Общие закономерности воздействия ИИ на иммунную систему
Иммунная система является высоко специализированной системой, состоящей из следующих органов и систем:
из центральных органов иммунной системы – красный костный мозг и тимус (вилочковая железа), групповые лимфатические фолликулы у млекопитающихся (пейеровы бляшки тонкого отдела кишечника), сумка Фабрициуса у птиц (бурса);
из периферических органов иммунной системы – селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани (кроме пейеровых бляшек у млекопитающих и бурсы у птиц);
из крови и ее иммунокомпетентных клеток – лимфоциты
Т и В, стволовые кроветворные клетки, циркулирующие в крови, моноциты и нейтрофилы, участвующие в иммунных реакциях;
из систем комплемента.
Согласно представлениям современной иммунологии, антителогенез – многоэтапный процесс, в котором последовательно участвуют Т- и В-лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы, система комплемента (специфические белки) и антигены – высокомолекулярные соединения, несущие признаки генетической чужеродности и способные при введении в организм вызывать развитие специфических иммунологических реакций.
Источником образования иммунокомптентных клеток служат недифференцированные клетки костного мозга – стволовые кроветворные клетки. Дифференцировка и специализация клеток происходит в тимусе – Т-клетки (тимусзависимые лимфоциты), или в органе, аналогичном бурсе Фабрициуса у птиц – В-клетки (бурсозависимые лимфоциты). Антиген концентрируется макрофагальными А-клетками, которые служат местом контакта В- и Т-клеток, антитела продуцируются В-клетками, но активируют этот процесс Т-клетки-хелперы (помощники). Размножение В-клеток начинается после их контакта с Т-клетками-хелперами и завершается накоплением плазматических клеток, продуцирующих антитела.
Направленность и степень изменений иммунологической реактивности животных при действии ионизирующей радиации определяются поглощенной дозой и мощностью излучений. Малые дозы излучения повышают иммунобиологическую реактивность, неспецифическую систему защиты организма и, в конечном итоге, общую и специфическую резистентность животных, в т.ч. к повторному воздействию ИИ.
Сублетальные и летальные дозы приводят к ослаблению
и угнетению иммунологической реактивности животных за счет:
подавления кроветворения и уменьшения числа иммунокомпетентных клеток,
из-за угнетения продукции антител (иммуноглобулинов) вследствие гибели преимущественно B-лимфоцитов, как наиболее радиочувствительных по сравнению с популяцией Т-лимфоцитов и снижения их миграционной и рециркуляционной активности, приводящей к нарушению клеточной кооперации при антителогенезе;
за счет снижения бактерицидных свойств крови, лимфы и других биологических жидкостей (угнетение и подавление системы фагоцитоза, лизоцима, интерферона, гидролитических белков);
снижения барьерных функций кожи, слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта. В результате этих причин развивается генерализованная эндогенная инфекция, определяющая степень поражения животных и прогноз острой лучевой болезни. Вследствие вышеназванных причин из кишечника, кожи, дыхательных путей в кровь и ткани поступает огромное количество бактерий, развивается эндогенная (сапрофитная) инфекция, которая отягощается экзогенной инфекцией.
3.2.3.2. Участие органов иммунной системы
в реализации радиационных поражений
Иммунная система является не только одной из наиболее радиочувствительных систем, но и сама участвует в механизме реализации радиационных поражений. В ходе первичных реакций на облучение развивается процесс анафилактоидного типа по следующей схеме:
в первые часы после облучения в любой дозе происходят интенсивное образование продуктов тканевого распада (аутоантигенов) и увеличение аномальных клеток (мутагенное действие радиации), обладающих антигенной специфичностью и способностью к агрессии против нормальных клеток и тканей;
в последующем происходит восстановление числа B-лимфоцитов на фоне пониженного содержания Т-киллеров, вследствие взаимодействия с аутоантигенами начинается выработка аутоантител против аномальных клеток и продуктов тканевого распада;
взаимодействие аутоантител с аутоантителами приводит к образованию иммунных комплексов, циркулирующих в периферической крови и осаждающихся в органах и тканях;
фиксация иммунных комплексов на тканях, в первую очередь на соединительнотканных элементах, приводит к разрушению тучных клеток, рассеянных в них, и высвобождению биологически активных веществ – гистамина, серотонина и др., повреждающих весь организм и вызывающих анафилактоидную реакцию, во многом определяющую клиническую картину острой лучевой болезни.
3.2.3.3. Течение инфекционных заболеваний
у облученных животных.
Иммунопрофилактика инфекционных заболеваний
У животных, подвергшихся радиационному воздействию в сублетальных и летальных дозах, повышается восприимчивость к возбудителям инфекционных заболеваний вследствие вторичного иммунодефицита; в случаях инфекционных и незаразных заболеваний они протекают тяжелее, атипично, очень часто принимают затяжной, хронический характер, увеличивается вероятность смертельных исходов. В целом ионизирующая радиация неоднозначно влияет на иммунобиологическую реактивность животных:
1. Облучение животных, иммунизированных до воздействия ИИ, приводит к снижению напряженности искусственного специфического иммунитета, особенно при применении «живых» вакцин, а вакцинация в период разгара острой лучевой болезни отягощает ее течение, активного приобретенного иммунитета не вырабатывается. В литературных источниках приводятся данные о том, что это утверждение справедливо в отношении
стафиллококковых пневмоний, бешенства, колибактериоза, дизентерии, брюшного тифа, микобактерии, бруцеллеза, эмфизематозного карбункула; вирусных заболеваний – гриппа, энцефаломиокардита, весенне-летнего клещевого энцефалита; кровепаразитарных заболеваний. Одна из причин повышения чувствительности облученного организма к инфекции – дефицит иммунокомпетентных клеток, другая причина – образование большого количества продуктов тканевого распада, вступающих в конкурентное взаимоотношение с возбудителями инфекционных заболеваний и блокирующих Т-лимфоциты
и макрофаги, сохранившиеся после облучения.
Резистентность облученных животных к бактериальным токсинам существенно уменьшается как после острого облучения, так и при хроническом поступлении РВ.
2. Вакцинация, проведенная до воздействия ИИ, повышает радиорезистентность организма сельскохозяйственных животных. Сущность этого явления заключается в следующем: вакцинированный организм слабее реагирует на тканевые антигены, циркулирующие в крови после облучения, т.к. антитела, образующиеся после вакцинации, могут соединяться с продуктами тканевого распада и препятствовать их токсическому действию на организм. Кроме того, в вакцинных препаратах содержатся высокомолекулярные вещества типа полисахаридов, белков, способные стимулировать гемопоэз и иммунологическую реактивность животных и радиорезистентность вследствие того, что они являются поликлональными активаторами, вызывающими повышение уровня антител самой различной направленности.
3. Иммунизация облученных животных возможна в латентный (скрытый) период ОЛБ и в период выздоровления – чем позже после лучевого воздействия она производится, тем эффективнее вырабатывается активный иммунитет. Живые вакцины в большей степени осложняют течение острой лучевой болезни, чем инактивированные (ослабленные), для иммунизации можно использовать пероральный путь введения вакцин, который является слабореактогенным. В то же время ревакцинация животных, облученных в период разгара ОЛБ, более эффективна.
4. Ионизирующая радиация снижает эффективность пассивных (с помощью сывороток) иммунизаций. Введение иммунных сывороток до и после облучения снижает тяжесть течения ОЛБ, т.е. препараты серопрофилактики обладают антирадиационным лечебным эффектом. Для этих целей используются препараты иммуноглобулина, антитоксические сыворотки против сибирской язвы, пастереллеза, лептоспироза, салмонеллеза, колибактериоза; гуморальные факторы иммунной системы – вытяжки из тимуса, селезенки, предварительно облученная сыворотка крови и др. Эти вещества являются поликлональными активаторами иммунной системы, вызывают одновременное повышение уровня антител самой различной специфичности, которые способствуют лучшему связыванию продуктов тканевой дезинтеграции и микробного происхождения, ослаблению токсического действия и тем самым снижению лучевого поражения.
Ионизирующая радиация вызывает также морфологические изменения со стороны органов иммунной системы в виде уменьшения числа клеточных элементов, развития дегенеративных и некротических изменений со стороны их тканей с последующей их атрофией. Все это приводит к уменьшению размеров органов, хотя стромальная соединительная и ретикулярная ткани более радиорезистентны по сравнению с эпителиальной тканью.