Особенности формирования и статуса иммунитета

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности формирования и статуса иммунитета

Введение

иммунитет статус организм

Иммунитемт (лат. immunitas освобождение, избавление от чего-либо) - невосприимчивость организма к различным инфекционным агентам (вирусам, бактериям, грибкам, простейшим, гельминтам) и продуктам их жизнедеятельности, а также к тканям и веществам (например, ядам растительного и животного происхождения), обладающим чужеродными антигенными свойствами. Появление и накопление в организме клеток, отличающихся антигенной специфичностью (например, опухолевых клеток) также вызывает иммунную реакцию. Механизмы И. обеспечивают постоянство состава собственных антигенов (Антигены) индивидуума. Иммунная система не только осуществляет защиту организма от разнообразных инфекционных и неинфекционных чужеродных агентов, но и участвует в регуляции функциональной, пролиферативной и репаративной активности клеток разных органов и систем организма.

Факторы формирования иммунитета

Состояние И. обеспечивают как наследуемые, так и индивидуально формируемые механизмы, которые позволяют не только распознавать и разрушать чужеродные агенты, но и запоминать их антигенную структуру, благодаря чему при повторном взаимодействии с теми же антигенами иммунный ответ возникает в более короткие сроки и бывает сильнее выраженным. В зависимости от свойств антигенов, вызывающих иммунный ответ организма, принято различать противобактериальный, противовирусный, противоопухолевый (см. Опухоли), Трансплантационный иммунитет, противопаразитарный, антитоксический и другие виды И. Иммунную реакцию против собственных антигенов называют аутоиммунной. В зависимости от механизмов, формирующих невосприимчивость организма к патогенным агентам, выделяют видовой, или врожденный, и приобретенный иммунитет.

К видовому И. относится невосприимчивость определенных видов животных или человека к возбудителям некоторых инфекционных болезней. Так, люди невосприимчивы к возбудителю чумы собак, многие животные -- к вирусу кори, гонококку и ряду других возбудителей антропонозных инфекций. Устойчивость к соответствующей инфекции наследуется как видовой признак и проявляется у всех представителей данного вида. Напряженность видового И. очень высока и преодолеть ее удается с большим трудом. Так, Пастер (L. Pasteur) обеспечил восприимчивость лягушек к столбняку и цыплят к сибирской язве лишь при их длительном содержании в условиях повышенной (лягушки) или пониженной (цыплята) температуры. Молекулярно-клеточные механизмы видового И. изучены недостаточно. Предполагают, что они препятствуют как прикреплению возбудителей болезней к клеткам барьерных тканей и внедрению их в организм, так и размножению инфекционных агентов в организме хозяина. Видовой И. могут также обеспечивать неспецифические его факторы: комплемент, интерферон, фагоцитарно-активные клетки, естественные киллеры и др.

Приобретенный И. формируется в течение всей жизни индивидуума. В зависимости от условий и особенностей формирования различают активно и пассивно приобретенный И. Активно приобретенный И. возникает в результате перенесенного инфекционного заболевания или введения в организм вакцины. Пассивно приобретенный И. формируется при передаче антител от матери к плоду и может быть искусственно создан путем парентерального введения в организм антител или лимфоцитов от гипериммунных особей. Он развивается быстро (сразу же после введения соответствующих препаратов или клеток), но сохраняется менее продолжительно, чем активно приобретенный иммунитет.

Характер и сила иммунного ответа определяются деятельностью иммунной системы организма, которая в зависимости от своего состояния, способа введения антигена, его свойств, дозы и многих других условий обеспечивает формирование И. или, наоборот, состояния иммунологической ареактивности (толерантности). Последнее характеризуется отсутствием специфического иммунного ответа на введенный антиген.

Иммунная система организма включает центральные, или первичные (у птиц -- вилочковая железа и фабрициева сумка, у животных -- вилочковая железа, костный мозг, эмбриональная печень, лимфоидные образования толстой кишки и червеобразного отростка), и периферические, или вторичные (лимфатические узлы и селезенка), лимфоидные органы, а также циркулирующие и тканевые иммунокомпетентные клетки костномозгового происхождения -- белые отростчатые эпидермоциты кожи (клетки Лангерганса), лимфоциты и моноциты, полинуклеарные лейкоциты и др. Большинство клеток иммунной системы постоянно циркулируют, перемещаясь из сосудистого русла в какой-либо отдел иммунной системы и обратно. Суммарная масса органов и клеток иммунной системы достигает у взрослого человека 1 кг.

В центральных органах иммунной системы происходит превращение клеток-предшественников в зрелые иммунокомпетентные клетки, в ее периферических органах осуществляются размножение и дифференцировка антиген-реактивных клеток. Все клетки иммунной системы постоянно взаимодействуют друг с другом, вступая в непосредственный контакт или выделяя в окружающую их среду разнообразные полипептидные молекулы с регуляторной или эффекторной активностью в отношении чужеродных и собственных клеток практически всех систем организма. Такие полипептидные молекулы, не являющиеся иммуноглобулинами, называют цитокинами (полипептиды, образуемые лимфоцитами, получили название лимфокинов, а образуемые макрофагами и моноцитами -- монокинов). Иммунная охрана внутренней среды организма от чужеродных инфекционных и неинфекционных агентов осуществляется путем взаимодействия многих клеточных и гуморальных факторов И. Клетки иммунной системы и гуморальные продукты их жизнедеятельности обеспечивают неспецифические (без распознавания и запоминания особенностей строения чужеродных антигенов) и антиген-специфические реакции иммунной системы.

Гуморальные (водорастворимые) неспецифические факторы противоинфекционной защиты человека представлены разнообразными содержащимися в крови и жидкостях организма белками. Они могут сами обладать антимикробными свойствами или способны активировать другие гуморальные и клеточные механизмы противоинфекционного иммунитета. К гуморальным неспецифическим факторам противоинфекционной защиты относятся белки системы комплемента, лизоцим, трансферрин, С-реактивный белок и др. Эти факторы различаются не только происхождением, физико-химическими свойствами, скоростью биосинтеза и катаболизма, но и активностью в отношении тех или иных микроорганизмов. Одни из них, например система комплемента, обычно неактивны, но приобретают иммунологическую активность в результате каскадной активации и взаимодействия всех входящих в систему компонентов комплемента. Другие (лизоцим) являются ферментами, субстратами для которых служат определенные химические структуры клеточных стенок микроорганизмов. Третьи (трансферрин) конкурируют с микроорганизмами за важные для последних метаболиты, без которых микробы не могут размножаться. Циркулирующие в крови интерфероны, включаясь в клетки, повышают устойчивость к цитопатогенному действию вирусов, препятствуют их размножению в клетках. С-реактивный белок крови, образуя комплексы с полисахаридами микробного или иного происхождения, активирует систему комплемента, а также фагоциты и некоторые популяции лимфоцитов крови. В результате этого различные полисахаридные продукты деградации клеток быстро удаляются из крови, стимулируется цитотоксическая активность лимфоцитов и возрастает продукция иммуноглобулинов.

В неспецифической защите человека и животных от патогенных и непатогенных чужеродных агентов огромное значение имеют клетки, способные к фагоцитозу, а также клетки, обладающие цитотоксической активностью. Способность к фагоцитозу проявляют как циркулирующие клетки крови (полинуклеарные лейкоциты, моноциты), так и клетки различных органов и тканей (тканевые макрофаги, клетки эндотелия капилляров, гистиоциты, дендритные клетки лимфатических узлов). Активация этих клеток осуществляется продуктами жизнедеятельности микробов, их синтетическими аналогами, пектинами, а также компонентами комплемента (СЗа; С3b, С5а, C5b, С567), Fc -фрагментами иммуноглобулинов, С-реактивным белком. Фагоциты захватывают, умерщвляют и переваривают объекты фагоцитоза. Моноциты и некоторые другие фагоциты человека способны также передавать лимфоцитам фрагменты переваренного антигена в комплексе с DR -белками, локализованными на наружной мембране клетки. Такие комплексы отличаются высокой иммуногенностью и способны активировать клоны антиген-реактивных В- и Т-лимфоцитов. В умерщвлении захваченных микробов особенно важны кислородзависимые микробоцидные факторы фагоцитов, среди которых ведущее значение имеет миелопероксидазная система клеток.

К неспецифическим факторам И. относят естественные киллеры (англ. natural killer естественные убийцы, NK -клетки), которые представлены в организме человека несенсибилизированными клетками, осуществляющими независимый от антител и комплемента лизис клеток-мишеней. Большинство естественных киллеров являются большими гранулярными лимфоцитами, количество которых в периферической крови человека составляет приблизительно 5% от общего числа мононуклеарных клеток крови. Активностью естественных киллеров обладают также большие агранулярные лимфоциты. Естественные киллеры характеризуются рядом свойств, присущих как макрофагам, так и Т-лимфоцитам, и различаются между собой набором поверхностных антигенов, специфичностью к отдельным клеткам-мишеням, чувствительностью к активирующим сигналам, особенностями развития и др.

Естественные киллеры описаны у человека, обезьян, свиней, лошадей, морских свинок, крыс, мышей и других животных. Мишенями для естественных киллеров являются ядросодержащие, аутологичные, сингенные, аллогенные или ксеногенные клетки, но наибольшую активность естественные киллеры проявляют в отношении опухолевых клеток. При ряде вирусных заболеваний наблюдается усиление их цитотоксической активности по отношению к клеткам, инфицированным вирусами гриппа, кори, Эпстайна -- Барр, простого герпеса. Мишенями для естественных киллеров могут служить также клетки различных тканей плода и новорожденного (костного мозга, вилочковой железы).

В течение длительного времени считали, что литическое действие в отношении клеток-мишеней является очень важной, но практически единственной функцией естественных киллеров в поддержании генетического гомеостаза. Дальнейшие исследования показали, что естественные киллеры обладают не только эффекторной, но и регуляторной активностью. Они способны усиливать пролиферацию Т-лимфоцитов, стимулировать ответ цитотоксических Т-лимфоцитов человека на инфицированные вирусом аутологичные клетки, тормозить антителообразование, регулировать гемопоэз и гранулоцитопоэз. Регуляторные функции естественных киллеров опосредуются, вероятно, медиаторами, выделяемыми в результате их митогенной, бактериальной или вирусной активации. Доказана продукция естественными киллерами интерлейкина-1, интерлейкина-2, альфа- и гамма-интерферонов, фактора роста В-лимфоцитов. колониестимулирующего фактора.

Принадлежность естественных киллеров к какой-либо из известных субпопуляций иммунокомпетентных клеток (Т-лимфоцитам, В-лимфоцитам, моноцитам) не установлена. Это связано с тем, что отдельные субпопуляции естественных киллеров несут на мембране молекулярные структуры, которые характерны для других клеток иммунной системы, например Т- и В-лимфоцитов. Возможно, что естественные киллеры являются представителями еще одной популяции -- ни Т- ни В- лимфоцитов. Кроме того, имеется ряд фактов, свидетельствующих о том, что функции естественных киллеров и К-лимфоцитов выполняют одни и те же клетки. Однако в отличие от естественных киллеров К-лимфоциты способны лизировать только клетки-мишени с фиксированными на них антителами. К-лимфоциты отличаются исключительной гетерогенностью, наличием рецепторов к эритроцитам барана, компонентам комплемента и Fe-фрагментам иммуноглобулинов различных классов. Полагают, что благодаря наличию последних К-лимфоциты способны взаимодействовать и лизировать клетки-мишени с фиксированными на них антителами, даже если эти антитела разного видового происхождения. У большинства К-лимфоцитов имеются высокоаффинные рецепторы (с большой степенью прочности взаимодействия) к молекулам агрегированного lgG разных субклассов; сродство этих рецепторов к мономерным lgG существенно ниже.

Неспецифические клеточные и гуморальные механизмы И., взаимодействуя и дополняя друг друга, обеспечивают раннюю и достаточно надежную защиту организма от разнообразных возбудителей. По мере развития инфекции, вызванной высоковирулентными микроорганизмами, неспецифические механизмы противоинфекционной защиты дополняются антиген-специфическими факторами иммунитета.

У человека и высших животных приобретенный в течение жизни И. обусловлен лимфоцитами, взаимодействующими в процессе иммунного ответа как друг с другом, так и с так называемыми вспомогательными клетками (макрофагами, дендритными клетками лимфатических узлов, клетками Лангерганса и др.). Иммунная перестройка организма проявляется возросшей устойчивостью его по отношению к инфекции, накоплением в крови антиген-специфических лимфоцитов и антител, формированием повышенной чувствительности замедленного типа и других, так называемых, клеточных реакций И. (способность иммунных Т-лимфоцитов без участия комплемента убивать чужеродные клетки-антигены или собственные клетки, несущие на мембранах соответствующие антигены, отторжение чужеродных трансплантатов, участие в реакции «трансплантат против хозяина»).

Циркулирующие в крови лимфоциты, не различаясь морфологически, весьма гетерогенны по своему происхождению, функции, набору поверхностных антигенов и рецепторов, чувствительности к повреждающим агентам, продолжительности жизни и другим признакам и свойствам. В зависимости от происхождения различают две категории лимфоцитов: тимусзависимые (Т-лимфоциты) и тимуснезависимые (В-лимфоциты). И те, и другие, как и все остальные клетки крови, имеют одного предшественника -- костномозговую стволовую клетку. Стволовая клетка костного мозга в зависимости от микроокружения, в котором происходит ее дальнейшее развитие, способна дифференцироваться в клетки-предшественники клеток эритроидного ряда, гранулоциты разного типа, лимфоциты и мегакариоциты. Еще на этапе эмбрионального развития организма клетки-предшественники попадают в вилочковую железу (тимус), под влиянием ее эпителиальных клеток и выделяемых ими гормонов превращаются во внутритимические стволовые клетки, которые затем последовательно дифференцируются в тимоциты и Т-лимфоциты. Последние покидают тимус и включаются в циркуляцию, отчасти оседая в определенных зонах периферических, или вторичных, лимфоидных органов (лимфатические узлы и селезенка). Миграция стволовых клеток в вилочковую железу и расселение посттимических Т-лимфоцитов по периферическим лимфоидным органам особенно активно происходят в эмбриональном и раннем постнатальном периодах развития организма; у взрослых эти процессы также происходят, но по мере старения организма их интенсивность постепенно снижается. Т-лимфоцитам в иммунном ответе отводят исключительно важную роль, поскольку наряду с клетками, обладающими эффекторными функциями и обеспечивающими клеточные реакции иммунитета, среди Т-лимфоцитов выявлены субпопуляции клеток, регулирующих активность и даже характер иммунного ответа (Т-лимфоциты-индукторы иммунного ответа, Т-хелперы, или помощники, Т-супрессоры и др.). Дифференцировке и созреванию Т-лимфоцитов способствуют гормональные пептиды вилочковой железы -- тимозин, тимопоэтин, Т-активин, тималин и др. Покидающие тимус лимфоциты отличаются фенотипически и имеют маркеры, характерные для той или иной субпопуляции Т-лимфоцитов.

Гемопоэтическая стволовая клетка может попасть в фабрициеву сумку (у птиц) или в эмбриональную печень (у млекопитающих и человека), где превращается в В-лимфоцит. В конце ранней стадии дифференцировки В-лимфоциты уже могут реагировать с антигеном, что обусловливает ряд процессов, называемых в целом терминальной дифференцировкой. В-лимфоциты концентрируются во вторичных лимфоидных органах и обладают способностью к рециркуляции. Они являются предшественниками плазматических клеток, которые обеспечивают гуморальный иммунный ответ организма и накопление в крови антител разных классов и субклассов.

В лимфоидной системе человека насчитывается около 2?1012 лимфоцитов (приблизительно поровну Т- и В-лимфоцитов). Скорость обновления лимфоцитов чрезвычайно высока: ежесекундно может образовываться 106 лимфоцитов. Как Т-, так и В-лимфоциты постоянно циркулируют по лимфатической и кроветворной системе. В крови содержится лишь около 5% от общего количества лимфоцитов. Часть лимфоцитов погибает, и лимфоидная система восполняется новыми клетками. Популяции Т- и В-лимфоцитов (Т- и В-систем) неоднородны по продолжительности жизни: около 80% клеток -- долгожители (100--200 дней), продолжительность жизни 20% клеток составляет всего 2--3 дня. Часть лимфоцитов, однако, может сохраняться в организме без деления в течение нескольких лет. Различается относительное содержание коротко- и долгоживущих Т- и В-лимфоцитов в крови, лимфе, периферических лимфоидных органах.

В зависимости от степени зрелости и функционального состояния клеток количество антиген-реактивных рецепторов на мембране лимфоцитов варьирует, достигая 104 у одной активированной клетки. Распознающими антигены рецепторами у В-лимфоцитов являются молекулы иммуноглобулинов разных классов (главным образом, по-видимому, мономерные lgM и lgD), встроенные в мембрану клетки и несколько отличающиеся архитектоникой тяжелых полипептидных цепей в молекуле от циркулирующих антител. Антиген-специфические рецепторы Т-лимфоцитов устроены сложнее и состоят из гликозилированных дисульфидно связанных гетеродимеров, ассоциированных на мембране клетки с ТЗ-белковым комплексом, который, в свою очередь, состоит из трех гликопротеидных цепей. Т-лимфоциты реагируют на антиген только в том случае, если антиген представляется им на мембранах других сингенных клеток в ассоциации с белками, производными 1-го и 2-го классов генов главного комплекса тканевой совместимости. Это и объясняет столь сложную организацию на Т-лимфоцитах антигенраспознающих рецепторов.

Каждый зрелый Т- и В-лимфоцит имеет рецепторы лишь к какой-либо одной антигенной детерминанте. Однако общее число клеток с идентичными антиген-специфическими рецепторами, способных взаимодействовать с одной и той же детерминантой (клетки одного клона), у неиммунных людей составляет около 105. С учетом большой гетерогенности популяции Т-лимфоцитов размеры их клонов, по-видимому, меньше, чем у В-лимфоцитов. Введенные или внедрившиеся тем или иным способом в организм чужеродные антигены захватываются гранулоцитами и моноцитами крови, циркулирующими и тканевыми фагоцитами. Моноциты и другие способные к фагоцитозу клетки обрабатывают и расщепляют антиген с помощью лизосомальных ферментов. Такие вспомогательные клетки, несущие на своей мембране DR -белки и их аналоги (продукты 2-го класса главного комплекса тканевой совместимости), способны затем экспрессировать на своей поверхности фрагменты антигена в ассоциации с DR-белками и представлять их Т-лимфоцитам -- помощникам, имеющим соответствующие антиген-специфические рецепторы.

У людей представление антигена Т-лимфоцитам осуществляется DR+-макрофагами, дендритными клетками лимфатических узлов и селезенки, клетками Лангерганса, активированными В-лимфоцитами и др. Раздражение этих рецепторов на мембране лимфоцитов является пусковым сигналом для активации лимфоцитов соответствующего антиген-реактивного клона. В результате у лимфоцитов наблюдается перераспределение антиген-специфических рецепторов, сопровождающееся появлением на поверхности клетки новых рецепторов, активацией обмена фосфолипидов, усилением процессов гликолиза, биосинтеза ДНК, РНК и белков (антигензависимая активация лимфоцитов). В активированных лимфоцитах возрастает содержание циклических нуклеотидов и кальция, они усиленно синтезируют интерлейкины, часть из них превращается в бластные формы и делится (бластотрансформация лимфоцитов). Для активации и пролиферации клетки нуждаются в дополнительных разрешающих сигналах, подаваемых через соответствующие рецепторы лимфоцитов с помощью лигандов в виде молекул интерлейкинов или при прямом взаимодействии клеток разных популяций и субпопуляций. В результате антигенной активации в организме накапливаются лимфоциты данного клона с рецепторами к соответствующему антигену. Цитотоксические Т-лимфоциты различают антиген лишь на мембранах сингенных клеток, однако в этом случае антиген должен быть ассоциирован на мембране с трансплантационными антигенами (продукты генов 1-го класса главного комплекса тканевой совместимости).

В отличие от Т-лимфоцитов В-лимфоциты взаимодействуют как со свободными циркулирующими антигенами, так и с антигенами, представляемыми макрофагами или другими DR+-вспомогательными клетками. В результате взаимодействия с антигеном В-лимфоциты также активируются, превращаются в лимфобласты и при наличии последовательно подаваемых разрешающих сигналов пролиферируют; в организме накапливаются В-лимфоциты соответствующего антиген-реактивного клона. Часть клеток накопившегося клона под влиянием дифференцировочных сигналов превращается в плазмобласты, а затем в зрелые плазматические клетки. В плазматических клетках хорошо развит антителосинтезирующий и антителосекретирующий аппарат, и именно эти клетки продуцируют циркулирующие в крови антитела разных классов.

Таким образом, специфический иммунный ответ организма определяется активностью взаимодействия иммунокомпетентных клеток -- макрофагов, антиген-специфических клонов эффекторных и регуляторых Т- и В-лимфоцитов, дифференцировкой В-лимфоцитов в плазматические клетки, накоплением антителопродуцирующих клеток и антител. Затухание иммунного ответа сопровождается активацией Т-супрессоров, а также В-лимфоцитов -- предшественников плазматических клеток, продуцирующих антиидиотипические антитела. Часть из накопившихся в организме Т- и В-лимфоцитов антиген-специфических клонов превращаются в малые лимфоциты, носители иммунологической памяти.

Наблюдающаяся при иммунной реакции организма активация макрофагов, Т- и В-лимфоцитов проявляется также в виде усиленной продукции этими клетками интерлейкинов и интерферонов -- регуляторых пептидов с низкой и средней молекулярной массой, являющихся гуморальными медиаторами иммунной системы. Интерлейкины выполняют функцию посредников, передающих клеткам различные сигналы и последующие разрешающие команды для их пролиферации и дифференцировки. Считают, что в зависимости от набора медиаторов, воздействующих на антигенстимулированный В-лимфоцит, он способен дифференцироваться в плазматическую клетку, секретирующую антитела преимущественно того или иного класса. Синтез определенных наборов медиаторов осуществляется различными субпопуляциями Т-хелперов. Они и определяют особенности формируемого иммунного ответа.

Характер и сила иммунного ответа организма широко варьируют в зависимости от свойств вводимого антигена (иммуногена), его дозы, места введения, схемы иммунизации и других факторов. Так, при прочих равных условиях однократное введение иммуногена в низких дозах, как правило, стимулирует преимущественно Т-клеточный иммунный ответ, проявляющийся, например, в виде реакций повышенной чувствительности замедленного типа. Увеличение дозы вводимого антигена сопровождается формированием гуморального иммунного ответа. Очень большие дозы антигена могут стимулировать субпопуляцию супрессорных Т-лимфоцитов и вызывать состояние специфической иммунологической толерантности (иммунологическая ареактивность) к данному антигену. При иммунизации наблюдается не только активация клеток, участвующих в иммунном ответе (моноцитов, Т- и В-лимфоцитов), но и стимулируется рециркуляция клеток в организме, возрастает скорость биосинтеза и содержание в крови различных медиаторов иммунной системы (интерлейкинов).

Различают системный и мукозный типы гуморального иммунного ответа. Системный иммунный ответ формируется при парентеральном введении антигена в организм и при распространении его по кровяному руслу или лимфатическим сосудам. Для системного иммунного ответа характерно накопление в крови антител классов lgM и lgG и в меньшей степени lgA. Мукозный тип гуморального иммунного ответа, как правило, наблюдается в тех случаях, когда антиген поступает в организм через слизистые оболочки, особенно через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта или дыхательных путей. При этом иммунный ответ отличается повышенным содержанием в секретах и слизи секреторных lgA-антител, а также накоплением в крови антител класса lgA, тогда как содержание в крови lgM- и lgG-антител увеличивается в меньшей степени.

При первичном иммунном ответе иммуноглобулины класса М накапливаются в крови ранее антител других классов, уровень которых возрастает лишь по мере развития иммунного ответа. При затухании иммунного ответа в организме сохраняются антиген-специфические малые Т- и В-лимфоциты -- носители иммунологической памяти. В случае повторного попадания в организм тех же антигенов клетки иммунологической памяти быстро активируются, делятся и процесс накопления эффекторных и регуляторных лимфоцитов соответствующих антиген-специфических клонов происходит гораздо быстрее, чем при первичном иммунном ответе. В результате при вторичном иммунном ответе антитела в крови накапливаются после более короткого латентного периода и в более высоких титрах.

Способность индивидуума к сильному иммунному ответу контролируется генами иммунного ответа. Последние обеспечивают способность вспомогательных клеток синтезировать DR-белки, с участием которых соответствующие антигены представляются Т-лимфоцитам. Действие генов иммунного ответа отличается специфичностью, поэтому индивидуумы, не способные к сильному ответу на одни антигены (антигенные детерминанты), адекватно реагируют иммунологически на другие антигены.

Характеристику состояния иммунной системы организма, выраженную количественными и качественными показателями ее компонентов, называют иммунным статусом. Определение иммунного статуса проводят с целью правильной постановки диагноза заболевания, прогнозирования его течения и выбора метода лечения.

Противобактериальный иммунитет

Он основан на сочетанием воздействии на бактерии и их токсины факторов неспецифической резистентности (лизоцима, комплемента, в-лизинов, фагоцитов и др.) и факторов специфического иммунного ответа. Многие белки крови вместе с антителами откладываются на поверхности бактерий, блокируя их антигены и способствуя иммунному прилипанию к фагоцитам -- начальной стадии фагоцитоза, а в последующем и перевариванию бактерий в фагоцитах. Такие белки, активирующие фагоцитоз микроорганизмов. называют опсонинами. Противобактериальные антитела, в частности антитела к адгезинам бактерий, препятствуют прикреплению бактерий к тканям организма и, следовательно, развитию начальной стадии инфекционного процесса. Антитела против токсинов бактерий участвуют в так называемом антитоксическом иммунитете. Антитоксические антитела, не влияя на колонизацию (заселение) бактериями слизистых оболочек, препятствуют развитию патологического процесса.

Лизоцим, обладая ферментативной активностью, разрушает пептидогликан клеточной стенки бактерий и приводит к их лизису. К лизоциму наиболее чувствительны грамположительиые бактерии, клеточные стенки которых в основном состоят из пептидогликана. Литическое действие, главным образом на грамотрицательные бактерии, оказывает и комплемент в результате его активации альтернативным (начиная с СЗ-компонента комплемента), например липополисахаридом клеточной стенки бактерий, или классическим (начиная с С1-компонента комплемента комплексом антиген--антитело) путем. Лизис бактерий осуществляется терминальными компонентами комплемента -- С8 и С9. При активации комплемента образуются С3в-компоненты, которые вместе с Fc-фрагментами антител (lgM, lgG) взаимодействуют с соответствующими рецепторами фагоцитов. В результате обволакивания плазмолеммой фагоцита бактерий, опсонизированных белками крови, бактериальные клетки погружаются в цитоплазму, где бактерии располагаются в фагосомах, окруженных мембраной. Затем сливаются мембраны фагосомы и лизосомы, ферменты которой участвуют в разрушении бактерий. Переваривание бактерий происходит под влиянием гидролитических ферментов (гидролаз), действующих в кислой среде. Перевариванию подвергаются предварительно убитые бактерии. Фагоцитоз может быть завершенным (при разрушении бактерий) и незавершенным, в последнем случае бактерии размножаются в фагоците и происходит его гибель.

Противобактериальный иммунитет

Его можно оценить по наличию противобактериальных антител, относящихся к иммуноглобулинам классов G и М, а также по уровню активности комплемента, лизоцима, в-лизина и других белков крови. совокупность которых определяет бактерицидное действие сыворотки крови. Его оценивают по степени задержки роста бактерий под влиянием сыворотки крови больного. Учитывают также показатели фагоцитоза, опсонофагоцитарный индекс и др. Опсонофагоцитарная реакция основана на опсонической активности сыворотки крови (стимуляция фагоцитоза сывороткой крови) и активности фагоцитов. Повышение активности опсонофагоцитарной реакции рассматривают как благоприятный фактор. Мероприятия по повышению защитных противобактериальных реакций организма заключаются в иммунизации вакцинами (Вакцины). При необходимости быстрой защиты вводят антитоксические или антибактериальные сыворотки (см. Иммунотерапия), создавая пассивный иммунитет. Применяют также общеукрепляющую терапию с назначением иммуномодуляторов.

Противовирусный иммунитет

Отличие противовирусного И. от других видов И. (против бактерий, простейших, грибков и т.д.) связано со своеобразием структуры и размножения вирусов, особенностями патогенеза вирусных инфекций. Видовой противовирусный И. обусловлен отсутствием у клеток данного вида организмов рецепторов для прикрепления (адсорбции) соответствующих вирусов или их неспособностью репродуцироваться после проникновения в клетку, наличием неспецифических ингибиторов и нуклеаз в сыворотке крови, множеством других факторов. Немаловажную роль в защите от вирусов играет воспалительная реакция, направленная на ограничение распространения вирусов в организме и фиксацию их в воротах инфекции. При этом помимо клеток крови (макрофагов, естественных киллеров) противовирусный эффект оказывают такие универсальные реакции на внедрение вирусов, как общее или локальное повышение температуры и увеличение кислотности среды.

Приобретенный противовирусный И. формируется в результате перенесенного заболевания или иммунизации организма с помощью вакцин. Он определяется сочетанием специфических факторов (иммуноглобулинов, В- и Т-лимфоцитов) и факторов неспецифической (естественной) резистентности (воспалительной реакции, интерферонов, противовирусных ингибиторов, естественных киллеров, макрофагов и др.). Так, термолабильные сывороточные в-ингибиторы (в-липопротеины) обладают инактивирующим действием против широкого круга вирусов. Уровень содержания в сыворотке этих ингибиторов взаимосвязан с резистентностью организма к вирусному заражению. У новорожденных и детей первого года жизни он низок, чем в известной степени восприимчивость объясняется к вирусам.

Та же закономерность характерна для интерферонов -- важнейших факторов неспецифической резистентности. Практически все вирусы обусловливают выработку интерферонов, их образование является одной из первых защитных реакций организма на внедрение вирусов. Интерфероны в отличие от антител подавляют внутриклеточные этапы репродукции вирусов в зараженных клетках и обеспечивают невосприимчивость к вирусам окружающих здоровых клеток. Попадая из ворот инфекции в кровь, интерфероны распределяются по организму, предотвращая последующую диссеминацию вирусов.

Таким образом, факторы неспецифической резистентности в сочетании с медиаторами воспаления способны разрушать инфицированные вирусами клетки. Если этого не происходит и вирусы размножаются, наступает вторая (специфическая) стадия противовирусного И., связанная с продукцией вируснейтрализующих антител В-лимфоцитами и активацией регуляторных Т-лимфоцитов (Т-хелперов, Т-супрессоров, цитотоксических лимфоцитов), а также обширного круга Т-лимфоцитов -- эффекторов лимфоцитарно-моноцитарного ряда. Интенсивность противовирусного И. определяется сложной системой межклеточных и медиаторных отношений, меняющейся в зависимости от индивидуального иммунного статуса человека и особенностей конкретного возбудителя.

При острых (явных) инфекциях (гриппе, полиомиелите и др.) вскоре после контакта вирусов с клетками начинается разрушение последних. В этих случаях болезнь развивается быстро. При латентных (хронических, дремлющих, медленных инфекциях) вирусы могут оставаться в клетках неопределенно долгое время, не оказывая характерного повреждающего действия. Одним из механизмов такой персистенции может быть интеграция или встраивание генетическою материала (ДНК, РНК) вирусов в геном клетки. Под влиянием провоцирующих факторов (охлаждение, воздействие ионизирующего излучения, стрессы и др.) скрытая бессимптомная инфекция переходит в явное заболевание. Между этими двумя крайними видами взаимодействия вирусов с клетками существует множество переходных форм.

Наблюдается широкая индивидуальная вариабельность и способности организма к иммунному ответу. Уровень специфической и неспецифической резистентности помимо возможных врожденных дефектов определяется множеством других факторов (возраст, стрессы, питание, суточный биоритм, время года и т.д.). В отдельных случаях вирусы несколько видоизменяются и т.о. избегают нейтрализующего действия антител и других специфических механизмов иммунной защиты. Это явление, называемое антигенным дрейфом, особенно хорошо изучено в отношении вируса гриппа. В большинстве случаев основная роль в развитии противовирусного И. принадлежит регуляторным Т-лимфоцитам, осуществляющим контроль за антителообразующими В-лимфоцитами и эффекторными Т-лимфоцитами. Способность многих вирусов размножаться и разрушать клетки иммунной системы или подавлять их функции приводит к иммуносупрессии и может способствовать переходу острой инфекции в хроническую форму. Так, поражение вирусами макрофагов вызывает подавление их антигенпрезенттирующей функции и приостанавливает дальнейший иммунный ответ; взаимодействие вирусов с антигенными детерминантами главного комплекса гистосовместимости изменяет клеточные мембраны и вызывает дефектность цитотоксических микроцитов; заражение В-лимфоцитов вирусами герпеса может вызвать их поликлональную активацию и резкое увеличение числа инфицированных клеток. Другим результатом поликлональной стимуляции В-лимфоцитов является образование полиспецифических иммуноглобулинов классов G и М, которые могут взаимодействовать с клетками и тканями внутренних органов и провоцировать развитие аутоиммунного процесса. Наконец, поражение вирусами делящихся Т-хелперов при ВИЧ-инфекции резко снижает, вплоть до полного выключения, иммунную защиту. Более того, вирусы могут подавлять образование лимфокинов и тем самым нарушать нормальное функционирование иммунной системы.

Повышение невосприимчивости к вирусным инфекциям достигается вакцинацией, использованием интерферонов и их индукторов, иммуномодуляторов, с помощью различных химиопрепаратов. Исторически первым и надежным способом, приводящим к активации иммунитета, является вакцинация. Продолжительность противовирусного И. при вакцинации широко варьирует Наиболее длительную защиту обеспечивают вакцины против кори и желтой лихорадки (более 15 лет, возможно, пожизненно); эффект вакцин против полиомиелита, краснухи и эпидемического паротита сохраняется 5--8 лет, меньше длительность И. при гриппе (1--2 года). Однако возможности противовирусной вакцинации не беспредельны, т.к. большое число прививок может вести к развитию аллергических реакций, а при заболеваниях, вызываемых множеством вирусов (например, причиной острых респираторных заболеваний являются около 150 вирусов различных таксономических групп), вакцинация не дает желаемого эффекта. В этих случаях на первое место выдвигаются способы повышения неспецифической резистентности.

Интерфероны, иммуномодуляторы и химиопрепараты, не обладающие узкой специфичностью вакцин, можно использовать в тех случаях, когда вакцины отсутствуют или их применять поздно (заражение уже произошло). Как правило, эффект лечения тем выше, чем раньше оно начато, поэтому перечисленные препараты следует вводить при появлении первых признаков вирусного заболевания (в 1--2-й дни болезни). Интерфероны, их индукторы и иммуномодуляторы оказывают выраженное активирующее влияние на систему И., принимая участие практически во всех его реакциях; они могут увеличивать образование антител, стимулировать фагоцитоз, усиливать цитотоксическую активность лимфоцитов, подавлять гиперчувствительность замедленного типа, влиять на процессы реализации иммунологической памяти.

Иммунитет при паразитарных болезнях

Различают частичный видовой и абсолютный (т.е. полную невосприимчивость человека к данному виду паразита) иммунитет. например, у населения влажных тропиков Африки, в Южной Азии сформировался ряд аномальных гемоглобинов, эритроцитарных ферментопатий, что привело к частичному И. при тропической малярии. Населению определенных зон тропической Африки свойственна полная невосприимчивость к возбудителю трехдневной малярии Plasmodium vivax вследствие утраты эритроцитами антигенов группы Duffy, необходимых для проникновения плазмодия в клетку. Молекулярные факторы, обеспечивающие видовой И. при паразитарных болезнях, активно изучаются, но во многом неизвестны.

Приобретенный И. при паразитарных заболеваниях обеспечивается теми же типами иммунного ответа, которые характерны для инфекций. Защитное значение имеют антитела и клеточные факторы. Приобретенный И. может привести к полному освобождению от возбудителя (стерильный И.) или оказывать частичный эффект. Последний выражается в изгнании части популяции паразитов, обычно гельминтов, ограничении их репродуктивной способности, нарушении цикла развития и др. Нередко И. выражен только при наличии паразита в организме хозяина (нестерильный И., премуниция). Однако даже стерильный И. не всегда предотвращает повторное заражение.

Принципиальной особенностью приобретенного И. при паразитарных болезнях является его стадийная специфика, т.е. защитные факторы приобретенного И. избирательно специфичны для конкретной стадии развития возбудителя, а не для всей популяции паразита в организме хозяина. Цикл развития простейших и гельминтов -- важнейшее биологическое приспособление паразитов к выживанию в неблагоприятных условиях внутренних сред иммунного хозяина. Приспособление паразита к выживанию в организме хозяина не исчерпывается циклом развития, а включает непосредственное воздействие на иммунную систему (иммуносупрессия. в т.ч. угнетение ответа на антигены возбудителя, нарушение процессов иммунологического надзора и распознавания, поликлональная активация В-лимфоцитов, антигенная мимикрия паразита и др.). Все явления, направленные на выживание паразита в организме иммунного хозяина, называются иммунологическим уклонением паразита.

Иммунопрофилактика при паразитарных болезнях находится в стадии разработки. В СССР успешно используют живую вакцину против зоонозного кожного лейшманиоза. Выбор антигена и конструирование вакцин осуществляют с учетом стадийной специфичности иммунитета. Так, предложены 3 противомалярийные вакцины: антиспорозоитная, предупреждающая заражение человека малярией; антимерозоитная, препятствующая развитию эритроцитарной шизогонии и клинических проявлений малярии; антигаметоцитная, дезорганизующая жизненный цикл возбудителя в переносчике и препятствующая его распространению.

Возрастные особенности иммунитета у детей

Во время беременности иммунная система матери проявляет толерантность к антигенным структурам плода, благодаря чему не происходит его отторжения. Это связано с наличием плацентарного барьера, с низкой плотностью антигенов гистосовместимости на клетках трофобласта, а также с супрессорной направленностью иммунных реакций в системе мать -- плод. Женский организм, плацента и плод синтезируют ряд белковых факторов (альфа-фетопротеин, уромодулин, белки трофобласта) и небелковых соединений (эстрогены, прогестерон, простагландины Е1 и Е2), подавляющих реакции отторжения.

На 8-й неделе внутриутробного периода в организме плода начинается синтез комплемента, а между 8-й и 10-й неделями появляются В-лимфоциты. Вначале это незрелые клетки, содержащие в цитоплазме тяжелые цепи lgM, а позднее -- В-лимфоциты, несущие lgM и lgD на мембранах. Плод синтезирует ограниченные количества lgG. Его содержание в крови до 17 нед. беременности составляет в среднем 0,1 г/л, к 32 нед. повышается до 0,4 г/л, а у новорожденных составляет около 11,0 г/л. Однако у доношенных этот уровень достигается не за счет синтеза, а в результате активного транспорта lgG через плаценту в самые последние недели беременности. Иммуноглобулины других классов через плаценту не передаются. В случае контакта с антигенами иммунная система плода отвечает увеличением синтеза lgM. Повышение концентрации lgM в пуповинной крови более 0,3 г/л свидетельствует об антигенной стимуляции плода или о внутриутробном инфицировании. Синтез lgE может возрасти во внутриутробном периоде у детей из семей с повышенным риском развития атонических заболеваний. В этих случаях повышенная концентрация lgE определяется уже в пуповинной крови. Синтез lgA и особенно его секреторной формы у плода крайне ограничен, и лишь к 3--4 месяцам жизни секреторные lgA регистрируются в слюне, носовой слизи и слезной жидкости ребенка.

Т-лимфоциты появляются у плода на 12-й неделе внутриутробного периода, после этого срока плод способен проявлять слабые реакции гиперчувствительности замедленного типа и отторжения трансплантата. Абсолютное число лимфоцитов в крови резко повышается на первой неделе жизни (физиологический лимфоцитоз, сохраняющийся на протяжении 5--6 лет).

У новорожденных реакции бластной трансформации лимфоцитов в ответ на митогены проявляются слабо, низка цитотоксическая активность Т-лимфоцитов и естественных киллеров. Кожные пробы при постановке реакций гиперчувствительности замедленного типа отрицательны. Супрессорная активность иммунной системы сохраняется по отношению к лимфоцитам матери на протяжении всего первого года жизни. Она направлена на предупреждение тяжелой иммунокомплексной патологии, неизбежной при контакте новорожденного с огромным числом антигенов.

Особенности регуляции межклеточного взаимодействия в иммунном ответе новорожденных связаны с ограниченной продукцией интерлейкинов и интерферонов. Физиологический дефицит интерферонов определяет недостаточный противовирусный И. в ранние периоды жизни. У новорожденных ослаблены процессы активации системы комплемента, особенно альтернативного пути. Для них характерны низкие концентрации в крови компонентов системы комплемента С1, С2, С3, С4 (в 2 раза ниже уровня взрослых), что определяет низкую опсоническую активность крови новорожденных.

Для плода и новорожденного характерны определенные особенности фагоцитарной системы. Спонтанная миграция и хемотаксис фагоцитов проявляются слабо, что отчасти связано с более высокой, чем у взрослых, жесткостью мембран клеток. Низка продукция фактора, тормозящего миграцию макрофагов. Фагоцитоз часто оказывается незавершенным.

Материнские антитела класса lgG защищают новорожденного от дифтерийного токсина, вирусов полиомиелита, кори, краснухи, от микробных инфекций, вызываемых менингококками и стрептококками, отчасти от столбняка. Клеточно-опосредованная защита от некоторых вирусов и грибков обеспечивается трансплацентарной передачей трансфер-фактора и отдельных интерлейкинов. Однако новорожденные и дети первых месяцев жизни проявляют повышенную чувствительность к респираторному синцитиальному вирусу, а также к вирусу энцефаломиокардита. Полупериод элиминации (или катаболизма) материнских антител класса lgG -- 21--23 сут. При крайне ограниченном собственном синтезе lgG у ребенка это ведет к существенному снижению концентрации lgG между 2-м и 6-м месяцами жизни.

Воздействие различных антигенов на первом году жизни вызывает первичный иммунный ответ, проявляющийся повышением синтеза антител класса lgM. Постепенно происходит переключение гуморальных реакций иммунного ответа на синтез антител класса lgG. К концу первого года жизни в крови имеется примерно 50--60% количества lgG и только около 30% lgA от средних значений у взрослых. К концу второго года жизни содержание lgM и lgG составляет уже около 80% значений взрослых, а lgA -- около 40%. Содержание lgM достигает уровня такового у взрослых к 3--5 годам., Секреторные иммуноглобулины класса А. и секреторный фрагмент Sc полностью отсутствуют у новорожденных и появляются в секретах после 3-го месяца жизни. Но на протяжении первых четырех лет жизни их концентрация в слюне, назальных секретах в 4--5 раз ниже, чем у взрослых. Это дает основание говорить о недостаточности в первые годы жизни системы местного И. Недостаточность lgA в кишечнике предопределяет высокую частоту пищевой аллергии.

Лимфоидные органы ребенка раннего возраста отвечают на инфекционные агенты значительной гиперплазией, которая сохраняется длительное время после преодоления инфекции. Лимфаденопатия сопровождает практически любой воспалительный процесс. При конституциональном лимфатизме реакции со стороны лимфатических узлов, как правило, сильно выражены. В лимфатических узлах у детей могут длительно сохраняться микроорганизмы. При персистирующих вирусных инфекциях, вызванных цитомегаловирусом, вирусом Эпстайна -- Барр, или инфекциях, обусловленных токсоплазмами, возбудителями туберкулеза, наряду с лимфатическими узлами нередко увеличена и селезенка. Дети, родившиеся с внутриутробными вирусными инфекциями, длительно рассеивают их возбудителей, поражающих чувствительных к ним сверстников и взрослых.

В процессе роста ребенка существуют определенные критические периоды развития иммунобиологической реактивности, когда на антигенные воздействия иммунная система дает неадекватный или даже парадоксальный ответ: он может оказаться недостаточным для защиты либо чрезмерным гиперергическим (аллергическим) Первый такой период охватывает первые 29 дней жизни (период новорожденности). На 5--7-е сутки происходит первый перекрест в лейкоцитарной формуле крови, нейтрофилез сменяется относительным и абсолютным лимфоцитозом. Пассивный гуморальный И. обеспечивается в основном материнскими антителами. Характерны незавершенность фагоцитоза, низкая функциональная активность системы комплемента и опсонизация микробов. Хемотаксис и миграция фагоцитов ограничены. Ребенок проявляет слабую резистентность к условно-патогенной, гноеродной, грамотрицательной микрофлоре, некоторым вирусам. Проявляется склонность к генерализации микробновоспалительного процесса, септическим состояниям.

Второй критический период (3--6 мес.), характеризуется ослаблением пассивного гуморального И. в связи с элиминацией материнских антител. Сохраняется супрессорная направленность иммунных реакций при выраженном лимфоцитоза в крови. На большинство антигенов развивается первичный иммунный ответ с преимущественным синтезом антител класса lgM, не оставляющим иммунологической памяти. Такой тип иммунного ответа наблюдается при вакцинации против столбняка, дифтерии, коклюша, полиомиелита, кори, и только после 2--3 ревакцинаций формируется вторичный иммунный ответ с образованием антител класса lgG и стойкой иммунологической памяти. Вакцинация может не повлечь иммунного ответа, если в крови детей еще циркулируют материнские антитела или дети по показаниям получали препараты крови, гамма-глобулин, плазму. Дети сохраняют очень высокую чувствительность к респираторному синцитиальному вирусу, вирусам парагриппа, аденовирусам. Вирус гепатита В редко вызывает желтушные формы болезни, чаще акродерматит (синдром Джанотти). Атипично протекают коклюш, корь, которые не сопровождаются развитием И. Проявляется недостаточность системы местного И. (повторные острые респираторные вирусные инфекции); выявляются многие наследственные иммунодефициты; нарастает частота пищевой аллергии.

Третий критический период приходится на второй год жизни, когда значительно расширяются контакты ребенка с внешним миром. Сохраняется первичный характер иммунного ответа на многие антигены, однако синтез антител класса lgM уже переключается на образование антител класса lgG. В этот период дифференцируются клоны В-лимфоцитов, синтезирующие субклассы lgGI и lgG3. Однако синтез субклассов lgG2 и lgG4 запаздывает. Процесс переключения синтеза антител от lgM на lgG находится под контролем особых генов. Супрессорная направленность иммунной системы сменяется преобладанием хелперной функции по отношению к клонам В-лимфоцитов, синтезирующим lgM. Система местного И. остается неразвитой, дети по-прежнему чувствительны к вирусным инфекциям. Полисахаридные антигены отдельных серотипов пневмококка вообще не индуцируют гуморального М., он отсутствует по отношению к палочке инфлюэнцы у 30% детей данного возраста. В этот период проявляются многие малые (минорные) аномалии И., иммунопатологические диатезы (атопия), иммунокомплексные болезни. Дети особенно склонны к повторным вирусным и микробно-воспалительным заболеваниям органов дыхания, ЛОР-органов. Проявления иммунопатологического диатеза (атопические реакции, аутоиммунный диатез) четко не дифференцируются.

Четвертый критический период -- 4--6-й годы жизни. В этом возрасте наблюдается второй перекрест в содержании форменных элементов крови. Средняя концентрация lgG и lgM в крови соответствует аналогичным показателям у взрослых, уровень lgA в плазме еще не достигает окончательных значений, но значительно повышается содержание lgE. Система местного И. у большинства детей еще не завершает своего развития. Данный период характеризуется высокой частотой атонических, иммунокомплексных заболеваний, проявлением поздних иммунодефицитов. Формируются многие хронические заболевания полигенной природы.