Иммунологические реакции организма

Авторы: Ураева Т.А. и Бойко С.Ю.

ЧУОО ВО «Медицинский университет «Реавиз»

Научный руководитель: Ионов Станислав Николаевич

д.м.н., к.м.н, профессор ЧУОО ВО «Медицинский университет «Реавиз»

Аннотация. Множество работ по цитотоксическому иммунитету выявили парадоксальный характер иммунных реакций, которые способны не только защищать, но и разрушать собственные структуры. В свяязи с этоми данными возникло новое направление в иммунологии - иммунопатология, изучающая заболевания, в основе которых лежат нарушения иммунных механизмов. Современная иммунология доказала, что цитотоксический механизм лежит в основе патогенеза аутоиммунных и аллергических заболеваний. Подавление цитотоксической активности - одно из важных направлений клинической иммунологии.

Среди вопросов иммунологии наиболее важны реакции гиперчувствительности; аутоиммунные заболевания и иммуно-дефицитные синдромы.

Изучением морфологического субстрата этих нарушений занимается иммуноморфология - раздел патологической анатомии с использованием морфологических, иммунологических и иммуногистохимических методов. С их помощью можно выявить компоненты иммунных реакций в клетках и тканях. Морфология иммунопатологических процессов включает в себя классификацию нарушений иммуногенеза и локальных иммунных реакций – реакций гиперчувствительности.

Гиперчувствительность - это чрезмерно сильная патологическая иммунная реакция на инородное вещество, попадающее в организм. Выделяют различные типы гиперчувствительности.

Анафилактический механизм (гиперчувствительность I типа) обусловлен соединением антител и антигенов на поверхности клетки, что вызывает выделение медиаторов. Это, в свою очередь, приводит к развитию реакции гиперчувствительности немедленного типа. При первом контакте антиген (аллерген) активизирует иммунную систему, и это приводит к синтезу антител – IgE (реагентов), обладающих специфической реактивностью против этого антигена, то есть сенсибилизации организма. В последствие они фиксируются на поверхностной мембране тканевых базофилов, базофилов крови (из-за высокого сродства IgE к Fc-рецепторам).

В дальнейшем происходит синтез антител в количестве, достаточном для развития гиперчувствительности (процесс длится одну-несколько недель). При последующем введении того же антигена - антитело (IgE) и антиген взаимодействуют на поверхности базофилов в тканях или крови и вызывают их дегрануляцию. Из цитоплазматических гранул тканевых базофилов в ткань проникают вазоактивные вещества: гистамин и различные ферменты, участвующие в синтезе брадикинина и лейкотриенов. Они вызывают вазодилатацию, повышение проницаемости сосудов и сокращение гладкой мышцы.

Тканевые базофилы выявляют хемотактические факторы для нейтрофилов и эозинофилов. При проведении исследований препаратов из тканей, где возникла реакция гиперчувствительности I типа, определяется большое количество эозинофилов, увеличивается их количество в крови больных. Эозинофилы активируют систему свертывания крови и систему комплемента, а также способствуют дополнительной дегрануляции базофилов. Но также эозинофилы выделяют арилсульфатазу B и гистаминазу, которые разрушают лейкотриены и гистамин и смягчают аллергический ответ организма.

Локальное проявление гиперчувствительности I типа - атопия. Атопия - врожденная, наследственная предрасположенность к патологическому ответу на определенные виды аллергенов. Атопические реакции достаточно распространены.

К системным проявлениям относится анафилаксия - редкая, но чрезвычайно опсаная системная реакция гиперчувствительности типа I (связанна с поступлением вазоактивных веществ в кровоток.) Вызывает сокращение гладких мышц, генерализованную вазодилатацию, повышение проницаемости сосудов, выход жидкой части крови из сосудов в окружащие ткани ткани. В результате возникает периферическая сосудистая недостаточность, может развиться коллапс, обморок. Так же повышение проницаемости сосудов может привести к отеку подкожной клетчатки, гортани, что, в свою очередь, может привести к асфиксии и повлечь за собой летальный исход.

Цитотоксический и цитолитический механизмы - цитолиз аллергена антителом и/или комплементом при контакте. Механизм развития гиперчувствительности II типа обусловлен реакцией антител с антигеном на поверхности клетки-хозяина, что приводит к разрушению клетки. При аутоиммунном заболевании  иммунной системой как чужеродные могут воприниматься здоровые клетки и ткани организма. Воздействие антигена может быть внешним (в этом случае он накапливается на поверхности клетки). Например, гаптен при связании с белком клеточной мембраны стимулирует иммунный ответ.

Специфическое антитело, синтезируемое против антигена - IgG или IgM, взаимодействует с ним на поверхности клеток и вызывает повреждение несколькими способами: 

- лизис (активация каскада комплемента, что приводит к образованию «мембранатакующего» комплекса c5b6789, который вызывает лизис клеточной мембраны);  

- фагоцитоз (антиген клетки поглощается фагоцитирующими макрофагами, которые имеют FC или c3b рецепторы, что позволяет им распознавать комплексы антиген-антитело, которые адсорбируются на клетке).

IV типом гиперчувствительности является клеточная цитотоксичность. Она проявляется образованием антигенного комплекса, который сенсибилизирует «нулевые» лимфоциты, разрушающие клетку.

Гиперчувствительностью V типа является изменение клеточной функции: антитело может реагировать с поверхностными молекулами и рецепторами клетки, вызывая усиление или торможение определенных метаболических реакций, но не приводя к некрозу клеток. 

Оно идентично по механизму реакции гиперчувствительности II типа и оказывает негативное влияние на состояние больного, по этой причине осложнения при переливании крови рассматриваются как проявления гиперчувствительности. Постгемотрансфузионные реакции антител в сыворотке больного, реагирующие с антигенами Rouges красных клеток, приводят к внутрисосудистому гемолизу.

Большинство эритроцитарных антигенов может вызывать гемолитические реакции при переливаниях (AB0, Rh, Kell, Kidd, Lewis). Поэтому необходимо определять не только группу крови и Rh, но и эти антитела при вероятности переливания крови больному.

Гемолиз может возникать при повторном переливании Rh- пациенту Rh+ крови. Непосредственно переливаемая кровь может содержать антитела, реагирующие против клеток хозяина, но из-за разбавления в общем объеме крови эта реакция обычно имеет небольшие клинические последствия. Для предотвращения подобных реакций  необходима проверка совместимости крови.

Гиперчувствительность III типа (иммунокомплексное поражение). Взаимодействие антигена и антитела может привести к образованию иммунных комплексов (локально в месте поражения или генерализовано в кровотоке). Накопление иммунных комплексов в разных частях тела активизирует комплемент и может привести к острому воспалению и некрозу.

Различают два вида иммунокомплексных повреждений – феномен Артюса и сывороточную болезнь. При феномене Артюса в месте введения антигена возникает некроз тканей. Повторные инъекции антигена ведут к накоплению в сыворотке большого количества осаждающихся антител. Дальнейшее введение того же антигена приводит к образованию крупных антигенных комплексов, локально оседающих в мелких кровеносных сосудах, активирующих комплемент, что сопровождается развитием тяжелой местной воспалительной реакции с кровоизлиянием и некрозом.

Это достаточно редкое явление, которое может возникать в коже после повторного введения антигена, например при введении вакцины против бешенства. Степень выраженности воспаления зависит непосредственно от дозы антигена. 

Сывороточная болезнь сопровождается так же иммунокомлексическим поражением. Течение реакции зависит от дозы антигена. Повторное введение большой дозы антигена, например, чужеродных сывороточных белков, лекарственных средств, вирусных антигенов и других микробных антигенов, приводит к образованию в крови иммунных комплексов. При их избытке, они циркулируют в кровотоке.

В конечном итоге они проходят через эндотелиальные поры мелких сосудов и накапливаются в их стенке, где активируют комплемент и приводят к опосредованному комплементарному некрозу и острому воспалению сосудистой стенки (некротизирующий васкулит).

Гиперчувствительность III типа отвечает за появление гиперчувствительного пневмонита (заболевание легких, проявляющееся кашлем, одышкой, лихорадкой через 6-8 ч после вдыхания некоторых антигенов). Если прием антигена продолжается - возникает хроническое гранулематозное воспаление. Типы гиперчувствительности I и IV могут сосуществовать с типом III.

Гиперчувствительность IV типа (клеточного). Механизм развития относится к гиперчувствительности замедленного типа. Этот тип опосредуется сенсибилизированными Т-клетками, которые либо непосредственно проявляют цитотоксичность, либо секрецию лимфокинов. Реакции гиперчувствительности IV типа обычно возникают через 24-72 часа после введения антигена сенсибилизированному человеку, что отличает этот тип от гиперчувствительности I типа, которая часто развивается в течение нескольких минут.

При гистологическом исследовании тканей, в которых происходит реакция гиперчувствительности IV типа, выявляются клеточный некроз и выраженная лимфоцитарная инфильтрация. Непосредственная цитотоксичность Т-клеток имеет важное значение при контактном дерматите, в реакции на опухолевые клетки.

Гиперчувствительность IV типа проявляется при инфекционных заболеваниях, вызванных факультативными внутриклеточными микроорганизмами, например, микобактериями и грибами. Морфологические проявления гиперчувствительности замедленного типа проявляются эпителиоидноклеточной гранулемой с казеозным некрозом в центре. При тиреоидите Хашимото и аутоиммунном гастрите, связанном с пернициозной анемией, вызваны прямым действием Т-лимфоцитов против антигенов клеток-хозяев (эпителиальных клеток щитовидной железы и теменных клеток в желудке) сопровождается постепенным разрушением этих клеток.

Контактный дерматит наблюдается при ситуациях, когда антиген вступает в прямой контакт с кожей, появляется локальная гиперчувствительная реакция IV типа. Наиболее распространенными антигенами являются никель, лекарственные средства, тканевые красители.

Кроме описанных выше аллергических нарушений необходимо упомянуть гранулематоз (сохранение антигена и активация системы мононуклеарных фагоцитов) и реакции инактивации и нейтрализации связаные с антителами, когда в качестве антигенов выступают гормоны, клеточные рецепторы и продукты клеточного метаболизма. Морфологически они проявляются не воспалением, а дистрофией.

Таким образом, сегодняшняя клиническая иммунопатология является многодисциплинарной наукой, знание основ которой необходимо врачам различных клинических дисциплин, как для улучшения диагностики заболеваний, так и для повышения эффективности лечения.

Список использованной литературы:

1. Долгих В.Т.  Основы иммунологии : учебное пособие для среднего профессионального образования / В.Т. Долгих, А.Н. Золотов. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 248 с

2. Мальцев В. Н.  Основы микробиологии и иммунологии : учебное пособие для среднего профессионального образования / В.Н. Мальцев, Е.П. Пашков, Л.И. Хаустова. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 319 с.

3. Мечников И.И.  Иммунология. Избранные работы / И.И. Мечников. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 274 с.