Специфические гуморальные защитные механизмы
Обеспечиваются АТ.
АТ – это специфические соединения, образующиеся при реакции организма на внедрение антигенов. На молекулах АТ имеются участки связывания антигенов; их конфигурация такова, что трехмерные антигенные детерминаты «подходят» к ним как ключ к замку.
АТ называются также иммуноглобулинами (Ig). Они представляют собой гликопротеины с мол. массой от 150 тыс. до 1000 000.
У человека различают 5 основных классов иммуноглобулинов: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD.
IgG наиболее важные.
Преобладают в плазме крови. Их концентрация в крови достигает 9-18 г/л.
Обеспечивают противоинфекционную защиту, связывают токсины, активируют систему комплемента, вызывают агглютинацию бактерий и вирусов.
Связываются с некоторыми антигенами поверхности клеток, делая эти клетки более доступными для фагоцитоза (опсонизация).
Поскольку IgG сравнительно мелкие молекулы, они могут проникать через плацентарный барьер из крови матери в кровь плода.
Поскольку до рождения существенной продукции антител не происходит (для этого нужен контакт с чужеродными веществами), IgG матери служит важным фактором защиты новорожденного от инфекций. Если мать перенесла «детские инфекции» (корь, коклюш, скарлатина и др.), то новорожденный в течение трех - шести месяцев к этим заболеваниям не восприимчив, т.к. содержат к возбудителям этих инфекций материнские АТ.
IgA. Две разновидности: сывороточные и секреторные. Первые находятся в крови, а вторые в различных секретах. Сывороточный IgA принимает участие в общем иммунитете; секреторный обеспечивает местный иммунитет, создавая барьер на пути проникновения инфекций и токсинов в организм.
Секреторный IgA находится в наружных секретах – в слюне, слизи трахеобронхиального дерева, мочеполовых путей, молоке, молозиве.
Молекулы IgA во внутренних секретах и жидкостях (синовиальная, амниотическая, плевральная, цереброспинальная и др.) существенно отличаются от молекул IgA в наружных секретах. Секреторный компонент, по всей видимости, образуется в эпителиальных клетках и в дальнейшем присоединяется к молекуле IgA.
IgA нейтрализует токсины и вызывает агглютинацию микроорганизмов и вирусов. Концентрация сывороточных IgA колеблется от 1,5 до 4 г/л.
Содержание IgA возрастает при заболеваниях верхних дыхательных путей, пневмониях, инфекционных заболеваниях ЖКТ и др.
IgM – это самые крупные антитела. Принимает участие в нейтрализации токсинов, опсонизации, агглютинации и бактериолизисе, осуществляемых комплементом.
Содержание IgM повышается при инфекционных заболеваниях у взрослых и детей. К этому классу относятся и некоторые природные АТ, например к чужеродным (не свойственным человеку), эритроцитам (антитела группы крови АВО). Холодовые агглютинины и ревматические факторы.
Мономерные IgD и IgE присутствуют в плазме в очень низких концентрациях.
IgD. Образуется в В-лимфоцитах (в большинстве остается прикрепленным на их поверхности). Обладает свойством фиксироваться на базофилах и тучных клетках и вызывать, в случае образования иммунных комплексов, их дегрануляцию. Содержание увеличивается при аллергических заболеваниях (бронхиальная астма, вазомоторный ринит, аллергический дерматит и др.)
IgE – локализуется на мембранах плазматических клеток. В сыворотке концентрация не велика. Физиологическое значение не выяснено.
Предполагают, что принимает участие в аутоиммунных процессах. (Ауто – сам, свой, собственный. Т.е. процесс развивается при участии собственных антигенов.)
Группы крови
Система АВО (по международной классификации)
К. Ландштейнер (1901) впервые обнаружил, что плазма, или сыворотка, одних людей способна агглютинировать (склеивать) эритроциты других людей. Если смешать на предметном стекле кровь, взятую от двух лиц, то в 70 % случаев произойдет склеивание (агглютинация) эритроцитов. В основе этой реакции лежит наличие в эритроцитах антигенов, называющихся агглютиногенами и обозначающихся А и В, а в плазме – природных АТ, или агглютининов, α и β. Агглютинация происходит, если встречается одноименные агглютиногены и агглютинины: А и α, В и β.
Агглютинины имеют два центра связывания. Одна молекула агглютинина способна образовать мостик между двумя эритроцитами. Эритроцит связывается с соседним, возникает конгломерат эритроцитов (агглютинат).
В крови человека не может быть одноименных агглютиногенов и агглютининов. Возможны только четыре комбинации, при которых не встречаются одноименные агглютиногены и агглютинины:
| Группы крови | Эритроциты Агглютиногены | Плазма или сыворотка | |
| Агглютинины, Гемолизины | Антиагглютинины | ||
| I(O) II(A) III(B) IV(AB) | О А В АВ | α, β β α -- | О А В АВ |
Кроме агглютининов, в плазме, или сыворотке, крови содержатся гемолизины: их также два вида и они обозначаются, как и агглютинины α и β.
При встрече одноименных агглютиногена и гемолизина наступает гемолиз эритроцитов. Действие гемолизинов проявляется при 37-400С.
При переливании несовместимой крови уже через 30-40 с наступает гемолиз эритроцитов. При комнатной температуре, когда встречаются одноименные агглютиногены и агглютинины, происходит агглютинация, а не гемолиз.
В плазме людей II, III, IV групп крови имеются антиагглютинины – это покинувшие эритроциты и ткани агглютиногены А и В.
Для решения вопроса о совместимости групп крови пользуются следующим правилом: среда реципиента должна быть пригодна для жизни эритроцитов донора. Т.е. у реципиента должны учитываться агглютинины и гемолизины (в плазме), а у донора – агглютиногены, содержащиеся в эритроцитах.
| Группы сыворотки | Группы эритроцитов | |||
| I(O) | II(A) | III(B) | IV(AB) | |
| I α, β II β III α IV - | - - - - | + - + - | + + - - | + + + - |
I группа – универсальный донор
IV группа – универсальный реципиент
Почему не принимают в расчет агглютинины и гемолизины донора? При переливании небольших доз крови (200-300 мл) они разводятся в большем объеме плазмы (2500-2800 мл) реципиента и связываются антиагглютининами (поэтому не опасны для жизни эритроцитов).
В повседневной практике: переливаться должна одногруппная кровь и только по жизненным показателям, когда человек потерял много крови.
Лишь в случае отсутствия одногруппной крови с большой осторожностью можно перелить небольшое количество иногруппной совместимой крови.
У 10-20 % людей имеется высокая концентрация очень активных агглютининов и гемолизинов, которые не могут быть связаны антиагглютининами даже в случае переливания небольшого количества иногрупной крови.
Посттрансфузионные осложнения могут быть при ошибках определения групп крови.
Агглютиногены А и В существуют в разных вариантах, различных по своему строению и антигенной активности: А1, А2, А3 и т.д.; В1, В2 и т.д. Чем больше порядковый номер агглютиногена, тем меньшую активность он проявляет.
Большинство эритроцитов несет антиген Н. Этот АГ всегда находится на поверхности мембран у лиц I группы крови, а также представлен в качестве скрытой детерминанты на клетках других групп.
Н – антиген, из которого образуется антигены А и В.
У лиц I группы крови АГ Н доступен действию антиН-антител, которые встречаются у людей со II и IV группами крови и реже с III группой. Это может послужить причиной гемотрансфузионных осложнений при переливании крови I группы людям с другими группами крови.
Концентрация агглютиногенов на поверхности эритроцитов велика. Эритроциты группы А1 содержат 900000 – 1700000 антигенных детерминант, или рецепторов, к одноименным агглютининам. С увеличением порядкового номера их число уменьшается (А2 – 250000 – 260000).
В настоящее время система АВО иногда обозначается АВН, а вместо терминов: агглютиногены – антигены; агглютинины – антитела.
Согласно современным представлениям мембрана эритроцита рассматривается как набор самых различных АГ, которых насчитывается более 500.
Разумеется, далеко не все важны для клинической практики. Однако при переливании крови со сравнительно редко встречающимися АГ могут возникнуть гемотрансфузионные осложнения.
Нередко при беременности возникают некоторые осложнения (анемия), что может быть объяснено несовместимостью групп крови матери и плода по системам мало изученных АГ.
Проба на совместимость (В иностранных учебниках - перекрестная биологическая проба. У нас биологическая проба – это симптомы, возникающие уже при переливании небольших порций крови )
Для того, чтобы свести к минимуму ошибку, связанную с неправильным подбором сыворотки, или несовместимостью по другим групповым признакам.
Прямая: эритроциты донора смешивают на столике со свежей сывороткой реципиента при 370С (определение в сыворотке реципиента антител к эритроцитам донора). Переливание возможно при безусловно отрицательном результате.
Обратная проба: эритроциты реципиента помещают в сыворотку донора при 370С (выявление в крови донора АТ к эритроцитам реципиента).
В настоящее время переливание цельной крови стараются свести к минимуму. При возможности пользуются трансфузией различных компонентов крови, т.е. переливают то, что больше всего необходимо: плазму, сыворотку, эритроцитарную, лейкоцитарную или тромбоцитарную массу. В подобной ситуации вводится меньшее количество антигенов, что снижает риск посттрансфузионных осложнений.
Наиболее важные антигенные системы учитываются в судебной медицине и при трансплантации органов и тканей: АВО, Rh, MNSs, P, Лютеран (Lu), Келл-Келлано (Кk), Льюис (Lе), Даффи (Fy), Кид (Jk).
Система резус Rh
К.Ландштейнер и А.Винер в 1940 г. обнаружили в эритроцитах макаки–резус АГ («резус-фактор»).
Оказалось, что у 85 % европейцев также имеется этот АГ (Rh+), 15 % этот АГ не имеют Rh-.
Резус фактор – сложная система включающая более 40 антигенов. Чаще всего встречаются резус-антигены типа D(85 %), С(70 %), Е(30%), е(80%) – они же обладают наиболее выраженной антигенностью.
Система резус не имеет в норме одноименных агглютининов. Но они могут появиться, если Rh- человеку перелить Rh+ кровь.
Резус-фактор передается по наследству.
Если женщина Rh-, а мужчина Rh+, то плод в 50-100% случаев унаследует резус-фактор от отца и тогда мать и плод будут не совметимы по резус-фактору. При такой беременности плацента обладает повышенной проницаемостью по отношению к эритроцитам плода. Последние, проникая в кровь матери, приводят к образованию антител (антирезус-агглютининов). Проникая в кровь плода, антитела вызывают агглютинацию и гемолиз его эритроцитов.
Осложнения при резус-конфликте (при переливании несовметимых групп крови) обусловлены не только образованием конгломератов эритроцитов и их гемолизом, но и интенсивным внутрисосудитсым свертыванием крови, т.к. в эритроцитах содержится набор факторов, вызывающих агрегацию тромбоцитов и образование фибриновых сгустков. При этом страдают все органы, но особенно почки, т.к. забивается сеть клубочка почки, препятствуя образованию мочи.
Тромбоциты
Тромбоциты – или кровяные пластинки. Образуются из гигантских клеток красного костного мозга – мегакариоцитов.
В костном мозге мегакариоциты плотно прижаты к промежуткам между фибробластами и эндотелиальными клетками, через которые их цитоплазма выделяется наружу и служит материалом для образования тромбоцитов. В кровотоке тромбоциты имеют круглую или слегка овальную форму, диаметр их не превышает 2 –3 мкм. У тромбоцитов нет ядра, но имеется большое количество гранул (до 200) различного строения. При соприкосновении с поверхностью, отличающейся по своим свойствам от эндотелия, тромбоцит активируется, расплывается и у него появляется до 10 зазубрин и отростков, которые могут в 5 – 10 раз превышать диаметр тромбоцита. Наличие этих отростков важно для остановки кровотечения.
В норме число тромбоцитов у здорового человека 2 – 4 ∙ 1011 л., или 200 – 400 тыс. в 1 мкл. Увеличение числа тромбоцитов – тромбоцитоз; уменьшение – тромбоцитопения.
В естественных условиях число тромбоцитов подвержено значительным колебаниям (их количество возрастает при болевом раздражении, физической нагрузке, стрессе), но редко выходит за пределы нормы.
Как правило, тромбоцитопения является признаком патологии и наблюдается при лучевой болезни, врожденных и приобретенных заболеваниях системы крови.
Основные назначения тромбоцитов – участие в процессе гемостаза. Важная роль здесь отводится так называемым тромбоцитарным факторам. Они сосредоточены главным образом в гранулах и мембране тромбоцитов (Р1, Р2, Р3 и т.д.; от platelet – пластинка).
Наиболее важные факторы:
Р3 – частичный (неполный) тромбопластин;
Р4 – антигепариновый фактор;
Р5 – фибриноген тромбоцитов.
АДФ, контрактильный белок тромбастенин (напоминающий актомиозин), вазоконстрикторные факторы – серотонин, адреналин, норадреналин и др. Значительная роль в гемостазе отводится тромбоксану А2 (ТхА2), который синтезируется из арахидоновой кислоты, входящей в состав клеточных мембран (в том числе и тромбоцитов) под влиянием фермента тромбоксансинтетазы.
На поверхности тромбоцитов находятся гликопротеиновые образования, выполняющие функции рецепторов. Часть из них «замаскирована» и экспрессируется после активации тромбоцита стимулирующими агентами – АДФ, адреналином, коллагеном, микрофибриллами и др.
Тромбоциты принимают участие в защите организма от чужеродных агентов. Они обладают фагоцитарной активностью, содержат IgG, являются источником лизоцима и β-лизинов, способных разрушать мембрану некоторых бактерий. Кроме того, в их составе обнаружены пептидные факторы, вызывающие превращение «нулевых» лимфоцитов (О–лимфоциты) в Т- и В-лимфоциты. Эти соединения в процессе активации тромбоцитов выделяются в кровь и при травме сосудов защищают организм от попадания болезнетворных микроорганизмов.
Регуляторами тромбоцитопоэза является тромбоцитоэтины кратковременного и длительного действия. Они образуются в костном мозге, селезенке, печени, входят в состав мегакариоцитов и тромбоцитов.
Тромбоцитоэтины кратковременно действуя, усиливают отшнуровку кровяных пластинок от мегакариоцитов (т.е. ускоряют их поступление в кровь); длительного действия – способствуют переходу предшественников гигантских клеток костного мозга в зрелые мегакариоциты.
На активность тромбоцитопоэтинов непосредственное влияние оказывают ИЛ–6 и ИЛ–11.
Гемостаз – комплекс реакций, направленных на остановку кровотечения при травме сосудов. Хотя значение системы гемостаза намного шире. Факторы гемостаза принимают участие в сохранении жидкого состояния крови, регуляции транскапиллярного обмена, резистентности сосудистой стенки, влияют на интенсивность репаративных процессов и т.д.
Принято различать сосудисто-тромбоцитарный гемостаз и процесс свертывания крови. В первом случае речь идет об остановке кровотечения из мелких сосудов с низким кровяным давлением, диаметр которых не превышает 100 мкм. Во втором – о борьбе с кровопотерей при повреждениях артерий и вен. Такое деление носит условный характер, т.к. при повреждении как мелких, так и крупных сосудов всегда, наряду с образованием тромбоцитарной пробки осуществляется – свертывание крови.