Иммунобиологическая защита

Если возбудитель преодолевает поверхностные физические и химические барьеры, он встречается с действием факторов неспецифической иммунобиологической защиты. Эти механизмы делят на гуморальные и клеточные.

Ключевую роль в неспецифической защите внутренней среды организма играют факторы системы комплемента и фагоцитирующие клетки. Их активность во многом дополняют различные БАВ (таблица 17-2).

Таблица 17-2. Основные гуморальные факторы неспецифической защиты организма

Система комплемента

Система комплемента — группа по меньшей мере 26 сывороточных белков — компонентов комплемента (таблица 17-3). Компоненты системы комплемента участвуют в реакциях свертывания крови, способствуют межклеточным взаимодействиям, необходимым для процессинга АГ, вызывают лизис бактерий и клеток, инфицированных вирусами. В норме компоненты системы находятся в неактивной форме. Активация комплемента приводит к поочередному (каскадному) появлению его активных компонентов в серии протеолитических реакций, стимулирующих защитные процессы.

Основные функции компонентов комплемента в защитных реакциях — стимуляция фагоцитоза, нарушение целостности клеточных стенок микроорганизмов мембраноповреждающим комплексом (особенно у видов, устойчивых к фагоцитозу, например гонококков) и индукция синтеза медиаторов воспалительного ответа (например, ИЛ1; таблица 17-4). Кроме того, система комплемента стимулирует воспалительные реакции (некоторые компоненты — хемоаттрактанты для фагоцитов), участвует в развитии иммунных (через активацию макрофагов) и анафилактических реакций. Активация компонентов комплемента может происходит по классическому и альтернативному путям.

Таблица 17-3. Компоненты системы комплемента

Ы вертска! подтабличное примечание. Ы

* С3 также служит компонентом альтернативного пути активации.

Таблица 17-4. Основные эффекты белков системы комплемента и фрагментов их расщепления

Фагоцитирующие клетки

Фагоциты выполняют не только защитные (поглощают и разрушают чужеродные агенты), но и дренажные функции (удаляют погибшие и деградировавшие структуры организма).

Фагоциты представлены клетками миелопоэтического ряда (полиморфноядерные лейкоциты) и макрофагально-моноцитарной системы (моноциты, тканевые макрофаги). Основные свойства фагоцитирующих клеток представлены в таблице 17-5.

Таблица 17-5. Характеристики фагоцитирующих клеток

Фагоциты непосредственно участвуют в осуществлении важных процессов. Они обеспечивают:

Ú инициацию иммунных реакций. Поглощая чужеродные агенты, макрофаги «перерабатывают» их (процессинг) и «представляют» (презентация) иммунокомпетентным клеткам. При этом макрофаги выделяют цитокины, активирующие лимфоциты;

Ú реализацию антителозависимого цитолиза благодаря экспрессии на поверхности фагоцита рецептора Fc-фрагмента IgG (CD16).

Другие факторы неспецифической резистентности

Интерфероны

Система интерферона (ИФН) — важнейший фактор неспецифической резистентности организма человека. Интерфероны выполняют антивирусную, противоопухолевую, иммуномодулирующую и радиопротективную функции. Различают 3 класса ИФН:

Ú a-ИФН (его синтезируют лейкоциты периферической крови; ранее обозначали как лейкоцитарный ИФН);

Ú b-ИФН (синтезируется фибробластами; обозначали как фибробластный ИФН);

Ú g-ИФН (продукт стимулированных Т-лимфоцитов, NK-клеток и, возможно, макрофагов; ранее называли как иммунный ИФН).

По способу образования различают ИФН I типа (образуется в ответ на обработку клеток вирусами, молекулами двухцепочечной РНК, полинуклеотидами и рядом низкомолекулярных природных и синтетических соединений) и ИФН II типа (продуцируется лимфоцитами и макрофагами, активированными различными индукторами; действует как цитокин). ИФН видоспецифичны. Каждый биологический вид, способный к их образованию, продуцирует свои уникальные продукты, похожие по структуре и свойствам, но не способные проявлять перекрестный антивирусный эффект (т.е. действовать в условиях организма другого вида).

Механизм антивирусного действия. ИФН блокирут процессы проникновения и/или репродукции вирусов. Ингибирование репродуктивных процессов при проникновении вируса в клетку обусловлено угнетением трансляции вирусной мРНК. При этом противовирусный эффект ИФН не направлен против конкретных вирусов, то есть ИФН не обладают вирусоспецифичностью.

ИФН I. Основной биологический эффект — подавление синтеза вирусных белков; способны воздействовать на другие этапы репродукции вирусных частиц, включая отпочковывание дочерних популяций. «Антивирусное состояние» клетки развивается в течение нескольких часов после введения ИФН или индукции их синтеза. При этом ИФН не влияют на ранние этапы репликативного цикла (адсорбцию, пенетрацию и «раздевание» вирусов) — противовирусное действие проявляется даже при заражении клеток инфекционными РНК. ИФН не проникают в клетки, а взаимодействуют со специфическими мембранными рецепторами (ганглиозиды или аналогичные структуры, содержащие олигосахара). По связыванию ИФН с рецептором и реализации его эффектов механизм активности напоминает действие некоторых гликопептидных гормонов. ИФН активирует гены, некоторые из которых кодируют образование продуктов с прямым антивирусным действием — протеинкиназы и олигоаденилат синтетазы.

ИФН II (b-ИФН) также способны проявлять антивирусный эффект. Он связан с несколькими механизмами. Во-первых, активация ИФН NO-синтетазы приводит к повышению внутриклеточного содержания оксида азота, ингибирующего размножение вирусов. Во-вторых, ИФН активирует эффекторные функции NK-клеток, Т-лимфоцитов, моноцитов, тканевых макрофагов и гранулоцитов, проявляющих антителозависимую и антителонезависимую цитотоксичность. Кроме того, ИФН блокирует депротеинизацию («раздевание») вирусов, высвобождение зрелых вирусных частиц из клетки, а также нарушает метилирование вирусной РНК. В смешанных культурах ИФН-чувствительных и ИФН-резистентных клеток «антивирусное состояние» чувствительных клеток распространяется и на популяции резистентных клеток.

Естественные АТ

Естественные АТ («антигеннезависимые», «неспецифические» АТ) составляют до 7% общего количества иммуноглобулинов в сыворотке крови неиммунизированных людей и животных. Их происхождение связывают с ответом иммунной системы на АГ нормальной микрофлоры. В эту же группу входят АТ, длительно циркулирующие после выздоровления от инфекционного заболевания. Часть пула подобных АТ синтезируется параллельно с образованием специфических АТ. Эти АТ низкоспецифичны, но способны перекрестно реагировать с широким спектром АГ. Вызывают агглютинацию микробов, их разрушение (в присутствии комплемента), нейтрализуют вирусы и токсины, стимулируют фагоцитарные реакции (через опсонизацию возбудителей).

Естественные киллеры

Помимо фагоцитирующих клеток, важную роль в быстром реагировании организма на чужеродные АГ играют естественные киллеры (NK-клетки). Эту популяцию составляют большие зернистые лимфоциты, элиминирующие ауто-, алло- и ксеногенные опухолевые клетки; клетки, инфицированные вирусами и бактериями, а также простейшими. NK-клетки не имеют основных маркеров лимфоцитов (поэтому их также называют нулевые лимфоциты), но экспрессируют дифференцировочные CD2, CD56 и CD16 (рецептор Fc-фрагмента АТ) АГ.

Иммунопатологические состояния и реакции

Расстройства механизмов ИБН за индивидуальным и однородным составом организма проявляются разнообразными иммунопатологическими состояниями (ИПС) и реакциями (рис. 17-6).

Ы верстка! вставить рисунок «рис-17-6» Ы

Рис. 17-6. Типовые нарушения иммуногенной реактивности.

Этиология иммунопатологических состояний

Происхождение ИПС может быть первичным или вторичным.

Причиной первичных ИПС считают наследуемый или врожденный дефект генетической программы иммунокомпетентных клеток, а также клеток, обеспечивающих неспецифическую защиту организма.

Причина вторичных ИПС — расстройства, возникающие после рождения на разных этапах онтогенеза индивида. Они развиваются в результате повреждения клеток системы ИБН, имевших нормальную генетическую программу под влиянием факторов различной природы:

Ú физической (например, высокой дозы рентгеновского излучения или свободных радикалов);

Ú химической (в частности, цитостатических агентов или перекисных соединений);

Ú биологической(например, значительного повышения содержания в крови глюкокортикоидов, повреждения клеток иммунной системы вирусами, бактериями, чужеродными клетками и АТ).

Патогенез

Патогенез иммунопатологических состояний сложен и имеет несколько вариантов развития.

· Гипорегенераторный. Этот механизм (например, иммунодефицитов и патологической толерантности) заключается в торможении пролиферации стволовых гемопоэтических и/или полипотентных, а также других пролиферирующих предшественников клеток иммунной системы. В результате в организме происходит делеция (удаление) какого-либо клона клеток системы ИБН, а также выраженное в большей или меньшей мере уменьшение общего число иммуноцитов и других факторов системы ИБН.

· Дисрегуляторный. Он обусловлен расстройствами дифференцировки антигенпредставляющих клеток и/или T- и/или B-лимфоцитов, а также кооперации этих клеток. Причинами этих двух механизмов могут быть следующие факторы.

à Изменение соотношения количества и/или эффектов разных типов иммунокомпетентных клеток (например, увеличение числа супрессоров или уменьшение количества хелперов и индукторов).

à Нарушение содержания БАВ (цитокинов различных классов, глюкортикоидов, анаболических стероидов и др.) либо числа или чувствительности рецепторов к ним на мембранах иммуноцитов, приводящее к иммунодефициту и патологической толерантности.

· Деструктивный (цитолитический). Этот вариант патогенеза состоит в массированном разрушении иммуноцитов. Причины цитолиза таковы.

à Дефект самих иммуноцитов (как следствие мембрано- и/или энзимопатий);

à Действие на иммунокомпетентные клетки цитолитических агентов (например, АТ, мембраноатакующего комплекса комплемента, больших доз цитостатиков, глюкокортикоидов и др.). При массированном разрушении иммуноцитов развивается лейкопения и различные иммунопатологические состояния.

Иммунодефициты и иммунодефицитные состояния

Развитие иммунодефицитных состояний (ИДС) и иммунодефицитов, как правило, вызывается отсутствием или дефицитом клеток иммунной системы, либо расстройством их функций. С другой стороны, при истощающих заболеваниях также часто развиваются ИДС.

Иммунодефицитные состояния и иммунодефициты — ТФП системы ИБН. Они характеризуются снижением эффективности или неспособностью иммунной системы организма к осуществлению реакций распознавания, деструкции и элиминации чужеродного антигена.

Частота иммунодефицитов и иммунодефицитных состояний

Один из 500 младенцев рождается с дефектом иммунной системы.

Значительно большее количество лиц приобретают преходящий или постоянный иммунодефицит в течение жизни.

Терминология

Термины «Иммунодефицитное состояние» и «Иммунодефицит» применяют либо как синонимы, либо подразумевают разные патологии. Так, в клинической практике принято различать:

Ú собственно иммунодефициты, или первичные иммунодефициты (развиваются в результате генетического дефекта клеток системы ИБН);

Ú иммунодефицитные состояния (вторичные иммунодефициты), сопровождающие другие заболевания (в т.ч. генетические обусловленные) или развивающиеся при длительных, тяжелых и хронических заболеваниях различной природы.