm i miejsce zamieszkania, ale też wyrządza mu szkodę, żywiąc się kosztem jego ciała i płynów ustrojowych. Pod koniec XX wieku rozwinął się pogląd, że pasożytnictwo to nie tylko pojęcie systematyczne czy fizjologiczne, ale pojęcie czysto ekologiczne. Pasożytami określano więc organizmy, które wykorzystują inne żywe organizmy jako źródło pokarmu i środowisko życia i przenoszące częściowo lub całkowicie na swoich żywicieli obowiązek regulacji stosunków z otaczającym środowiskiem zewnętrznym. Dalsze modyfikacje definicji pasożytnictwa wiążą się z rozwojem badań biochemicznofizjologicznych i genetycznych. Powstaje koncepcja pasożytnictwa, jako bliskiego związku 1 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś dwóch organizmów, w którym uzależnienie pasożyta ma charakter metaboliczny. Definicja ta określa pasożyta, jako organizm, który jest bezpośrednio lub pośrednio metabolicznie uzależniony od żywiciela. Stopień tego uzależnienia jest różny: o ile w przypadku zwierząt wolnożyjących wynosi 0%, to w przypadku pełnego uzależnienia, jak np. u tasiemców, wynosi 100%. W zakres metabolicznej zależności wchodzą bodźce rozwojowe, substancje pokarmowe, enzymy trawienne, regulacja dojrzewania itp. Uzależnienie pasożyta od żywiciela może wynikać z szeregu czynników np. temperatury organizmu żywiciela, pokarmu pobieranego przez żywiciela, składu soków trawiennych żywiciela (w przypadku pasożytów jelitowych), aminokwasów, cukrów, kwasów tłuszczowych lub białek znajdujących się w organizmie żywiciela. Uzależnienie pasożyta od żywiciela jest bardzo skomplikowane. Każdy więc układ pasożyt-żywiciel wymaga oddzielnej analizy, zanim oceniony będzie zasięg uzależnień. ryc. 1. Diagram przedstawiający koncepcję pasożytnictwa opartą na metabolicznym uzależnieniu pasożyta od żywiciela. Uzależnienie pasożyta od żywiciela przejawia się już w momencie inwazji np. wniknięcie w skórę furkocerkarii Schisosoma sp. uwarunkowane jest od obecności odpowiednich kwasów tłuszczowych w skórze żywiciela; encystacja niektórych pierwotniaków uzależniona jest od składu np. żółci. Są to tzw. "trigery" - czynniki spustowe warunkujące zaistnienie pasożytnictwa. Ponieważ środowisko stwarzane przez żywiciela jest uwarunkowane genetycznie, ogólnie można więc stwierdzić, że pasożytnictwo jest to interakcja powodująca uzależnienie się od co najmniej jednego genu żywiciela. Im bardziej swoisty pasożyt dla danego żywiciela, tym bardziej jest od niego uzależniony. Na podstawie posiadanych wiadomości wyjaśnij, na czym polega interakcja pomiędzy żywicielem a pasożytem, oraz na czym polega uzależnienie pasożyta od żywiciela w zakresie metabolicznym, fizjologicznym i ekologicznym. 2 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś II. Przystosowania fizjologiczne i biochemiczne pasożyta do żywiciela Przystosowania te koncentrują się głównie na trzech zagadnieniach: 1) przenikaniu pasożyta do żywiciela; 2) pobieraniu pokarmu jako podstawowego źródła energii oraz 3) przystosowaniu metabolicznego do zajmowanego siedliska w organizmie żywiciela. 1) Drogi przenikania pasożytów do żywiciela: Każdy gatunek pasożyta zajmuje określone miejsce w swoim żywicielu pośrednim lub ostatecznym, co wynika z szeregu przystosowań, zarówno do przetrwania w żywicielu jak i samego procesu wnikania i zajmowania charakterystycznego dla siebie miejsca. Większość pierwotniaków i robaków wnika do swoich żywicieli jedną z czterech dróg: pokarmową, przez skórę, przez łożysko i przez układ moczowo-płciowy. 2) Pobieranie pokarmu przez pasożyty jako źródła energii: Strefa, w której odbywa się zjawisko pobierania pokarmu oraz wydalania metabolitów, stanowi najistotniejszy obszar wzajemnego oddziaływania pasożyta i żywiciela. Strefę tę wyznacza odległość między błonami komórek powierzchniowych pasożyta a narządu żywiciela, warunki fizyko-chemiczne w danym środowisku jak np. pH, stężenie tlenu i dwutlenku węgla oraz inne czynniki. Organizmy pasożytnicze, niezależnie od tego czy są one jedno czy wielokomórkowe pobierają pokarm jednym z dwu podstawowych sposobów: endocytozą i transportem przez błony. Endocytoza to: fagocytoza - pobieranie składników korpuskularnych, oraz pinocytoza - pobieranie roztworów. Transport przez błony w zależności od mechanizmu można również podzielić na dyfuzję prostą, która odbywa się w kierunku zgodnym z gradientem stężeń oraz transport czynny (aktywny), przebiegający w kierunku przeciwnym do gradientu stężeń, który odbywa się przy pomocy enzymów. 3) Przystosowania metaboliczne pasożytów do zajmowanego siedliska w organizmie żywiciela: Podstawowy metabolizm pasożytów niewiele odbiega od metabolizmu żywiciela z tym, że u pasożytów szereg substancji pobranych od żywiciela może być bezpośrednio wbudowana w organizm pasożyta a niektóre produkty przemian mogą nie być do końca wykorzystane przez pasożyty. Pasożyty zasiedlają niemal wszystkie narządy wewnętrzne żywiciela, a każde z tych siedlisk charakteryzuje się swoistymi cechami, co stwarza dla pasożytów inne środowisko pod względem warunków fizjologicznych i biochemicznych. Najczęściej zajmowane siedliska pasożytów w organizmie żywiciela to: układ oddechowy: np. Ascaris lumbricoides (larwy), Paragonimus westermani, Pneumocystis carini, układ krwionośny i limfatyczny: np. Wuchereria bancrofti, Toxoplasma gondii Schistosomatidae, Trypanosomatidae, 3 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś mięśnie: np. narządy wewnętrzne: np. Trichinella spiralis (larwy), Entamoeba histolytica, Taenia solium, Toxoplasma gondii Naegleria fowleri, przewód pokarmowy: np. Ascaris lumbricoides, Giardia intestinalis, Taenia sp., Trichinella sp;iralis, Enterobius vermicularis, Entamoeba histolytica, Siedliska zajmowane przez pasożyty charakteryzują się nie tylko różnymi warunkami fizykochemicznymi czy biochemicznymi ale również możliwościami oddziaływania pasożyta na żywiciela i odwrotnie. Na podstawie posiadanych wiadomości podaj inne przykłady przystosowania organizmów pasożytniczych do zajmowanego środowiska III. Mechanizmy obronne zachodzące w układzie żywiciel-pasożyt W układzie żywiciel-pasożyt można wyróżnić reakcje obronne zachodzące ze strony żywiciela w odpowiedzi na zarażenie (A), oraz reakcje obronne ze strony pasożyta przed żywicielem (B). A. Mechanizmy obronne żywiciela przed inwazją pasożytniczą Szczególną rolę obronną u żywiciela odgrywają mechanizmy, które pozwalają na odróżnienie substancji i komórek własnych od obcych. Mechanizmy te są podstawą wszelkich procesów immunologicznych i prawdopodobnie głównie odgrywają rolę w kształtowaniu się specyficzności pasożyta w stosunku do żywiciela. Mechanizmy immunologiczne zachodzące w organizmie żywiciela można podzielić na wrodzone lub nabyte. Odporność wrodzona decyduje o odrzuceniu lub akceptacji określonego gatunku pasożyta, a odporność nabyta rozwija się jako odpowiedź na kontakt z antygenem pasożyta przez żywiciela. Antygenami są substancje obce dla danego organizmu i przeciw nim powstaje odpowiedź immunologiczna. Pasożyty, niezależnie od wielkości zawierają prawie zawsze wiele różnych antygenów, z których najważniejsze dla żywiciela są antygeny znajdujące się na powierzchni i antygeny będące wydzielinami lub wydalinami pasożyta. Podstawowym przejawem odporności żywiciela jest usuwanie pasożytów po dłuższym lub krótszym pobycie w jego organizmie. Początkowo sądzono, że pasożyty opuszczają żywiciela na skutek starzenia się. Jednakże doświadczenia transplantacyjne, przenoszenia pasożytów z jednego do drugiego żywiciela podważyły ten pogląd, ponieważ pasożyty transplantowane były zdolne do kontynuacji swojego rozwoju i reprodukcji. Procesy prowadzące do zahamowania rozwoju pasożytów lub eliminacji z organizmu żywiciela są jednymi z ważniejszych i ciekawszych zjawisk interakcji zachodzących w układzie pasożyt-żywiciel. 4 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś B. Mechanizmy obronne pasożyta przed żywicielem: Przeważająca większość inwazji pasożytniczych jest związana z pozostawaniem pasożytów u żywiciela przez pewien czas, co często powoduje stany patologiczne u żywiciela, stąd istotne jest wyjaśnienie mechanizmu warunkującego przeżywanie pasożytów w żywicielu. Kontynuacja rozwoju pasożytów jest związana nie tylko z zachowaniem życia żywiciela, lecz także i samych pasożytów atakowanych przez mechanizmy obronne żywiciela, działające w ich środowisku. Jak wynika z dotychczasowych obserwacji i badań doświadczalnych pasożyty posługują się co najmniej kilkoma systemami ochronnymi. Organizm żywiciela nie stwarza dla pasożyta tylko warunków korzystnych. Pasożyt, od pierwszego momentu kontaktu z żywicielem, narażony jest na mechanizmy powodujące jego eliminację. Kontynuacja rozwoju pasożyta jest związana nie tylko z zachowaniem jego życia poprzez unikania mechanizmów obronnych żywiciela ale również zachowaniem życia żywiciela, ponieważ pasożyt nie może żyć bez żywiciela. Jak wynika z dotychczasowych obserwacji i badań doświadczalnych, pasożyty posługują się co najmniej kilkoma sposobami obrony świadczą o tym takie zjawiska jak brak widocznego wpływu odporności na proces usuwania pasożytów (np. w trypanosomozie, leiszmaniozie, amebozie itd.) czy też pozostawanie pasożytów zaadoptowanych do istniejących warunków w żywicielu. Obrona pasożytów ze względu na mechanizmy ich działania polega na obronie przed rozpoznaniem przez system immunologiczny żywiciela tzw. obrona profilaktyczna (A) oraz obronie przed bezpośrednimi reakcjami żywiciela - obrona czynna (B). (A) Obrona przed rozpoznaniem przez system immunologiczny żywiciela polega na: - mimikrze antygenowej - zmianie immunogenności własnych antygenów - wywołaniu stanu tolerancji antygenowej lub immunosupresji żywiciela - bytowaniu wewnątrz komórek żywiciela 5 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś Najbardziej uniwersalną koncepcją wyjaśniającą mechanizmy przeżywania pasożytów w żywicielu są hipotezy tłumaczące zjawisko mimikry antygenowej u pasożytów (rycina 2). ryc. 2. Schemat przedstawiający hipotezy mechanizmów obronnych pasożyta przed reakcją ze strony żywiciela (1. W trakcie ewolucji kontaktów żywiciel-pasożyt dochodzi do rozwoju podobnych cech struktury antygenowej u obu organizmów, poprzez dopuszczenie przez żywiciela do rozwoju osobników najmniej immunogennych, których wydzieliny, wydaliny lub białka powierzchniowe nie powodują immunizacji, gdyż są podobne do jego własnych substancji. 2. Poprzez wbudowywanie do swojej struktury komórkowej białek żywiciela. 3. Poprzez maskowanie białkami żywiciela białek własnych.) Jednym z ważniejszych mechanizmów obronnych ze strony pasożytów, jako odpowiedzi na rozwój odpowiedzi żywiciela, jest zmiana immunogenności własnych antygenów. Taka zmienność antygenowa jest zasadniczym mechanizmem zapewniającym przeżywanie afrykańskim trypanosomom, które wytwarzają aż 23 warianty antygenowe. Populacje pasożytów w trakcie pobytu w żywicielu zmieniają antygeny powierzchniowe zlokalizowane w błonie zewnętrznej. Zmieniające się białka - antygeny wariantowe są glikoproteidami. Część węglowodanowa jest stała dla wszystkich populacji, natomiast część 6 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś białkowa jest elementem zmieniającym się. Występowanie zmian nie mam określonej kolejności, a powrót do żywiciela pośredniego oznacza powrót do podstawowej formy antygenowej. Mechanizmem obronnym pasożyta przed działaniem żywiciela jest możliwość wywołania w organizmie żywiciela braku odpowiedzi immunologicznej. Immunosupresja lub stany tolerancji antygenowej wywołane są przez: substancje niskocząsteczkowe lub antygeny rozpuszczalne. Immunosupresję obserwuje się szczególnie często u ludzi zarażonych Plasmodium. Stwierdzono, że immunosupresja może być spowodowana przez czynniki leukotoksyczne lub odpowiednie prostaglandyny. Jednym z najbardziej skutecznych sposobów obrony pasożytów przed atakiem komórek i przeciwciał jest przebywanie wewnątrz komórek żywiciela. Jest to zjawisko powszechne dla wielu pierwotniaków, spędzających część cyklu życiowego m. in. wewnątrz erytrocytów. Również larwy niektórych nicieni np. Trichinella spiralis bytują w komórkach mięśniowych; larwy filaridae przebywają przez część cyklu życiowego wewnątrz komórek owadów. (B) Obrona przed bezpośrednimi reakcjami żywiciela (obrona czynna) polega na neutralizacji wolnych rodników i nadtlenków poprzez enzymy antyoksydacyjne oraz neutralizacji przeciwciał poprzez enzymy lityczne (patrz przypisy). IV. Mechamizmy patogenetyczne wywołane przez pasożyty Obecność pasożytów w organizmie żywicielskim wywołuje w narządach i układach zmiany, które są przyczyną towarzyszących objawów klinicznych. Zmiany patologiczne można podzielić na bezpośrednie-miejscowe (i), powstające w miejscu obecności pasożyta, lub pośrednie-ogólne (ii), mogące ujawniać się w różnych miejscach organizmu, które są następstwem zmian bezpośrednich. W wielu inwazjach zmiany patologiczne u żywiciela manifestują się objawami klinicznymi dopiero po zarażeniu znaczną liczbą pasożytów. Na przykład zarażenie człowieka bardzo mała dawką larw Trichinella spiralis może przebiegać bezobjawowo, ale natomiast pojedynczy osobnik Ascaris lumbricoides może wywołać ciężkie objawy alergiczne. (i) Do zmian patologicznych bezpośrednich można zaliczyć wpływ mechaniczny pasożytów na tkanki. Np. Dioctophyme renale bytujący w miedniczce nerkowej powoduje zanik miąższu nerki na skutek ucisku. Larwy Trichinella spiralis rozwijające się w komórkach mięśniowych pozbawiają je z właściwości czynnych. Inwazje pełzaków czerwonki (Entamoeba histolytica) powodują u człowieka systematyczne niszczenie nabłonka śluzówki jelita grubego, stanowiąc przyczynę biegunek na skutek zaburzeń w wchłanianiu wody. Szereg nicieni i tasiemców może wywołać embolię (zaczopowanie jelit), 7 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś która jest szczególnie częsta u ludzi na Dalekim Wschodzie. Przykładem zmian patogenicznych wywołanych przez czynniki bezpośrednie jest również anemia powodowana przez niektóre pasożyty odżywiające się krwią, na przykład nicienie z rodzaju Ancylostoma. (ii) Zmiany patologiczne pośrednie są wyrazem działania czynników reakcji obronnych, immunologicznych ze strony żywiciela oraz działania czynników biochemicznych powstałych ze strony pasożyta. Podstawowe cztery typy reakcji prowadzące do uszkodzenia tkanek żywiciela, a tym samym wywołania stanu chorobowego przedstawiono na rysunku 3. ryc. 3. Typy reakcji zachodzących w organizmie żywiciela inicjowane obecnością pasożytów W wyniku inwazji pasożytniczych mamy bardzo często do czynienia jednocześnie z kilkoma typami reakcji immunologicznych na obecność pasożytów. Zmiany spowodowane przez pewne metabolity lub toksyny, powstające w wyniku procesów biochemicznych zachodzących u pasożytów, należą do najważniejszych poznanych czynników patogenetycznych. Następstwa ich działania mogą ujawniać się lokalnie lub w miejscach odległych od pasożyta. Dominujące objawy kliniczne spowodowane przez te czynniki u żywiciela to: podwyższenie temperatury, dreszcze i biegunki (np. w wyniku wydzielania prostaglandyn przez pasożyty jelitowe) lub powiększenie i marskość wątroby, bóle mięśniowe oraz objawy neurologiczne (np. w wyniku wydzielania toksyn). Interesującym przykładem działania 8 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś metabolitów pasożyta na żywiciela, jako czynnika patogenicznego, jest śpiączka afrykańska (coma) wywołana przez Trypanosoma brucei gambiense. Powstaję ona u żywiciela w wyniku wydzielania pochodnych indolowych, związków o charakterze auksyn (hormonów roślinnych), powstających u trypanosom na skutek specyficznego metabolizmu tryptofanu w klasycznym torze Ehrlicha. KORZYSTAJ Z NASTĘPUJĄCEJ LEKTURY: Zarys parazytologii ogólnej - K. Niewiadomska, P. Pojmańska, B. Machnicka i B. GrabdaKazubska, PWN 1980. ISTOTNE PUNKTY WIDZENIA 1. Pasożytnictwo jest to interakcja powodująca uzależnienie się pasożyta od co najmniej jednego genu żywiciela. 2. Im bardziej pasożyt jest swoisty dla żywiciela, tym bardziej jest od niego uzależniony. 3. Adaptacje pasożyta do żywiciela zależą od biotopu, w którym bytuje. 4. Pasożyt unikając rozpoznania przez system immunologiczny żywiciela upodabnia swoją antygenową strukturę powierzchniową do antygenów żywiciela. 5. Szkody, jakie powstają w żywicielu na skutek inwazji pasożytów są sumą reakcji działania pasożytów oraz działania żywiciela na pasożyty. 6. Reakcje żywiciela mające na celu wyeliminowanie pasożytów z organizmu są niekiedy tak silne, że powodują jego samozniszczenie. 9 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś PRZYPISY Obrona przed wolnymi rodnikami i nadtlenkami. W wyniku inwazji pasożytów w organizmie żywiciela uruchamiane są reakcje obronne, biochemiczne mające swe podłoże w procesach immunologicznych. Organizm żywiciela generuje wolne rodniki i nadtlenki poprzez limfocyty, eozynofile i neutrofile, które mają za zadanie uszkodzenie lub zabicie pasożyta. Każdy pasożyt posiada co najmniej jeden z enzymów antyoksydacyjnych takich jak dysmutaza ponadtlenkowa, katalaza lub peroksydaza. Dysmutaza ponadtlenkowa (E.C. 1.18.1.1) katalizuje dysmutację jonów ponadtlenkowych O2- + O2- + 2H + → H2O2 + O2 Dysmutacja powoduje zabezpieczenie organizmu przed uszkodzeniem przez wolne rodniki DNA i białek. Katalaza (E.C. 1.11.1.6) katalizuje rozkład nadtlenku wodoru, gdzie woda utleniona jest zrówno donorem jak i akceptorem elektronów z wydzieleniem tlenu. H2O2 + H2O2 → H2O + O2 Peroksydaza (E.C. 1.11.1.7) katalizuje rozkład nadtlenku wodoru poprzez redukcję nadtlenku wodoru kosztem wielu związków np. cytochromy, chinomy. Reakcja katalizowana przez peroksydazę przebiega następująco: H2O2 + AH2 → 2H2O + A Obrona poprzez enzymy lityczne (proteolityczne) Wiele gatunków pasożytniczych pierwotniaków zaopatrzonych jest w zestaw enzymów litycznych odgrywających rolę w unieczynniania reakcji immunologicznych żywiciela, poprze uszkadzanie komórek immunokompetentnych i uszkadzanie przeciwciał. Obecność enzymów proteolitycznych stwierdzono m. in. u Trichomonas vaginalis, Entamoeba histolytica, Trypanosoma sp. Leishmania sp. i innych. Są to przeważnie enzymy związane z powierzchnią pasożyta, jakkolwiek niektóre enzymy mogą być wydzielane na zewnątrz z specjalnych lizosomów. Immunopatologia chorób wywołanych przez pasożyty Procesy immunopatologiczne zachodzą w organizmach, w których znajdują się pasożyty, nie jako bezpośredni skute1k wpływu inwazji pasożytniczej, lecz jako wynik reakcji immunologicznych, które wytwarza organizm przeciw pasożytom. Obecnie rozróżnia się cztery podstawowe typy inicjowania reakcji nadwrażliwości prowadzące do uszkodzenia tkanek, a tym samym do wywołania stanu chorobowego. Typ I polega na uwalnianiu farmakologicznie aktywnych mediatorów naczynioaktywnych amin, z tkanek lub komórek uczulonych biernie przez przeciwciała w czasie kontaktu z antygenem. Objawy powstające jako wynik reakcji zależą od właściwości mediatorów i są określane jako reakcja anafilaktyczna. Do mediatorów tych należą aminy: histamina i serotonina, kwasy tłuszczowe określane jako wolno działające substancje anafilaksji oraz substancje chemotaktyczne dla eozynofilów. Histamina powoduje zwiększenie przepuszczalności kapilarów, wywołuje kurczenie się mięśniówki gładkiej wielu narządów, zwiększa powstawanie wydzieliny na śluzówkach i spojówkach. Serotonina wpływa na wywołanie skurczu mięśniówki gładkiej oraz powoduje przepuszczalność naczyń żylnych. Bradykinina, należąca do kinin powoduje skurcz niektórych mięśni gładkich, obniża ciśnienie krwi, powoduje przepuszczalność naczyń krwionośnych i wydzielenie śliny. Wolno działające substancje anafilaksji biorą udział 10 Materiały uzupełniające do wykładów z Biologii dla studentów I roku kierunku lekarsko-dentystycznego Prof. dr E. Hadaś głównie w miejscowych reakcjach anafilaktycznych tkanek, np. płuc. Typ I reakcji alergicznej występuje w trakcie większości inwazji pasożytniczych. Wielu inwazjom pasożytniczym u człowieka i zwierząt towarzyszy swędząca pokrzywka, gorączka, obrzęki. Objawy takie, związane z alergią, powstają przy włośnicy człowieka, schistosomatozie, filariozie. Reakcje miejscowe, obrzęk i świąd, które wywołują ukłucia pasożytów zewnętrznych, prowokują zwierzęta do odruchów obronnych poprzez obrzęki w narządach wewnętrznych czy skórze, co utrudnia w konsekwencji wędrówkę3 pasożytów przez tkanki. Typ II reakcji alergicznej polega na uszkodzeniu tkanek przez przeciwciała skierowane przeciwko antygenowi na błonie komórkowej lub błonie podstawowej; wyzwalają one lityczną i zapalną aktywność dopełniacza w miejscu działania. Antygen, przeciw któremu są skierowane przeciwciała, nie musi być składnikiem błony komórkowej, może zostać biernie adsorbowany ze środowiska, w którym rozwijają się na przykład pasożyty. Ten typ reakcji w inwazjach pasożytniczych powstaję przede wszystkim w sytuacjach, w których inwazja pasożytnicza inicjuje powstawanie autoprzeciwciał. Dochodzi do tego zarówno przy bezpośrednich uszkodzeniach komórek np. przez pasożytnicze pierwotniaki, jak i w wyniku odkładania się rozpuszczalnych antygenów pasożytniczych na pewnych komórkach lub tkankach. Prawdopodobnie anemia wywołana w trakcie malarii polega na adsorbcji na erytrocytach rozpuszczalnych antygenów pasożyta, które działają opsonizująco w procesie usuwania erytrocytów przez śledzionę. Typ III reakcji alergicznej, powstający u organizmów wyższych jako rezultat tworzenia się kompleksów antygenu z przeciwciałem przy udziale komplementu, może przebiegać w formie reakcji miejscowej (reakcja Arthusa) lub jako forma uogólniona (choroba posurowicza). Reakcji Arthusa towarzyszy naciek neutrofilów. Konieczne do aktywacji dopełniacza są immunoglobuliny IgG. Aktywacja komplementu przyczynia się z kolei do powstawania czynnika chemotaktycznego dla neutrofilów. W przebiegu reakcji dochodzi do degranulacji neutrofilów, a pochodzące stąd enzymy wywołują zmiany zapalne i lityczne w tkance łącznej. Do zmian immunopatologicznych, które mogą być zakwalifikowane jako typ III reakcji alergicznej, dochodzi u człowieka przy zarażeniu Plasmodium malariae i P. falciparum. Typ IV przedstawia reakcję komórkową, inicjowaną kontaktem antygenu z limfocytami T. Obraz histologiczny przedstawia silne zmiany zapalne, którym towarzyszy naciek komórek mononuklearnych. Powoduje to blokadę naczyń włosowatych i nekrozę tkanki. Odczyn skórny typu późnego występuje w przebiegu wielu chorób pasożytniczych wywołanych przez pierwotniaki (choroba Chagasa, leiszmanioza, toksoplazmoza), nicienie (askarydoza, toksokaroza) oraz w chorobach wywołanych przez przywry. W bardzo wielu inwazjach pasożytniczych można stwierdzić in vitro transformację limfocytów pod wpływem antygenu, jak również zahamowanie migracji makrofagów. Jednostką chorobową, przy której odporność komórkowa odgrywa decydującą rolę (pozytywną w sensie rokowania), jest forma skórna leiszmaniozy. Niegojenie się owrzodzeń jest związane z nie wytwarzaniem się odporności komórkowej. Parazytozą, w której udowodniono rozwój zmian immunopatologicznych o podłożu komórkowym, jest schistosomatoza. Za zmiany te odpowiedzialne są jaja pasożyta, a właściwie antygeny dla nich swoiste. Powiększenie śledziony i wątroby, zwłóknienia wokół żyły wrotnej oraz przełykowe żylaki są głównym symptomem u człowieka i zwierząt. 11
