Общая характеристика иммунной системы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Иммуногенная реактивность— ответ организма на антигенный стимул. Материальным субстратом иммуногенной реактивности является иммунная, или иммунокомпетентная, система (ИКС). Иммунная система представляет собой совокупность органов, тканей и клеток, обеспечивающих биохимическую, структурную и функциональную однородность и индивидуальность организма путем обнаружения, уничтожения и удаления (элиминации) из него чужеродных антигенов.

Эволюционно иммунная система сформировалась как механизм контроля за однородным и индивидуальным антигенным составом организма. В основе этого механизма лежит способность клеток иммунной системы отличать собственные клетки и белковые соединения от чужеродных. Обнаружение последних сопровождается инактивацией, разрушением и элиминацией их из организма.

Антиген — вещество экзо- или эндогенного происхождения, вызывающее иммунную реакцию, которая заключается в выработке иммунных антител и лимфоцитов, их взаимодействии с антигеном, сопровождающимся его инактивацией и элиминацией.

Виды антигенов.

Антигены разделяют на несколько групп в зависимости от их биохимической структуры, происхождения, пути попадания в организм и других критериев.

По биохимической структуре антигены делят на два вида: 1) белки и белоксодержащие соединения; 2) небелковые соединения — гаптены, к которым относятся полисахариды, липиды, некоторые синтетические полимеры, неорганические вещества (соединения йода, брома, висмута), лекарственные средства. Сами по себе гаптены неиммуногенны. Однако после их соединения с белками или клетками организма они приобретают способность вызывать иммунные реакции.

По происхождению антигены делят на экзо- и эндогенные.

Экзогенные антигенысоставляют большую часть антигенов:

· инфекционно-паразитарного происхождения (антигены вирусов, риккетсий, бактерий, паразитов);

· неинфекционного происхождения (чужеродные белки и белоксодержащие соединения, гаптены, входящие в состав пыли, пищевых продуктов, пыльцы растений, ряда лекарственных веществ).

Эндогенные антигенытакже подразделяют на:

· инфекционные и/или паразитарные (белковые компоненты микробов, «заселяющих» миндалины, кишечник, слизистые оболочки рта, дыхательных путей);

· неинфекционные, которые образуются при повреждении собственных белков, при конъюгации гаптенов с белками клеток и биологических жидкостей организма, при мутациях в геноме клеток или при выработке ими аномальных белков.

Иммунный ответ организуется клетками всех субсистем ИКС,

сопровождается развитием разнообразных иммунопатологических состояний, реализующихся через воспаление. Инициальным этапом иммунной реакции является распознавание антигена: если он чужероден для организма, информация о нем передается эфферентным клеткам ИКС.

ТИПОВЫЕ ФОРМЫ ИММУНОПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Иммунопатологические процессы— это реакции организма, развивающиеся в результате нарушений иммунитета. В большинстве случаев они являются следствием дефекта или истощения одного или нескольких механизмов, необходимых для обеспечения эффективного иммунного ответа.

Характеристика отдельных иммунопатологических процессов

Выделяют несколько основных групп типовых расстройств иммунитета: иммунодефицитные состояния (ИДС), патологическую толерантность, реакцию «трансплантат против хозяина», аллергические реакции, состояния иммунной аутоагрессии (схема 2).

Иммунодефицитные состояния

Иммунодефщитные состояния (или иммунодефщиты)характеризуются значительным снижением активности или неспособностью организма к эффективному осуществлению реакций клеточного или гуморального иммунитета. Они проявляются высокой склонностью организма к развитию инфекционных, паразитарных, опухолевых и аллергических заболеваний.

Главным звеном патогенеза иммунодефицитов является блокада процессов деления и/или созревания клеток А-, Т- или В-субсистем ИКС либо деления и дифференцировки их клеток-предшественников.

Примером иммунодефицитного состояния может служить синдром ретикулярной дискинезии. Она характеризуется значительным уменьшением в костном мозге количества стволовых гемопоэтических клеток и блокадой созревания из них лимфо- и моноцитов с развитием дефицита клеток А-, В- и Т-субсистем. Пациенты, страдающие этим синдромом, погибают вскоре после рождения от различных инфекций или злокачественных опухолей.

Схема 2

Нарушения в субсистеме А-клеток проявляются расстройством фагоцитоза, процессов «переработки» и представления антигена лимфоцитам.

Расстройства деления и созревания В- или Т-лимфоцитов обусловливают нарушение реакций гуморального и клеточного иммунитета. В связи с этим у больных часто наблюдаются вирусные, бактериальные и грибковые инфекции, заболеваемость новообразованиями увеличивается более чем в 100 раз.

Толерантность

Толерантность (от лат. tolerantia — переносимость, терпимость) — состояние, характеризующееся «терпимостью», т. е. отсутствием реакции иммунной системы на чужеродные антигены. При этом состоянии в иммунной системе нарушена выработка иммунных лимфоцитов, либо клетки иммунной системы не вырабатывают антител, либо не реализуется эфферентное звено иммунитета — уничтожение и элиминация носителя чужеродной антигенной информации.

Толерантность может быть подразделена на три разновидности: физиологическую, патологическую и индуцированную.

Основные механизмы патологической толерантности:

· отсутствие, недостаточное количество или нарушение функции клеток иммунной системы, т. е. имтнодефицитное состояние;

Физиологическая толерантность — терпимость иммунной системы антигенов собственных белков организма. При этом те клоны иммунных клеток, которые в период эмбрионального развития подвергаются массированному воздействию антигенов собственных белков, гибнут и выводятся из организма.

Одной из форм физиологической толерантности является изоляционная толерантность. Она распространяется на антигены клеток тканей, изолированных от иммунокомпетентной системы структурно-физиологическими барьерами. К ним относятся ткань головного мозга, хрусталик глаза, яички, щитовидная железа.

Патологическая толерантность. В этом случае речь идет о «терпимости» иммунной системой чужеродных антигенов, чаще всего бактерий, вирусов, многоклеточных паразитов, клеток злокачественных опухолей или трансплантата.

· повышение активности Т- и В-лимфоцитов-супрессоров, которые тормозят созревание «эффекторных» клеток иммунной системы — Т-лимфоцитов-киллеров и плазматических клеток;

· угнетение или блокада реакций клеточного иммунитета на антиген.

Это происходит тогда, когда специфические иммуноглобулины, взаимодействуя с антигенами клеток не способны инактивировать их. Антигенные детерминанты клеток закрываются («экранируются») этими «недееспособными» антителами или комплексами «антиген—антитело». Т-лимфоциты-киллеры в таком случае не способны обнаружить «экранированную» чужеродную клетку.

Индуцированная толерантность (искусственная, лечебная) достигается с помощью воздействий, целенаправленно подавляющих активность иммунных клеток, таких как ионизирующее излучение, высокие дозы цитостатиков, иммунодепрессанты. Они вызывают лизис, торможение или блокаду деления и созревания клеток иммунной системы. Индуцированную толерантность в медицине используют с целью повышения успеха трансплантации органов и тканей, лечения аллергических реакций.

Реакция «трансплантантат против хозяина» (РТПХ)

Реакция развивается в случае трансплантации реципиенту большой массы тканей донора, содержащих иммунные клетки (например, костного мозга или лейкоцитной массы). Течение РТПХусугубляется при пониженной активности иммунной системы «хозяина» (например, при воздействии ионизирующего излучения. иммунодепрессантов). РТПХ характеризуется поражением органов и тканей иммунокомпетентной системы реципиента, а также повреждением кожи, желудочно-кишечного тракта (особенно в зоне расположения групповых лимфатических фолликулов — пейеровых бляшек), печени.

Клинико-морфологические проявления РТПХ заключаютсяв развитии некротических и дистрофических поражений указанных органов, лимфопении, анемии, тромбоцитопении, диспепсических расстройств (тошнота, рвота, диарея), увеличении печени. У взрослых описанное состояние обозначают термином «гомологическая болезнь» (следствие гомотрансплантации клеток иммунной системы), у новорожденных — как «рант-болезнь» — болезнь малого роста (в связи с нарушением физического развития ребенка, которому имплантировали ткань, содержащую клетки иммунной системы).

АЛЛЕРГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Аллергия— одна из форм иммунопатологических процессов, характеризующихся повышением чувствительности организма к повторным воздействиям аллергенов. Проявляется аллергия, в отличие от иммунитета, повреждением собственных тканей организма и снижением эффективности его адаптивных реакций. Это нередко приводит к тому, что носитель чужеродного антигена не разрушается до конца или не элиминируется из организма. Вместе с тем в целом аллергия, так же как и иммунитет, способствует поддержанию антигенной индивидуальности и однородности организма путем удаления из него чужеродных агентов-аллергенов.

Аллергические реакции встречаются у 10—20 % населения. Одной из причин широкой распространенности аллергии считаются «химизация» жизни современного человека, прием некоторых лекарственных препаратов, а также иногда профилактические прививки.

Аллергия формируется под воздействием аллергенов — агентов антигенной или гаптенной природы, а также некоторых физических факторов (высокой или низкой температуры, ультрафиолетового и ионизирующего излучений и др.).

Виды аллергенов

По происхождению:

Экзогенные аллергены:

· пищевые (алиментарные), к которым относятся многие продукты питания (например, шоколад, яйца, молоко, различные ягоды);

· лекарственные аллергены. Широкое применение лекарственных препаратов (особенно антибиотиков, вакцин) привело к сенсибилизации (повышенной чувствительности) миллионов людей, развитию у них аллергических осложнений и заболеваний (отеков, кожного зуда, крапивницы, анафилактического шока и др.);

· пыльцевые аллергены. Пыльца многих растений, представляющая собой комплекс белков с углеводами или пигментами пыльцы, вызывает аллергическое заболевание — поллиноз. характеризующийся преимущественным поражением дыхательных путей и слизистой оболочки глаз;

· пылевые аллергены вызывают аллергическое поражение преимущественно органов дыхания. (Бытовая пыль имеет сложный состав. В нее входят остатки органических веществ животного, растительного, микробного происхождения, синтетических тканей, пластмасс, а также неорганические соединения. Одним из наиболее активных действующих начал домашней пыли являются микроскопические клещи. Производственная пыль приобретает антигенность за счет бактериального и особенно грибкового заражения, а также примесей пестицидов, гербицидов, минеральных веществ. частиц насекомых и др.);

· эпидермальные аллергены (роговые чешуйки кожи, перьев

· птиц, частицы шерсти животных и т. п.);

· бытовые химические соединения (различные красители, стиральные порошки, кремы, косметические средства, дезодоранты и др.);

· сывороточные аллергены — препараты крови животных и человека, содержащие антитела, которые нередко используются для диагностики, лечения и профилактики различных заболеваний;

· инфекционно-паразитарные аллергены — различные микроорганизмы, вирусы, грибы, паразиты и т. д.;

· физические факторы (высокая или низкая температура, излучения с различной длиной волны и др.).

Эндогенные аллергены. К ним относятся компоненты клеток и тканей собственного организма (белки, полипептиды, крупномолекулярные полисахариды, липополисахариды), приобретающие аллергенные свойства в результате:

· действия физических, химических, инфекционных и других факторов экзогенного происхождения, приводящего к образованию в организме человека денатурированных белков или комплексов белков организма с экзогенными аллергенами (гаптенами), чаще всего с липидами, нуклеиновыми кислотами, многими лекарственными препаратами;

· повреждения клеток, становящихся мишенями для иммунной системы (например, клетки, на которых фиксируется гаптен).

По путям проникновения аллергенов в организм:

· респираторные, т. е. проникающие через дыхательные пути. Так проникают пыльца, пыль, аэрозоли, эпидермальные аллергены, некоторые лекарственные препараты и т. д.:

· алиментарные, т. е. проникающие через пищеварительный тракт. Пищевые аллергены вызывают аллергические заболевания не только органов пищеварения, но также и дыхания (аллергический ринит, бронхиальную астму), кожи и слизистых оболочек (крапивницу, аллергическую экзему и т. д.);

· «контактные» (через кожу и слизистые оболочки). Таким способом могут проникать различные низкомолекулярные вещества или местно применяемые лекарственные средства (например, мази, содержащие антибиотики), красители, древесные смолы, кремы и др.);

· парентеральные — обычно внутривенное введение препаратов крови, лекарственных препаратов, а также яды насекомых — пчел, комаров и др., попадающих в кровоток;

· трансплацентарные (некоторые лекарственные средства, например антибиотики, белковые препараты и др.).

В зависимости от вида клеток иммунной системы, принимающих участие в развитии аллергии, условно различают В-лимфоцитзависимые (гуморальные, иммуноглобулиновые) и Т-лимфоцитзависимые («клеточные») аллергические реакции.

К группе В-лимфоцитзависимых относят такие формы аллергии. в механизмах которых ведущую роль играют продуцируемые В-лимфоцитами циркулирующие в крови гуморальные антитела, принадлежащие к различным классам иммуноглобулинов — lgE, IgG, IgM. В-лимфоцитзависимые иммуноглобулиновые реакции гиперчувствительности могут быть «перенесены» от сенсибилизированного организма в другой с помощью сыворотки, содержащей эти аллергические антитела, что называется «пассивным переносом аллергии ”.

К группе Т-лимфоцитзависилых относят аллергические реакции, в патогенезе которых ведущая роль принадлежит Т-лимфоцитам и продуцируемым ими биологически активным веществам — лимфокинам. Последние выполняют роль посредников (медиаторов) в механизмах аллергии. Причинами развития таких реакций могут быть антигены чужеродных тканей и клеток, низкомолекулярные химические соединения, в том числе некоторые местно применяемые лекарственные средства (например, антибиотики), антигены микроорганизмов.

Состояние аллергии этого типа может быть «пассивно» перенесено от больного человека здоровому сенсибилизированными лимфоцитами или «экстрактом» из таких клеток, например при переливании крови или введении сывороточных препаратов.

В зависимости от скорости развития морфологических изменений и клинических проявлений после повторного действия на сенсибилизированный организма антигена (его называют «разрешающим») аллергические реакции (реакции гиперчувствительности) делят на три типа:

· — реакции гиперчувствительности немедленного типа;

· — реакции гиперчувствительности позднего, или отсроченного, типа;

· — реакции гиперчувствительности замедленного типа.

Реакции гиперчувствительности немедленного типа проявляются сразу или через несколько минут после повторного контакта организма с аллергеном (например, аллергический ринит, конъюнктивит. анафилактический шок).

Реакции гиперчувствительности позднего типа выявляются через несколько часов (но не позднее 5—6 ч) после контакта с разрешающим антигеном (например, гемолитическая анемия аллергического генеза. некоторые разновидности сывороточной болезни).

Реакция гиперчувствительности замедленного типа регистрируются обычно через несколько часов или, чаще, суток после повторного «разрешающего» воздействия аллергена на сенсибилизированный организм (например, туберкулиновая реакция или контактный дерматит).

В зависимости от особенностей механизмов развитияреакции гиперчувствительности немедленного и позднего типов развиваются в результате взаимодействия антигена с антителами сенсибилизированного организма — иммуноглобулинами. Реакция гиперчувствительности замедленного типа реализуется в основном с участием сенсибилизированных клеток — Т-лимфоцитов, их лимфокинов, а также макрофагов. Однако в патогенезе аллергических реакций участвуют механизмы, как правило, не одного, а. возможно, всех типов гиперчувствительности. И поэтому большинство болезней и реакций аллергического генеза являются комбинированными по своему механизму.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Иммуногенная реактивность— ответ организма на антигенный стимул. Материальным субстратом иммуногенной реактивности является иммунная, или иммунокомпетентная, система (ИКС). Иммунная система представляет собой совокупность органов, тканей и клеток, обеспечивающих биохимическую, структурную и функциональную однородность и индивидуальность организма путем обнаружения, уничтожения и удаления (элиминации) из него чужеродных антигенов.

Эволюционно иммунная система сформировалась как механизм контроля за однородным и индивидуальным антигенным составом организма. В основе этого механизма лежит способность клеток иммунной системы отличать собственные клетки и белковые соединения от чужеродных. Обнаружение последних сопровождается инактивацией, разрушением и элиминацией их из организма.

Антиген — вещество экзо- или эндогенного происхождения, вызывающее иммунную реакцию, которая заключается в выработке иммунных антител и лимфоцитов, их взаимодействии с антигеном, сопровождающимся его инактивацией и элиминацией.

Виды антигенов.

Антигены разделяют на несколько групп в зависимости от их биохимической структуры, происхождения, пути попадания в организм и других критериев.

По биохимической структуре антигены делят на два вида: 1) белки и белоксодержащие соединения; 2) небелковые соединения — гаптены, к которым относятся полисахариды, липиды, некоторые синтетические полимеры, неорганические вещества (соединения йода, брома, висмута), лекарственные средства. Сами по себе гаптены неиммуногенны. Однако после их соединения с белками или клетками организма они приобретают способность вызывать иммунные реакции.

По происхождению антигены делят на экзо- и эндогенные.

Экзогенные антигенысоставляют большую часть антигенов:

· инфекционно-паразитарного происхождения (антигены вирусов, риккетсий, бактерий, паразитов);

· неинфекционного происхождения (чужеродные белки и белоксодержащие соединения, гаптены, входящие в состав пыли, пищевых продуктов, пыльцы растений, ряда лекарственных веществ).

Эндогенные антигенытакже подразделяют на:

· инфекционные и/или паразитарные (белковые компоненты микробов, «заселяющих» миндалины, кишечник, слизистые оболочки рта, дыхательных путей);

· неинфекционные, которые образуются при повреждении собственных белков, при конъюгации гаптенов с белками клеток и биологических жидкостей организма, при мутациях в геноме клеток или при выработке ими аномальных белков.