- •Введение
- •1.3 .Особенности функционирования иммунной системы при беременности, лактации и менопаузе.
- •Компоненты комплемента, их функция и обозначения.
- •1.4. Приобретенный иммунитет. Определение и основные понятия.
- •1.5. Иммунная система: строение.
- •1.6. Иммунная система: функционирование.
- •7. Иммунный ответ.
- •Тимусзависимые лимфоциты периферической крови
- •И.Мечникова
- •Костный мозг, тимус
- •Антибактериальной
- •1.8.Тестовые задания по первому разделу.
- •Макрофаги
- •2.1.Методики, используемые для оценки иммунного статуса.
- •1.2.Нормативные значения иммунограммы у взрослых.
1.3 .Особенности функционирования иммунной системы при беременности, лактации и менопаузе.
Плод как аллотрансплантат. В иммунологическом аспекте вынашивание плода с полным набором чужеродных антигенов в течение длительного времени является иммунологическим парадоксом. Действительно, у млекопитающих срок жизни аллогенных трансплантатов, несовместимых по сильным антигенам системы HLA (МНС), составляет в среднем 10—15 дней. Однако эмбрион, у которого HLA-антигены появляются уже через 96 ч после оплодотворения (8 клеточных делений), несущий полный набор антигенов отца, не только не отторгается, но и полноценно развивается в течение нужного времени. Более того, повторные беременности от того же отца не только не индуцируют отторжения плода, но и не влияют на сроки беременности. Иными словами, полностью не работают законы трансплантационного иммунитета.
Хотя причины не отторжения плода остаются до конца не выясненными, есть основание полагать, что решающую роль в предотвращении реакции отторжения играют иммунологические потенции трофобласта и иммунные механизмы, регулирующие взаимоотношения плода и матери. Современная литература, посвященной этому вопросу, позволяет сформулировать ряд механизмов, обеспечивающих производство потомства .
Роль трофобласта заключается в выполнении, во-первых, барьерной функции, нарушение которой (в результате травм) приводит к реакции отторжения и аборту. Вторая особенность трофобласта — это отсутствие на нем свободных для распознавания HLA-антигенов матери и плода. Скорее всего речь идет о феномене специфической блокады этих антигенов с помощью антител матери (третья функция трофобласта). Данное обстоятельство не позволяет иммунной системе развивать реакции отторжения ни со стороны матери, ни со стороны плода , так называемая «реакция трансплантат против хозяина» (РТПХ).
Это положение подтверждается тем, что бесклеточные субстраты ткани трофобласта обладают способностью подавлять пролиферативный ответ лимфоцитов in vitro. Эти антитела представляют собой местно синтезируемые в матке и плаценте IgG против HLA-антигенов на клетках эмбриона и лимфоцитах матери. Рассматривается также специфическая роль так называемого отрицательно заряженного мукополисахарида, обладающего способностью маскировать антигены плаценты.
Супрессивные гуморальные и клеточные факторы. Существует достаточно много сообщений о том, что в организме матери все же синтезируется некоторое число антител и сенсибилизированных лимфоцитов против антигенов плода, но они не оказывают своего патогенного действия. Однако выдвинуто убедительное предположение, что в основе развития нефропатий при беременности, осложненной поздним токсикозом, лежит нарушение способности материнского организма вырабатывать антитела, блокирующие антигенные маркеры плаценты, которые перекрестно реагируют (общие антигенные детерминанты) с антигенными компонентами почечных клубочков и тканей головного мозга.
Таким образом, в норме в организме матери вырабатываются супрессирующие факторы (антитела и «отрицательно заряженный мукополисахарид»), содержание которых нарастает с увеличением срока беременности. Кроме того, в организме матери возрастает более чем в 2 раза активность Т-лимфоцитов, обладающих супрессорной функцией, что поддерживает специфическое иммунодепрессивное состояние. Большинство Т-супрессоров находится непосредственно в лимфатических узлах, дренирующих матку.
Более того, имеется и второй клеточный механизм иммуносупрессии — макрофагальный, осуществляемый местно расположенными макрофагами с большим числом Fc IgG-рецепторов.
Кроме механизмов, создающихся материнской иммунной системой, в процессе эмбриогенеза начинают синтезироваться (на 12— 16-й неделе) фетальные антигены. Это фетопротеины α (АФП), α2 , р-протеин и др. Данная группа, включающая примерно 10 антигенов, получила название раково-эмбриональных антигенов, поскольку они синтезируются и эмбрионом, и клетками опухолей печени. В том и другом случае синтез этих антигенов оказывает дополнительное иммуносупрессивное действие.
Иммунитет и беременность. Таким образом, в организме матери при нормально протекающей беременности всегда специально создается состояние временного частичного иммунодефицита, непосредственно обеспечивающее вынашивание плода. При этом в иммунном статусе организма матери наблюдается:
снижение уровня IgG в сыворотке крови, возможно, вследствие переноса IgG через плаценту и временного, на период беременности, изменения механизмов регуляции синтеза IgG;
компенсаторно в ряде случаев может умеренно увеличиваться уровень IgA и IgM;
значительно угнетается функциональное состояние фагоцитарных нейтрофилов крови (особенно хемотаксис и бактерицидность по отношению к грамотрицательной и кокковой флоре), а также синтез активных форм кислорода макрофагами. То есть их кислород зависимая бактерицидность;
увеличивается число Т-супрессоров, но без значительных изменений соотношения Т- и В-лимфоцитов. Интересно отметить, что при задержке в матке остатков трофобласта (после выкидышей или патологических родов) наблюдается реверсия соотношения Т- и В-клеток.
Сформировавшийся при беременности иммунный статус (дефицит IgG, угнетение фагоцитоза нейтрофилов и макрофагов, гиперфункция Т-супрессоров) приводит прежде всего к повышенной восприимчивости к вирусной (грипп, гепатит, полиомиелит, краснуха, ветряная оспа) и бактериальной (особенно стрептококковая) инфекции. Несмотря на это, следует помнить, что любые попытки воздействия на иммунную систему беременных могут существенно осложнить беременность или стимулировать выкидыш и, следовательно, нецелесообразны и даже опасны. Исключением является Rh-конфликт при беременности.
Гемолитическая болезнь новорожденных, или Rh-конфликт. Лечение этой патологии относится к наиболее ярким достижениям клинической иммунологии, и практически проблему Rh-конфликта можно считать решенной.
Суть
феномена состоит в том, что гемолиз
эритроцитов происходит
у Rh+
детей, вынашиваемых Rh-
матерями. Сенсибилизация
у Rh-
матерей может развиться в результате
родов или абортов, поэтому
частота абортов и родов усугубляет
тяжесть Rh
конфликта и повышает
интенсивность гемолиза. Поскольку
антигены Rh-системы
расположены
на поверхности эритроцитов, то повторная
беременность
протекает при развитии агрессии иммунной
системы по отношению эритроцитов
плода с их гемолизом (реакции II
и III
типа по P.Gell
и R.Coombs).
Этот процесс легко купируется введением
aнти-Rh-иммуноглобулина,
который образует непатогенные иммунные
комплексы с антителами против
эритроцитов и элиминируется из организма.
Такая иммунизация необходима всем
Rh-женщинам
после первого аборта или сразу после
рождения Rh+-pe6eнкa.
Если aнти-Rh-aнтителa не вводили профилактически, то необходимо их вводить во время беременности. Стандартная доза при однократном введении составляет 300 мкг. До внедрения иммунопрофилактики в широкую практику гемолитической болезни новорожденных внутриутробная смертность в результате Rh-конфликта составляла, по данным ВОЗ, 5—10%.
Иммунология лактации. Возрастные особенности онтогенеза иммунной системы новорожденных определяются как физиологическое иммунодефицитное состояние. В создании пассивного иммунитета в этот период большую роль играет IgG, проникший через плаценту из организма матери. Концентрация IgG у новорожденных в норме значительно превышает показатели у взрослого человека, но при недостатке IgA- и IgM-антител.
В раннем постнатальном периоде основные факторы иммунитета ребенок получает от матери через молозиво и молоко (табл. 19). Кроме того, в молоке содержатся лизоцим (мураминидаза), фактор резистентности к стафилококку, лактопероксидаза, лактоферрин, интерфероны, комплемент, иммуноглобулины (IgM и IgG в форме сывороточных иммуноглобулинов, a IgA в основном в виде S-IgA, причем в молозиве S-IgA в 15—40 раз больше, чем в молоке!). В молоке высокое содержание S-IgA восполняет недостаточность местного иммунитета кишечника ребенка и препятствует развитию инфекций, обусловленных Е. coli, пневмококками, стрептококками, холерным вибрионом и вирусом полиомиелита, к которым S-IgA имеет особое сродство.
Аллергия к грудному молоку. К сожалению, нередко у детей наблюдается аллергия к молоку матери. Основными антигенами (аллергенами) молока являются лактоальбумины, казеин и сывороточные альбумины. Аллергия I типа, особенно в сочетании с реакциями II—IV типа, может вызвать серьезные нарушения — геморрагии, поносы и даже отек гортани и легкого. Встречаются случаи аллергии к собственному молоку у кормящих матерей. При этом развиваются тяжелые неинфекционные маститы и/или прекращается лактация.
Иммунологические аспекты климактерического синдрома.
Развитие менопаузы и климактерический синдром сопровождаются не только гормональными ,но и иммунологическими нарушениями. Развитие климактерического синдрома (КС) и его тяжесть во многом определяются гиперактивностью аутоиммунных реакций по отношению к компонентам яичников. В качестве критериев тяжести КС еще в 1988 году акушер-гинеколог Майданник И.Л. предложила использовать величины титров антител против яичников: легкая степень тяжести — от 1:8 до 1:32; средняя степень тяжести — от 1:32 до 1128-тяжелый КС - выше 1:128 . Показатели антител при тяжелом климактерическом синдроме как правило в 8-10 раз выше, чем при легком варианте течения.
Механизмом поддержания аутоагрессии при КС служит снижение функции Т-супрессоров при умеренной активации В-клеток за счет гиперпродукции IgG. Климактерический синдром, осложненный ожирением, сопровождается уменьшением активности фагоцитов.Эти факты привели к успешному использованию для коррекции иммунного статуса и самих проявлений КС (наряду с заместительной гормональной терапией) тималина, или тактивина, спленина (в сочетании с витаминами Е и С, глютаминовой кислотой).
Необходимо помнить, что иммунный статус у больных КС имеет некоторые отличия от такового у лиц старшего возраста (более 70 лет). Первые признаки возрастных дисфункций иммунитета иногда выявляются у лиц обоего пола в возрасте более 50 лет: гиперпродукция IgG- и IgA-антител при снижении уровня S-IgA и аутоантител, снижение функции Т-лимфоцитов, но увеличение содержания CD8+-T-клеток (цитотоксических клеток). Таким образом, снижается в целом «цензорная» функция иммунитета, что обусловливает повышенную частоту онкологических, аутоиммунных и инфекционных заболеваний у людей старшего возраста. Согласно иммунологической теории старения G.Walford , сформулированной в 1971 году, в течение жизни человека накапливаются соматические мутации и повышается вероятность изменений аутоантигенов, распознающихся как чужеродные. Это дает начало аутоагрессии, прежде всего по отношению к ДНК и клеткам эндокринных желез.
Существуют еще две проблемы взаимоотношения иммунной и репродуктивной функции организма: бесплодие и предупреждение нежелательной беременности. Хорошо известно, что значительная часть (20—25%) всех случаев бесплодия относится к аутоиммунным формам.
Суть аутоиммунного бесплодия заключается в продукции антител против антигенов сперматозоидов, при этом последние блокируются или погибают. В первом случае сохраняется почти неизменная подвижность сперматозоидов.
У мужчин продукция аутоантител к сперматозоидам (иммунологически изолированная ткань) возможна лишь при травмах или инфекциях наружных половых органов. В подобных случаях в несколько раз увеличивается число спермальных антител. Наиболее точным методом диагностики этих нарушений является иммуноферментный анализ (ИФА) и MAR-test. Лечение заключается в санации урогенитальных инфекций, травм или элиминации условий повторения контакта с травматизирующим фактором (в том числе профессиональным). В организме женщин в ряде случаев также могут продуцироваться антиспермальные антитела, иногда даже без влияния каких-либо воспалительных или травматизирующих процессов (иммунный ответ на чужеродный антиген). Способ выявления этой формы бесплодия аналогичен предыдущему, а лечение заключается во временном прекращении непосредственного контакта с партнером при контроле титра антител.
Что касается иммунологических приемов профилактики нежелательной беременности, практические результаты исследований следует ожидать в ближайшее время. Способы же иммунодиагностики беременности, начиная с 96 ч после оплодотворения, вполне доступны (специальные диагностикумы для самоконтроля и самодиагноза можно приобрести в аптеках).
1.3. Факторы врожденного иммунитета
Факторы врожденного иммунитета организма включают в себя целый ряд компонентов (таблица 3).
Таблица 3.
Факторы врожденного иммунитета
Барьерные |
Клеточные |
Гуморальные |
Системные |
Анатомические и физиологические барьеры |
Фагоцитоз NK-клетки |
Лизоцим Интерфероны Пропердин Лактоферин Комплемент Белки острой фазы |
Ментальная защита Воспаление Ответ острой фазы |
1. Физические (анатомические) барьеры. Кожа, слизистые оболочки респираторного и желудочно-кишечного тракта, мерцательный эпителий, секреты слизистых, слезных и потовых желез препятствуют колонизации патогенами.
2. Физиологические барьеры. Этот тип защиты включает температуру тела, кислотность желудочного сока, также препятствующие колонизации.
3. Фагоцитоз – это особый процесс поглощения клеткой крупных макромолекулярных комплексов или корпускулярных структур. Высокопрофессиональными фагоцитами у млекопитающих являются всего два типа клеток – нейтрофилы и моноциты/макрофаги. Цель фагоцитоза – полное биохимическое расщепление до мелких метаболитов содержимого фагосомы при помощи специальных ферментов. Фагоцитоз включает ряд стадий (таблица 4).
Таблица 4.
Стадии фагоцитоза
Стадия |
Событие |
Факторы фагоцитоза |
Хемотаксис |
Сближение фагоцита и объекта |
Рецепторы хемотаксинов, цитоскелет, лейкотриены |
Прилипание |
Установление контакта |
Соответствующие рецепторы, интегрины |
Активация мембраны |
Подготовка к погружению |
Интегрины, рецепторы, липиды, протеинкиназа С, кальций |
Инициация фагоцитоза |
Обволакивание объекта |
Элементы цитоскелета, кальций, интегрины |
Формирование фагосомы |
Замыкание мембраны и погружение объекта |
Элементы цитоскелета |
Формирование фаголизосомы |
Слияние фагосом и лизосом |
Компоненты мембраны, цитоскелета |
Киллинг и переваривание |
Гибель объекта фагоцитоза, его переваривание |
Продукты кислородного и азотного метаболизма |
Выброс продуктов деградации |
Выброс содержимого фаголизосомы из клетки |
Цитоскелет, мембрана |
Фагоцитоз занимает промежуточное место между врожденным и приобретенным иммунитетом, так как итогом фагоцитоза макрофагами является экспрессия антигенной части молекулы возбудителя для последующего развития иммунного ответа («представление антигена»).
3. Естественные киллеры (NK-клетки, от nature killer) представляют собой популяцию лимфоцитов, лишенных признаков Т- и В-лимфоцитов. Их клеточными мембранными маркерами являются молекулы CD16 и CD56. Их участие в функции врожденного иммунитета состоит в способности оказывать прямое цитотоксическое действие на злокачественные и вирусиндуцированные клетки, а также клетки, поглотившие внутриклеточные бактерии.
Существует две субпопуляции NK-клеток: циркулирующие в крови и тканевые (в печени и децидуальной оболочке беременной матки). Они различаются мембранным фенотипом и функциональными обязанностями в организме.
“Кровяные” NK-клетки имеют фенотип CD56+(мало)/CD16+ и несут рецептор для Fc-фрагмента IgG. Благодаря наличию этого рецептора “кровяные” NK распознают инфицированные вирусами клетки, на поверхность которых сели антитела класса IgG против вирусных антигенов, и развивают в отношении этих клеток антителзависимую клеточную цитотоксичность. Собственно механизм убийства инфицированной клетки такой же, как у ЦТЛ - выделение перфорина в месте контакта с мембраной клетки-мишени, через поры которой впрыскиваются гранзимы, обеспечивающие развитие апоптоза.
NK-клетки тканевых популяций имеют другой мембранный фенотип CD56+/CD16-. Возможно, что их главная физиологическая функция – киллерная в отношении активированных лимфоцитов. В печени эти NK-клетки убивают лимфоциты, принесенные из кишечника в кровь и активированные против пищевых антигенов.
5. Гуморальные факторы секретов - лизоцим, интерфероны, пропердин, лактоферин. Лизоцим – гидролитический фермент секретов слизи – способен разрушать пептидогликаны клеточных стенок бактерий. Интерфероны – группа белков, продуцируемых вирусинфицированными или активированными клетками. Среди прочих иммунорегуляторных функций интерфероны способны прямо подавлять размножение вирусов. Пропердин – один из компонентов комплемента, обладающий цитолитическим действием на бактерии. Лактоферрин – фактор секретов, связывающий железо, необходимое для пролиферации бактерий.
6. Комплемент (to complement – дополнить) – это сложный белковый комплекс, состоящий из более 25 сывороточных белков и нескольких белков клеточных мембран. Основные компоненты комплемента получили обозначение от С1 до С9, остальные выполняют регуляторные функции (таблица 3). Компоненты комплемента синтезируются преимущественно макрофагами и гепатоцитами.
Подобно белкам свертывания крови комплемент активируется за счет каскадного процесса, когда продукт предыдущей реакции выполняет роль катализатора следующей.
Активация системы комплемента в основном осуществляется тремя путями: при помощи иммунных комплексов (классический путь) или без участия антител (альтернативный путь, лектиновый путь).
Классический путь активации инициируется комплексами антиген-антитело. На молекулах IgM , IgG3, IgG1 есть специальные реакционно-способные участки, которые после формирования комплекса антиген-антитело способны связывать компонент С1 комплемента, а именно субкомпонент С1q. Реакция связывания С1q с антителами происходит только на поверхности микробных клеток.
Альтернативный путь активации инициируется клетками микроорганизмов. В сыворотке крови всегда имеется небольшой, но значимый уровень спонтанного расщепления С3 белка на C3a и C3b. Последний способен ковалентно связываться с поверхностными молекулами не всех, но некоторых микроорганизмов. Для него же есть рецепторы на фагоцитах. Кроме того, С3b, связанный с поверхностью микробных клеток, активирует другие компоненты системы комплемента. Так расщепляется С5 до С5а и С5b. С5а и С3а являются медиаторами воспалительной реакции и являются анафилотоксинами. Для них существуют рецепторы на тучных клетках (выброс содержимого гранул), на гладких мышцах (сокращение), они повышают активность, адгезию и экстравазацию фагоцитов. С С5b начинается реакция расщепления С5 -С9, завершающаяся формированием мембраноатакующего комплекса (МАК), с последующей перфорацией и лизисом микробной клетки.
Два пути действуют одновременно, потенцируя друг друга.
Лектиновый путь активации начинается со связывания с углеводами поверхностных структур микробных клеток МСЛ, что катализирует активное расщепление С4. Дальнейшие реакции лектинового пути активации полностью тождественны классическому пути активации.
Таблица 5.
