Содержание - Учебный портал Российского университета
advertisement
В.Д. Прокопенко, Е.Г. Волина СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА Учебное пособие Москва Издательство Российского университета дружбы народов 2001 Прокопенко В.Д., Волина Е.Г. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА. -М.: Изд-во РУДН, 2001. – 61 с. В учебном пособии рассматриваются некоторые проблемы молекулярной и клеточной иммунологии, даны основные параметры иммунного статуса организма человека в норме, клинические проявления заболеваний и изменения в различных звеньях иммунной системы, сопровождающие их. Пособие предназначено для студентов и аспирантов, преподавателей и научных сотрудников медицинских институтов. Подготовлено на кафедре микробиологии медицинского факультета РУДН. 2 Содержание Введение. 1. Определение. Виды иммунитета. 2. Факторы неспецифической резистентности. 2.1 Реакция фагоцитоза. 2.2 Система комплемента. 2.3 Воспаление как важнейшее проявление иммунитета. 3. Иммунная система организма. 3.1 Антигены. 3.2 Центральные и периферические органы иммунной системы. 3.3 Клеточные элементы иммунной системы. 3.4 Иммуноглобулины. 3.5 Цитокины 4. Реакции гиперчувтвительности. 5. Формы иммунного ответа. 6. Основные типы иммунопатологических состояний. 7. Основные параметры иммунного статуса организма человека. 8. Принципы клинической недостаточности. диагностики иммунной 9. Приложение. 10. Контрольные вопросы. 11. Литература 3 ВВЕДЕНИЕ При оценке состояния здоровья пациента в современных условиях учитывается действие многих факторов на организм человека. Помимо естественных биологических процессов люди подвергаются мощным внешним воздействиям. Наиболее значимыми являются экологические факторы. Влияние на организм человека неблагоприятных антропогенных факторов физической, химической и биологической природы имеет важнейшее значение в формировании иммунопатологических состояний. Вероятнее всего это является одной из главных причин существенного роста заболеваемости инфекционными, аллергическими, аутоиммунными, лимфопролиферативными болезнями и злокачественными новообразованиями. Все перечисленные синдромы входят в компетенцию клинического иммунолога, а с точки зрения этиопатогенеза отражают нарушения в системе иммунитета и, в первую очередь, иммунорегуля-торных процессов. Конец ХХ столетия, по мнению большинства авторитетных исследователей, должен был увенчаться победой над многими инфекционными заболеваниями. Такое предположение, по всей видимости, было обусловлено уверенностью в долгосрочности успехов микробиологии, вирусологии, эпидемиологии, фармакологии. Специалистами были созданы эффективные вакцины, противомикробные лекарственные средства и др. В 1980 году с трибуны ООН Всемирная Организация Здравоохранения оповестила мир о том, что оспы в мире больше нет! Сегодня, к сожалению, можно констатировать: инфекционные болезни в структуре общей патологии человека занимают одно из ведущих мест. Ряд инфекционных заболеваний имеют тенденцию к ранней хронизации. Другие характеризуются тенденцией к эпидемическому распространению. Спектр причинных возбудителей и их особенности изменяются с необычайной 4 скоростью. По мнению С.М. Навашина, «мирный период» развития человечества после 1945 года сопровождается перманентными «малыми» войнами, несущими с собой эпидемии, раневые инфекции, потоки беженцев. В последние годы все большее внимание уделяется изучению и пониманию взаимодействий, происходящих в организме при применении тех или иных лечебных мероприятий. Комплекс составляющих при химиотерапии инфекционного заболевания можно представить следующим образом: ВОЗБУДИТЕЛЬ ( антимикробный агент + иммунная система) + МАКРООРГАНИЗМ = ЛЕЧЕБНЫЙ ЭФФЕКТ Как видно, конечный, ожидаемый результат зависит как от состояния иммунной системы, так и реакций макроорганизма в целом. Состояние иммунной системы определяется совокупностью показателей врожденных (конституциональных) факторов защиты и специфических реакций иммунной системы и формирует иммунный статус организма. Изучение параметров иммунного статуса составляет одну их основных задач клинической иммунологии. 5 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. ВИДЫ ИММУНИТЕТА Иммунитет (лат. immunitas – освобождение, избавление) – это система биологической защиты организма от генетически чужеродных веществ экзогенной и эндогенной природы с целью обеспечения постоянства внутренней среды. В основе иммунитета лежат два основных механизма защиты: - видовой иммунитет, обусловленный действием врожденных факторов неспецифической резистентности, которые обеспечивают неселективный (по отношению к чужеродному агенту) характер ответа; - приобретенный (индивидуальный) в течение жизни иммунитет, характеризующийся развитием специфических реакций иммунной системы на конкретный чужерордный агент. Факторы этого вида иммунитета – антитела, сенсибилизированные лимфоциты – обладают высокой активностью и специфичностью действия. 2. .ФАКТОРЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ Факторы неспецифической защиты формируются в организме в процессе его развития с момента рождения. К ним относятся: барьерная функция кожи, слизистых оболочек и лимфатических узлов, температурная реакция, бактерицидные свойства жидкостей (слюны, слезной жидкости, сыворотки крови и др.), выделительная функция почек, фагоцитоз, система комплемента и др. 6 2.1. ФАГОЦИТОЗ Клеточные факторы системы неспецифической резистентности представлены фагоцитами (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты, тканевые макрофаги, дендритные клетки и др.). Их функция – поглощение и разрушение чужеродных клеток. Значение этого явления оценил И.И. Мечников (1883), который разработал фагоцитарную теорию иммунитета. В процессе фагоцитоза (от греч. phago – пожираю, cytos – клетки) различают несколько стадий: приближение фагоцита к чужеродной клетке; адсорбция чужеродной клетки на поверхности фагоцита; поглощение и образование фаголизосомы; переваривание чужеродной клетки ферментами фаголизосомы. Результатом фагоцитоза является либо гибель чужеродной клетки (завершенный фагоцитоз), либо выживание и размножение захваченных клеток (незавершенный фагоцитоз). 2.2.СИСТЕМА КОМПЛЕМЕНТА Система комплемента – это группа белков сыворотки крови, которые принимают участие в реакциях иммунитета: лизиса клеток, хемотаксиса, фагоцитоза, активации тучных клеток и др. Белки комплемента относятся к глобулинам или гликопротеинам. Они вырабатываются макрофагами, лейкоцитами и составляют 5 – 10 % всех белков крови. Система комплемента представлена 20 белками сыворотки крови, которые различаются по физикохимическим свойствам. Хорошо изучены свойства и функции основных 9 компонентов комплемента. В крови все компоненты циркулируют в неактивной форме, в виде коэнзимов. Активация белков комплемента осуществляется специфическими иммунными и неспецифическими факторами. Как один из элементов видового иммунитета комплемент активируется полисахаридами, липо- 7 полисахаридами бактерий, вирусами и другими антигенами, но без участия антител. В этом случае компонент С3 комплемента активируется взаимодействием с антигеном при участии ряда ферментов и белка пропердина. Этот комплекс активирует компонент С5, который прикрепляется к мембране клетки мишени и на нем образуется мембраноатакующий комплекс из компонентов С6-С9 комплемента. Результатом действия этого комплекса является повреждение мембраны и гибель клетки-мишени и других антигенов или их опсонизация. Этот путь активизации компонентов комплемента получил название альтернативного. Именно этот путь запуска каскада комплементарных белков имеет место на разных стадиях бактериальных инфекций, когда специфические факторы иммунитета (антитела) еще не работают. Известен также классический путь активации комплемента, который запускается и протекает с участием антител. В этом случае, если с поверхностными антигенами бактериальной клетки взаимодействуют антитела, то они активируют компоненты комплемента С1 – С3. Дальнейшее развитие каскада реакций обеспечивается активированным С3 компонентом и приводит к формированию мембраноатакующего комплекса аналогично тому, как это описано нами при альтернативном пути. Количественное содержание компонентов комплемента в периферической крови определяют как один из показателей активности гуморального иммунитета. У здоровых лиц содержание компонента С3 составляет 85-95 мг%, компонента С4 – 12-35 мг%. 2.3. ВОСПАЛЕНИЕ КАК ВАЖНЕЙШЕЕ ПРОЯВЛЕНИЕ ИММУНИТЕТА Комплекс гуморальных и клеточных факторов неспецифической резистентности, участвующих в защите организма от действия различных повреждающих факторов, 8 в том числе и биологических (бактерий, вирусов) лежит в основе воспалительной реакции. Клинически воспаление проявляется покраснением, отеком, болью, локальным повышением температуры, нарушением функции поврежденного органа или ткани. Воспаление начинается с запуска комплементарных белков и активации свертывающей системы крови. При этом происходит образование сгустков крови, что предупреждает распространение возбудителей с кровью и лимфой и препятствует генерализации процесса. Белки системы комплемента формируют мембран атакующий литический комплекс (МАК), который в конечном итоге приводит к гибели чужеродные клетки. Они также стимулируют активность фагоцитоза и индуцируют синтез биологически активных веществ. При повреждении клеток и тканей высвобождаются медиаторы воспалительных реакций: гистамин, серотонин, простагландины, кинины, лизосомные гидролитические ферменты (белки острой фазы) и др. Бактерии и продукты их жизнедеятельности активируют клетки макрофагальномононуклеарной системы и лимфоциты. Происходит выделение цитокинов (интерлейкинов и др.), стимулирующих реакции гуморального и клеточного иммунитета. Характер течения и исход воспалительного процесса зависят от многих факторов: природы и интенсивности действия чужеродного агента, формы воспалительного процесса (альтеративное, экссудативное, пролиферативное), локализации, состояния иммунной системы и др. 9 3. ИММУННАЯ СИСТЕМА ОРГАНИЗМА Иммунная система – это совокупность лимфоидных органов, тканей и клеток, которые обеспечивают защиту организма от генетически чужеродных веществ экзогенной и эндогенной природы. Иммунная система такая же самостоятельная система, как и многие другие – сердечнососудистая, дыхательная, нервная и т.д. Она представляет собой многокомпонентную сложную систему органов, 10 быстроде-лящихся и покоящихся клеток. Характерными особеннос-тями иммунной системы являются: генерализация по всему организму, постоянная рециркуляция клеток, способность вырабатывать сугубо специфические молекулы – антитела. Известно, что адекватное формирование, развитие и функционирование иммунной системы является результатом генетических и экстракорпоральных факторов. Генетический контроль развития и функционирования иммунной системы осуществляется главным комплексом гистосовместимости. Гены главного комплекса гистосовместимости ГКГС (МНС-major histocompatibility complex) выполняют в организме целый ряд важнейших биологических функций: генетический контроль иммунного ответа, взаимодействие между клетками организма (в первую очередь между иммунокомпетентными клетками), обеспечение распознавания, уничтожения и элиминации из организма всех чужеродных агентов, включая собственные перерождающиеся клетки. Осуществление функций системы ГКГС происходит при обязательном участии белковых продуктов – антигенов. 3.1. АНТИГЕНЫ Термин “антиген” (лат. anti – против, genos – род, происхождение) используют в случаях, когда чужеродные молекулы индуцируют специфический иммунный ответ или реагируют с антителами или активированными (примированными) Т-лимфоцитами. Следовательно, антигену присущи три основных свойства: чужеродность, специфичность, иммуногенность. При отсутствии последнего антиген называют гаптеном. Классификация антигенов может быть основана на происхождении, химической природе и генетической характеристике. 11 По происхождению: Естественные (белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, бактериальные эндо- и экзотоксины, антигены клеток тканей и крови); Искусственные (динитрофенилированные белки и углеводы); Синтетические (синтезированные полиаминокислоты, полипептиды). По химической природе: Белки (гормоны, ферменты, сывороточные, яичные, молочные белки); Углеводы (декстран, леван и др.); Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК); Коньюгированные антигены (иодированные белки); Полипептиды (полимеры, сополимеры и т.п.); Липиды (холестерин, лецитин, и др., которые могут выступать в роли гаптена и соединившись с белками крови приобретают антигенные свойства). По генетическому признаку: Аутоантигены (происходят из тканей собственного организма); Изоантигены (происходят от генетически идентичного – сингенного донора); Аллоантигены (происходят от неродственного донора того же вида); Ксеноантигены (происходят от донора другого вида). Способ включения иммунной системы в ответ на антиген различен. В связи с этим выделяют тимусзависимые и тимуснезависимые антигены. Полноценное развитие специфического иммунного ответа на тимусзависимые антигены возможно только в присутствии Т-лимфоцитов. Тимусне- 12 зависимые антигены (главным образом полисахариды) обеспечивают иммунный ответ без участия Т-лимфоцитов. В зависимости от вида иммунного ответа антигены, повышающие его - называются иммуногенами, снижающие реактивность организма – толерагенами. С точки зрения клинической иммунологии особого внимания заслуживают взаимоотношения между естественными антигенами и организмом человека, в частности, его иммунной системой. В течение последних 20 лет ежегодно описывается новый микроорганизм, изменяются данные о формировании лекарственной резистентности. Перечень искусственных и синтетических антигенов сегодня уже не поддается контролю: различные бытовые, пищевые, химические средства, косметика и парфюмерия, консерванты, красители и антимикробные агенты. Использование лекарственных средств, применяемых бесконтрольно и без соответствующих показаний, играют важную роль в формировании противомикробного иммунитета. Как уже упоминалось, адекватное становление и функционирование иммунной системы зависит от наличия антигенов в организме. Сапрофитные и другие непатогенные микроорганизмы составляют основу антигенной нагрузки для иммунной системы. Искусственная стерилизация организма при использовании лекарственных средств приводит к грубым нарушениям в системе иммунитета – первичным (врожденным) и вторичным (возникшим в процессе жизни). Хорошо известный в иммунологии факт иллюстрирует этот тезис. Особи, выращенные в стерильных условиях (гнобионты) характеризуются слабым развитием или отсутствием иммунной системы. Каковы же основные характеристики взаимодействия антигена с организмом и его иммунной системой? Контакт антигена может быть первичным и вторичным. Любой из них может вызывать как специфический, так и неспецифический иммунный ответ. Неспецифический ответ 13 одинаков при первом и повторных контактах. Он обеспечивается за счет периферических органов иммунной системы и носит регионарный характер. Если в результате первичного контакта с антигеном пролиферируются специфичные по отношению к антигену клоны лимфоцитов и формируются клетки памяти, последующий, т.е. вторичный контакт будет вызывать специфический иммунный ответ. Он развивается быстрее, более эффективен и не зависит от места проникновения или формирования антигена. В отличие от локального неспецифического иммунного ответа специфический носит генерализованный характер. 3.2. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ. Выделяют центральные и периферические органы иммунной системы. К центральным относится костный мозг (bone marrow) и вилочковая железа (thymus). Название основных популяций лимфоцитов В- и Т-лимфоциты происходит от первой буквы органа, где происходит дифференцировка этих клеток. Костный мозг у млекопитающих, по мнению ряда авторов, является аналогом сумки Фабрициуса у птиц. Располагается костный мозг внутри трубчатых костей и относится к группе «смешанных» образований. В нем осуществляется как лимфо-, так и миелопоэз. В костном мозге происходит образование полипотентных стволовых клеток. Эти клетки являются предшественниками всех ростков кроветворения и лимфопоэза и дают начало шести основным росткам клеток: 1. мегакариоцитарному с конечным образованием тромбоцитов; 2. эритроидному – заканчивающемуся формированием безъядерных клеток, переносящих кислород – эритроцитов; 14 3. миелобластному родоначальнику трех самостоятельных типов клеток: базофилов, эозинофилов и нейтрофилов; 4. моноцитарно-макрофагальному с образованием циркулирующих клеток моноцитов. Эти клетки являются предшественниками тканевых макрофагов: в соединительной ткани – гистиоцитов; в печени – звездчатых ретикулоцитов; макрофагов селезенки, лимфатических узлов, висцеральной брюшины, плевры, клеток микроглии нервной ткани; 5. Т-клеточному с дифференцировкой стволовой кроветворной клеткой в клетку-предшественник Тлимфоцита; 6. В-клеточному, в итоге которого происходит формирование В-лимфоцитов. Дальнейшая дифференцировка предшественников Тлимфоцитов, основных иммунокомпетентных клеток, происходит в вилочковой железе (тимусе). Основной функцией тимуса является обеспечение «иммунокомпетентности» лимфоцитов, осуществляющих иммунный надзор. В этом центральном органе иммунной системы происходят процессы пролиферации, дифференцировки и миграции лимфоцитов. Огромное значение имеет секреция биологически активных веществ в тимусе. Некоторые рассматривают вилочковую железу как «информационный цент» иммунной системы. 15 Вилочковую железу покидают 8,5 миллионов зрелых Тлимфоцитов каждые сутки. Это составляет лишь 3% от всех образовавшихся Т-лимфоцитов, что связано с селекцией этих клеток и их способностью к взаимодействию с собственными 16 антигенами главного комплекса гистосовместимости. В ходе такой селекции происходит плановая, запрограммированная смерть «лишних», несущих на своей поверхности агрессивную информацию, клеток. Этот процесс носит название «апоптоз» – клеточная гибель (опадание листьев – пер. с греч.). Роль тимуса как центрального органа иммунной системы доказана многими экспериментальными и клиническими наблюдениями. Выраженное снижение иммунологической реактивности у тимэктомированных мышей можно восстановить пересадкой вилочковой железы, клеток селезенки, лимфатических узлов от молодых животных. При такой ситуации введение только лимфоцитов костного мозга не эффективно. Клиническим примером роли тимуса является врожденное заболевание – недоразвитие вилочковой железы. Дети с такой иммунопатологией страдают тяжелыми вирусными, грибковыми и некоторыми бактериальными заболеваниями. Из центральных органов иммунной системы лимфоциты мигрируют по кровеносному руслу в периферическую лимфоидную ткань -–вторичные органы иммунной системы: лимфатические узлы, селезенку, лимфоидную ткань, ассоциированную со слизистыми (MALT – mucosa associated lymphoid tissue, объединяющую BALT – bronchi associated lymphoid tissue, GALT – gut associated lymphoid tissue), кожей (SALT- skin associated lymphoid tissue) и эктопической иммунной тканью, которая может формироваться в местах мощного иммунного ответа. Помимо движения лимфоцитов от центральных органов иммунной системы на периферию существует другой путь перемещения иммунокомпетентных клеток – рециркуляция. Схематично движение клеток по организму можно представить следующим образом: лимфоциты из костного мозга – источника В-клеток и пре- Т-клеток по кровеносным сосудам мигрируют в периферические лимфоидные органы и вилочковую железу. В тимусе 17 происходит созревание и дифференцировка Т-клеток, после чего они также мигрируют на периферию. В периферических органах и тканях возможна встреча этих лимфоцитов с антигенами. Не проконтактировавшие с антигеном иммунокомпетентные клетки, составляющие большинство, вступают в процесс рециркуляции. По эфферентным лимфатическим сосудам лимфоциты попадают в грудной лимфатический проток – главный сосуд лимфоидной системы, а из него возвращаются в кровоток через левую подключичную вену. Подавляющее большинство рециркулирующих иммунокомпетентных клеток представлено длительно живущими Т-лимфоцитами. Полный цикл рециркуляции Т-клеток занимает 24 часа, Зрелые Вклетки живут от нескольких дней до нескольких недель. Исключение составляют клетки памяти ( Т- и В-лимфоциты) – продолжительность их жизни может продолжаться до 20 лет. Продолжительностью жизни различных популяций клеток и объясняется их количественный состав: в периферической крови Т-клетки составляют 70-80%, в то время как В-лимфоциты всего 5-15% от общего количества лимфоцитов крови. Таким образом, иммунная система представляет собой лимфо-миелоидный комплекс, состоящий из костного мозга, вилочковой железы, селезенки, лимфатических узлов и лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником, соединительной тканью, слизистой трахеобронхиального дерева, клеточными элементами. Различные типы морфологической организации лимфоидной ткани – диффузная инфильтрация подкожной соединительной ткани и слизистых оболочек, скопление иммунокомпетентных клеток в виде отдельных участков в подслизистой пищеварительного и дыхательного трактов, организация лимфоидной ткани в органы – обеспечивают наиболее эффективную реакцию иммунной системы при встрече с чужеродным антигеном. 18 3.3.КЛЕТОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ. ИММУННОЙ Клеточные элементы иммунной системы представлены лимфоцитами, макрофагами, дендритными клетками, клетками, выполняющими киллерную функцию. Взаимодействие клеток иммунной системы регулируется цитокинами, известными как медиаторы иммунного ответа. Лимфоцит – центральная клетка иммунной системы, ответственная за реализацию клеточного и гуморального звена иммунной системы организма. Лимфоциты морфологически представляют собой клетку с крупным ядром, занимающим основную клеточную площадь. Лимфоциты отличаются высоким разнообразием по морфологическим и функциональным критериям и включают в себя по крайней мере три популяции (типы клеток с наиболее общими признаками): Т-клетки, В-клетки, NK- клетки (от “natural killer”). Т-клетки – основные клетки иммунной системы организма, зависимые в своем развитии от тимуса, отвечающие за реализацию клеточных реакций иммунитета и оказывающие иммунорегуляторное действие на различные звенья иммунного ответа. Клеточные реакции иммунитета включают: цитотоксические реакции, реакции гиперчувствительности замедленного типа, реакции противоопухолевого иммунитета и др. Иммунорегуляторное действие Т-клетки оказывают на клетки моноцитарномакрофагального ряда, В-клетки, нейтрофилы и другие клетки посредством секреции цитокинов. Популяция Т-клеток подразделяется на субпопуляции, призванные помочь организму наиболее точным образом отреагировать на чужеродный элемент. У Т-лимфоцитов выделяют субпопуляции Т-хелперы/индукторы, выполняющие, иммунорегуляторную роль, и Т- 19 киллеры/супрессоры (эффекторы), выполняющие цитотоксическую функцию. Многообразие реакций клеток иммунной системы обеспечивается специфичными поверхностными структурами: рецепторами, молекулами адгезии и многими другими, объединенными под общим названием кластеры дифференцировки (CD-clаster of differentiation), благодаря которым становится возможным определять принадлежность той или иной клетки к определенной субпопуляции. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА CD-МОЛЕКУЛ. CD CD1а (Т6) CD1b CD1c CD3 CD4 CD5 CD8 CD14 CD16 Основные экспрессирующие клетки Тимоциты, дендритные клетки Основные функции Лиганд для некоторых Тклеток Т-клетки Антигенное распознавание. Т-клетки, Молекула адгезии, рестриктированные по передача сигнала второму классу ГКГС Т-клетки, Молекула адгезии субпопуляции Вклеток Т-клетки, Молекула адгезии, рестриктированные по передача сигнала первому классу ГКГС Моноциты Рецептор ЛПС, участие в респираторном взрыве Естественные Клеточная киллеры, цитотоксич гранулоциты, ность, активация 20 макрофаги CD20 CD21 CD23 CD25 CD28 CD30 CD34 CD36 CD40 CD44 естественных киллеров Большинство ВАктивация и клеток регуляция Вклеток Зрелые В-клетки Участие в активации Вклеток Активированные В- Регуляция IgЕ клетки, макрофаги, эозинофилы, тромбоциты и др. Активированные Т- и Взаимодействие с В-клетки гамма и бетта цепями высокоаффинного рецептора для ИЛ2, рост Т-клеток Большинство CD4+ и Т-клеточный часть CD 8+ Т-клеток рецептор для костимулирующих молекул В7-1, В72 Активированные Т- и Определенно не В-клетки известна Предшественники Определенно не гемопоэтических известна клеток Моноциты, Адгезия тромбоциты тромбоцитов В-клетки Участие в активации Вклеток Лейкоциты, Рецептор для эритроциты компонентов 21 CD88 CD95 матрикса, рецептор хоминга Тучные клетки, Рецептор для С5а макрофаги, компонента эозинофилы, комплемента, нейтрофилы участие в воспалении Клетки, имеющие Рецепторы склонность к апоптоза запрограммированной гибели ( Субпопуляционный состав в современной иммунологии определяется с помощью моноклональных антител методом лазерной проточной цитофлуориметрии). Помимо CD-маркеров Т-лимфоциты имеют Тклеточный рецептор (ТКР), который является антигенраспознающим рецептором и представляет собой гетеродимер, построенный из альфа- и бетта-цепей (у 98% Тклеток) или гамма- и лямбда-цепей (у 15% Т-клеток), ковалентно связанных между собой цистеиновыми мостиками. Каждая зрелая Т-клетка имеет 30000 ТКР. ТКР ассоциирован с маркером CD3, который выполняет сигнал передающую функцию. В-лимфоциты - другой важнейший компонент иммунной системы организма, реализующий реакции гуморального иммунитета посредством антител. Влимфоциты происходят из общей для всех популяций лимфоцитов лимфоидной клетки предшественника, но их дальнейшее развитие проходит в костном мозге. Зрелые Влимфоциты выходят в кровоток, затем в периферических лимфоидных органах дифференцируются в плазмоциты основные антителопродуценты организма. К основным признакам В-лимфоцитов относятся: наличие поверхностного антигенраспознающего иммуноглобулинового рецептора, Fc-фрагмента Ig, молекул- 22 антигенов I и II классов главного комплекса гистосовместимости, рецепторы CD19, CD20 и др. 23 Третья популяция лимфоцитов – это NK – клетки, убивающие любую клетку с чужим или измененным главным комплексом гистосовместимости - поверхностной белковой молекулой клетки, выполняющей роль опознавания «свой-чужой» для клеток иммунной системы. Причем, NK – клеткам не требуется предварительное представление антигена. Миелоидная стволовая клетка – предшественник клеток нелимфоидной ткани, которые обладают фагоцитарной активностью. Это макрофаги, циркулирующие в крови (моноциты, лейкоциты, базофилы и эозинофилы), клетки тканей – тканевые макрофаги (гистиоциты), дендритные клетки (клетки Лангерганса кожи, отросчатые клетки лимфатических узлов и др.). Эти клетки являются своего рода первой линией обороны организма от чужеродных агентов, патогенных и непатогенных, действующей в первые 3-5 суток, что позволяет организму подготовить специфический ответ именно на данный антиген. Другие функции макрофагов представление антигенов лимфоцитам, секреция провоспалительных цитокинов, цитолиз без фагоцитоза и др. Полиморфно-ядерные лейкоциты являются "мусорщиками" организма, так как кроме фагоцитоза эти клетки обладают высокой подвижностью, имеют мощные бактерицидные ферменты, реализуют реакции перекисного окисления липидов. Эозинофилы принимают участие в воспалительных реакциях, вызываемых большей частью паразитами, а также в аллергических реакциях. Формирование иммунного ответа происходит при взаимодействии антиген-распознающих, антигенпредставляющих эффекторных и регуляторных клеток. В естественном иммунном распознавании, например NK – клетками, распознается и удаляется клетка-мишень. Распознавание лимфоцитами проходит по более сложному механизму, призванному различать индивидуально каждый из огромного числа чужеродных агентов. Это возможно 24 благодаря молекулам антител, Т-клеточного рецептора и главного комплекса гистосовместимости. А разнообразие этих молекул достигается в процессе перестройки генов – уникальном событии, характерном только для Т- и Влимфоцитов. В процессе развития лимфоцита проиходит сначала вырезание определнного участка ДНК, а потом информационной РНК, что приводит к огромному числу комбинаций, так как Т-клеточный рецептор кодируется трем генами, для каждого из которых существует до 100 аллелей (одного из возможных вариантов для данного гена). То же для В-клеточного рецептора. Главный комплекс гистосовместимостимости определяет биологическую индивидуальность организма, формируя специфические рецепторы на поверхности всех ядросодержащих клеток организма, что позволяет отличать «свое» от «чужого». ГКГС кодирует на поверхности организма специфические молекулы двух классов. АГ-I класса присущи всем ядросодержащим клеткам. АГ-II класса экспрессированы на мембране иммунокомпетентных клеток. Для распознавания тимусзависимого антигена необходимо взаимодействие комплекса чужеродный антиген + ГКГС антигенраспознающих макрофагов с Т-лимфоцитом при помощи Т-клеточных рецепторов (ТКР). Макрофаги обеспечивают процессинг тимусзависимого антигена, то есть его внутриклеточное разрушение до пептидов, которые связываются с молекулами-антигенами I или II класса ГКГС для представления в иммуногенной форме для Т-лимфоцитов. Такой процессированный антиген распознается Тклеточными рецепторами лимфоцита. Эти Т-клеточные рецепторы, а также комплекс низкомолекулярных белков CD3, маркеры дифференцировки CD4 и CD8 в зависимости от типа лимфоцита, принимают участие в активации Тлимфоцитов, распознающих антиген. Такие активированные при встрече с антигеном Т-клетки получили название примированных. Примированные лимфоциты активно 25 секретируют медиаторы иммунного ответа (ИЛ-2, ИЛ-4, ИФН и др), под действием которых В-лимфоциты размножаются, образуя клон плазматических клеток, вырабатывающих антитела на данный антиген. В случаях развития клеточного иммунного ответа индуцируются реакции гиперчувствительности замедленного и немедленного типов или клеточно-опосредованный цитолиз. 3.4.ИММУНОГЛОБУЛИНЫ. Основу гуморального иммунитета составляют антитела (АТ). Они образуются в ответ на внедрение антигена и способны специфически соединяться с ним. Антитела вырабатываются плазматическими клетками и относятся к гаммаглобулиновой фракции сыворотки крови. Количество иммуноглобулинов составляет около 30% от всех белков крови. Гуморальный иммунитет основан на действии антител, образуемых в результате активации В-лимфоцитов антигеном, находящимся на антиген-презентирующих клетках, и цитокинов, продуцируемых CD4 Т-лимфоцитами. Кроме этого, антитела могут входить в состав В-клеточного рецептора (IgM или IgD). Иммуноглобулины состоят из четырех полипептидных цепей: двух длинных или тяжелых (каждая из которых представлена более чем 400 аминокислотами) и двух коротких или легких (представлены 200 аминокислотами). Четыре цепи соединены между собой дисульфидными мостиками. Тяжелые и легкие цепи образуют две части молекулы иммуноглобулина: вариабельную и константную. Известны пять основных классов иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgM, IgE, IgD. IgG составляет до 80% всех иммуноглобулинов в организме человека. Данный иммуноглобулин проникает через плаценту. Действие IgG проявляется в процессе вторичного иммунного ответа, то есть после детекции антигена, проникшего в организм второй раз. Секреция IgG 26 модулируется кооперативным взаимодействием Т- и Вклеток. Кроме функции опсонизации инфекционного агента, IgG нейтрализует токсины. Известны четыре субкласса IgG: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4. IgA составляет около 15% от общего количества иммуноглобулинов. Данный иммуноглобулин представлен двумя субклассами, продуцируемыми плазмоцитами, находящимися в lamina propria секреторным IgA связывает антиген, препятствуя проникновению бактерий и вирусов в слизистую оболочку, тем самым предотвращая заражение организма. Также известен сывороточный иммуноглобулин А, основная функция которого - элиминация антигенов (чаще пищевых), проникших через слизистую оболочку несмотря на действие секреторного IgA. 10% иммуноглобулинов представлены IgM, известного также как макроглобулин или тяжелый глобулин. IgM начинает действовать первым в процессе иммунного ответа, характеризуется самым коротким периодом жизни. Он представляет собой полимер, не проникает через плаценту и является первым иммуноглобулином, который встречает микробный агент в кровеносных сосудах. IgD представлен в организме в небольших количествах. Его концентрация возрастает при некоторых заболеваниях: миелома, квашиоркор, тропическая лихорадка. IgE играет основную роль в аллергических реакциях, но также его количество повышается при глистных инвазиях и, возможно, при онкологических заболеваниях. IgE находится в периваскулярном пространстве и принимает участие в аллергических реакциях 1 типа. 3.5. ЦИТОКИНЫ Цитокины - биологически активные вещества пептидной природы, которые вырабатываются различными клетками иммунной системы. Одновременно они являются и 27 продуктами функционирования иммунной системы, и основными регуляторами ее деятельности. По функциональным свойствам цитокины подразделяются на следующие группы: - Цитокины - медиаторы естественного иммунитета. К ним относятся интерфероны (ИФН) 1 типа : ИФН-a (лейкоцитарный) и ИФН-в, то есть интерфероны, которые продуцируются непосредственно под воздействием вирусов и опухолевых клеток. Основными биологическими свойствами этой группы ИФН являются: 1) подавление репликации вирусов; 2) подавление клеточной пролиферации; 3) повышение литического потенциала естественных киллеров; 4) модулирование экспрессии молекулы ГКГС. Ко второму типу интерферонов относится ИФН-y. Основными свойствами этого интерферона является активация мононуклеарных фагоцитов, усиление экспрессии молекул ГКГС I и II классов, влияние на дифференцировку Т- и В-лимфоцитов, активация нейтрофилов и естественных киллеров и некоторые другие свойства. - Интерлейкины (ИЛ) цитокины, синтезируемые лейкоцитами и первично на них же действующие. Основными представителями этих цитокинов являются: - ИЛ-1 - усиливает пролиферацию CD4+ клеток, а также рост и дифференцировку В-клеток; - ИЛ-2 (фактор роста Т-клеток). ИЛ-2 стимулирует иммунный ответ за счет активации Т-клеточных популяций, рост естественных киллеров и усиливает их цитолитические свойства, стимулирует синтез антител; - ИЛ-6 - синтезируется мононуклеарными фагоцитами, фибробластами и некоторыми другими клетками в ответ на стимуляцию ИЛ-1. Является фактором роста активированных В-клеток и способствует их дифференцировке; - ИЛ-12 продуцируется моноцитамимакрофагами, В-клетками и др. в ответ на антигенную 28 стимуляцию. Играет важную роль в индуцировании адоптивного иммунного ответа. - Фактор некроза опухолей - TNF (tumor necrosis factor). Основные свойства - стимуляция процессов адгезии, стимуляция мононуклеарных фагоцитов, костимулятор для Т-клеточной активации и антителообразования. - Колониестимулирующие факторы (КСФ) группа цитокинов - стимуляторов гемопоэза. Различные КСФ действуют на клетки костного мозга, что приводит к образованию колоний различного происхождения. В настоящее время известны следующие КСФ : гранулоцитарный - Г-КСФ, грануло-макрофагальный -ГМКСФ, макрофагальный - М-КСФ Исследование цитокинов позволяет оценивать функционирование иммунной системы на достаточно тонком уровне, Имеются определенные данные о перспективе применении их в качестве высокоэффективных лекарственных средств. 4. РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВТВИТЕЛЬНОСТИ. Этот тип реакций характеризуется развитием интенсивного воспалительного процесса в результате действий иммунных механизмов, которые развиваются в организме в ответ на проникновение антигенов, т.е. эти реакции всегда являются повреждающими. Синонимом реакций гиперчувствительности является аллергия ( от греч. аllos-другой и ergos-действие). Антигены, вызывающие реакции гиперчувствительности, называются аллергенами. Они имеют невысокую молекулярную массу, легко растворимы, способны проникать в организм через неповрежденную кожу и слизистые оболочки, вызывают развитие аллергии в очень малых дозах. Аллергенами могут быть: 29 белки (пищевые продукты- яйца, молоко, орехи, морепродукты и др., - яды пчел, ос и других перепончатокрылых; - гормоны; - сыворотки животных, человека, вакцинирующие препараты; - компоненты домашней пыли ( клещи, грибы и др.); - пыльца деревьев и трав; - гаптены (антибиотики, витамины, цитостатики и др.) На основе различий в механизмах развития выделяют 2 типа аллергических реакций: 1. Реакции гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ), развитие которых обусловлено выработкой антител разных классов. Эти реакции проявляются через несколько минут после повторной встречи с аллергеном. 2. Реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), которые возникаю в присутствии в организме сенсибилизированных иммунокомпетентных клеток. Патологический процесс при этом возникает через 2448 часов после повторного попадания аллергена. - В настоящее время выделяют четыре типа таких иммуноаллергических реакций ( по P. Gell, R. Coombs, 1962). Типы I -III относятся к ГНТ, тип IV - к ГЗТ. I тип – анафилактическая реакция. Впервые была описана французскими учеными Ш.Рише и Ж.Портье (1902). Эта реакция обусловлена выработкой антител класса IgEые способны фиксироваться Fcфрагментом на поверхности базофилов в крови и тучных клеток в тканях. В результате взаимодействия антител с аллергеном происходит активация базофилов и тучных клеток, что сопровождается выделением клеточных медиаторов – гистамина, гепарина, лейкотриенов, простагландинов, ферментов и цитокинов. Эти медиаторы и вызывают развитие немедленных аллергических и анафилактических (разрушающих) реакций. Происходит 30 спазм гладких мышц ( главным образом бронхов и желудочно-кишечного тракта), падение артериального давления, повышение проницаемости сосудистых стенок, выпот жидкой части крови в ткани, увеличение секреции слизи и др. Возможен пассивный перенос анафилаксии с антителами. Этот тип реакций имеет место при атопической бронхиальной астме, анафилактическом шоке и др. Наличие атопии ( от греч. – странность) – т.е. генетической предрасположенности к развитию немедленных аллергических реакций, опосредованных повышенной способностью к выработке IgE, является благоприятным фоном для развития ГНТ. II тип – цитотоксические реакции. В них участвуют IgG, IgM и IgА. Комплексы антиген-антитело, фиксорованные на различных клетках, способны связывать и активировать систему комплемента по классическому типу. Результатом такого взаимодействия является комплементзависимый цитолиз клеток. Такой механизм повреждения имеет место при некоторых формах лекарственной аллергии, в развитии стрептококкового гломерулонефрита и некоторых аутоиммунных заболеваниях. III тип – иммунокомплексные реакции. В этом случае в организме образуются иммунные комплексы (ИК), состоящие из антигена, связанного с IgG ( реже c IgM) и комплементом. Данные иммунные комплексы фиксируются на Fc и C3 рецепторах иммунокомпетентных клеток. ИК способны проникать в ткани, откладываться вокруг сосудов, на синовиальных оболочках суставов, базальной мембране почечного эпителия и др. Это приводит к развитию аллергического воспаления, кровоизлияниям и некрозу. Поражения могут носить местный ( феномен Артюса) или системный (сывороточная болезнь) характер. Иммунокомплексные реакции часто развиваются при избытке антигенов или антител, при дефектах макрофагально-фагоцитарной системы. ИК образуются при 31 многих вирусных и бактериальных инфекциях – гепатиты, бруцеллез, малярия, стрептококковая инфекция и др. IV тип – клеточноопосредованные реакции. Их особенность состоит в том, что взаимодействие осуществляется между антигеном и предварительно сенсибилизированными иммунокомпетентными клетками (CD4+, CD8+, макрофагами, клетками памяти). Эти клетки, активированные антигеном, вырабатывают различные медиаторы – лимфокины, которые и вызывают воспаление. Наиболее изученными являются факторы, ингибирующие миграцию макрофагов (МИФ) и активизирующие макрофаги (МАФ). Впервые этот тип реагирования описал в 1891 году Р.Кох. При подкожном введении туберкулина больным туберкулезом на следующий день или позже наблюдалось покраснение и отек. Данный тип реакций получил название туберкулинового. Туберкулиновый тест представляет собой типичный пример реакции вышеуказанного механизма . Возможна передача ГЗТ от сенсибилизированного организма интактному путем переноса лимфоцитов. Клиническими примерами проявления ГЗТ могут быть: контактные дерматиты и экземы, отторжение трансплантанта, некоторые аутоиммунные заболевания. Возможно IV тип реакций гиперчувствительного играет определенную роль в противоопухолевом иммунитете. 5. ФОРМЫ ИММУННОГО ОТВЕТА. Основная задача иммунного ответа – нейтрализация и уничтожение антигена. Она реализуется в зависимости от свойств антигена либо в реакции нейтрализации специфическими антителами (гуморальный иммунитет), либо разрушением антигена цитотоксическими Тлимфоцитами с последующим фагоцитозом антигенного материала (клеточный иммунитет). Компоненты иммунной системы, обеспечивающие формы иммунного ответа: 32 Иммунный Ответ Неспецифический Врожденный Клеточный Гуморальный Фагоциты NK –клетки Специфический Адаптивный Тлимфоциты Комплемент Лизоцим и др. Белки острого воспаления Антитела К основным механизмам специфического гуморального иммунитета относится: опсонизация (иммунный фагоцитоз), синтез антител, активация комплемента по классическому пути, развития реакции нейтрализации. При развитии специфического клеточного иммунного ответа примированные Т-лимфоциты оказывают прямой цитотоксический эффект (ЦТЛ, Т-киллеры, CD8-клетки) на клетки-мишени или стимулируют реакции гиперчувствительности замедленного типа (CD4-клетки) и активируют клетки моноцитарно-макрофагальной системы. 6..ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИММУНОПАТОЛОГИЧЕКИХ НАРУШЕНИЙ. Исходя из знаний об основных механизмах той или иной формы иммунного ответа, условно можно выделить 3 основных типа нарушений в иммунной системе. Именно тип нарушений в иммунной системе и будет определять основные клинические проявления заболевания. Гипореактивный тип иммунного ответа – количественная или функциональная недостаточность того или иного звена иммунитета. Клинически данный тип нарушений проявляется в ослаблении противоинфекционного и противоопухолевого факторов защиты; 33 Нарушения иммунной системы в распознавании аутоантигенов. Такой тип нарушения приводит к развитию аутоиммунных заболеваний – системной красной волчанки, ревматоидного полиартрита, гломерулонефрита и др.; Гиперреактивный или «извращенный» тип реагирования. Данное состояние иммунопатологии соответствует клинике атопических заболеваний. Наиболее часто встречаются нарушения в системе иммунитета, которые проявляются развитием различной степени тяжести инфекционных процессов. Этиологическими факторами, вызывающими инфекционные заболевания являются бактерии, грибы, простейшие, вирусы. Распознавание и элиминация этих микроорганизмов или любых других чужеродных агентов как экзогенных, так и эндогенно возникающих обеспечивается «общими усилиями» всех систем иммунитета. Ведущими из них являются Т-лимфоциты, NК-клетки, фагоцитирующие клетки, различного класса иммуноглобулины и система комплемента. Особенностями современного состояния организма человека, вследствие новых или изменившихся условий экосистемы макро- и микроорганизма являются: - клинически значимое снижение коллективного иммунитета вследствие многофакторного воздействия антропогенных воздействий химической, физической, пищевой, промышленной и т.п. природы; - увеличение инфекционных, аллергических, аутоиммунных, опухолевых и других иммунозависимых заболеваний вследствие нарушений регуляции иммунных механизмов; - превалирование условно-патогенных или оппортунистических микроорганизмов (преимущественно вирусов и внутриклеточных паразитов) в качестве причинно-значимых агентов инфекционных заболеваний условно-патогенных или оппортунистических 34 микроорганизмов (преимущественно вирусов и внутриклеточных паразитов); - стойкая тенденция к переходу инфекционных заболеваний в хронические формы, торпидность к традиционной терапии, сочетанные поражения органов и систем; - нарушения микробиоценоза в сочетании с изменениями основных параметров иммунного статуса. 7. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИММУННОГО СТАТУСА ЧЕЛОВЕКА. Таким образом, основными целями и задачами при оценке иммунного статуса человека является качественная и количественная оценка основных показателей системы иммунитета, а также тех иммунорегуляторных механизмов, с помощью которых осуществляются межклеточные взаимодействия, происходит созревание и дифференцировка основных клеточных элементов. Выявление нарушений в системе иммунитета требует проведения иммунокоррекции, конечная цель которой - нормализация нарушений в системе неспецифических факторов защиты и иммунитета. Впервые стройная рабочая методология оценки состояния иммунной системы была разработана в 1984 году академиком Петровым Р.В. Основные методы иммунодиагностики разделены на соответствующие уровни и предусматривают применение клинических (жалобы пациента, историю заболевания, наследственность, условия жизни и профессиональную деятельность и др.), лабораторных и инструментальных методы обследования. 1 этап (тесты 1 уровня) –скрининговые, позволяющие диагностировать грубые, наиболее часто встречающиеся нарушения в определенном компоненте иммунной системы или дающие информацию о главном (или конечном) продукте ее работы. Из лабораторных тестов наиболее часто используются: анализ лейкоцитарной формулы в 35 общеклиническом анализе крови по гематологическим параметрам (в относительном и абсолютном числах), интенсивность поглощения микробов фагоцитами, способность фагоцитов убивать микробы. Такой набор тестов позволяет оценить фагоцитоз. Оценка В-системы иммунитета производится определением основных классов иммуноглобулинов – G, A, M и Е в сыворотке крови, подсчетом относительного и абсолютного числа Влимфоцитов в периферической крови. К тестам 1 уровня оценки Т-системы иммунитета можно отнести определение общего числа лимфоцитов, процента и абсолютного количества зрелых Т-лимфоцитов и двух основных их субпопуляций: Т-хелперов/индукторов и Ткиллеров/супрессоров. Функциональные свойства клеток оценивают на основании пролиферативного ответа на основные Т-митогены (митоз – непрямое деление клетки + греч. genes – порождающий): фитогемаглютинин и конкавалин А. 2 этап (тесты 2 уровня) включает более сложные методы клинической и лабораторной оценки функционирования иммунной системы – фагоцитоз по интенсивности хемотаксиса фагоцитов, экспрессии молекул адгезии на поверхностной мембране нейтрофилов. К тестам второго уровня оценки В-системы иммунитета можно отнести определение: субклассов иммуноглобулинов, особенно Ig G, секреторного Ig A, специфических антител к белковым и полисахаридным антигенам возможных причиннозначимых возбудителей бактериальной, вирусной, грибковой и др. природы. Качественную характеристику позволяет оценить способность лимфоцитов давать пролиферативный ответ на В-(стафилококк, липополисахарид) и Т- В-(митоген лаконоса) митогены. Кроме того оценивается: -продукция цитокинов [интерлейкина-2 (ИЛ-2), ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, гамма – интерферона, фактора некроза опухоли (ФНО) и др.]; 36 -состояние активационных молекул на поверхностной мембране Т-лимфоцитов и молекул адгезии; - качество пролиферативного ответа на специфические антигены, чаще всего на дифтерийный и столбнячный анатоксины; - результаты кожных тестов с рядом микробных антигенов. 8.ПРИНЦИПЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ИММУННОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ. 1. Донозологическая диагностика. Наследственные факторы: наличие в семье злокачественных новообразований, аутоиммунных заболеваний, аллергических болезней, хронических инфекционных заболеваний. Известно, что при страдании одним из родителей атопическим заболеванием, вероятность развития какого-либо аллергического заболевания у ребенка составляет более 50%. Если же оба родителя больны аллергией, вероятность ребенка заболеть аналогичным заболеванием возрастает до 90%. 2. Анамнез (история) болезни. Уточняется: 1).частота заболеваний инфекционными болезнями (вызывают настороженность количество респираторных инфекционных заболеваний более 3-4 раз в году у взрослых и более 6-ти у детей); 2).наличие бактериальных, грибковых и вирусных зоболеваний кожи и слизистых оболочек. Торпидность в случае инфекционных заболеваний к адекватной антибактериальной, противовирусной и противогрибковой терапии; 3). затяжное течение острых инфекционных заболеваний, наличие выраженного интоксикационного и астенического синдрома; 4). наличие атипичных температурных реакций – субфебрилитет более 12-ти дней, отсутствие или слишком выраженная температурная реакция; 5). сочетание ряда инфекционно-воспалительных заболеваний нескольких органов или систем, которые являются результатом одного или различных типов 37 возбудителей; 6). тенденции к генерализации процесса. Особое внимание обращают на локализацию воспалительного процесса: бронхолегочный ( бронхиты и пневмонии), заболевания мочевыводящей системы, гастроэнтеропатии и дисбактериоз кишечника, хронические гепатиты и т.п. 3. Производственная деятельность и профессиональные вредности: связь с неблагоприятными физическими факторами – шум, вибрация, излучение, высокая и низкая температура, запыленность, химическими воздействиями – ядохимикаты, выбросы промышленного производства, органические растворители, кислоты, щелочи, лекарственные, синтетические моющие средства. Значимое действие на иммунную систему оказывают биологические факторы, стрессовые ситуации. Кроме указанных антропогенных факторов довольно часто приходится иметь дело с последствиями лечебных мероприятий – длительным применением глюкокортикостероидов, химиотерапевтических цитостатических препаратов, лучевых методов лечения, последствиями тяжелых оперативных вмешательств и др. Анализ истории жизни пациента позволяет определить возможность влияния на параметры иммунного статуса климато-географических, экологических и промышленных факторов. Сопоставление клинических проявлений заболевания, бактериологическая идентификация вида возможного патогена позволяет на первом этапе заподозрить с высокой долей вероятности (предварительный диагноз) грубые иммунопатологические дефекты. Такой подход позволяет при невозможности проведения иммунологического обследования или при экстренных показаниях назначить превентивную комплексную терапию, включающую иммунотропные средства. 38 9. КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ИММУНОПАТОЛОГИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ Клинические проявления Острые и хронические инфекции, вызванные бактериями, вирусами, простейшими в том числе: оппортунистические инфекции, вызванные представителями нормальной микрофлоры Дефекты Механизмы Тяжелые комбинированн ые дефекты Т- и В-лимфоцитов, гуморального и клеточного иммунного ответов Дефект аденозиндезаминаз ы и пуриннуклеозидфо сфорилазы. Дефект экспрессии молекул МНС 1 и 11 классов, CD3 и СD8 дефицит, дефекты цитокинов, цитокиновых рецепторов внутриклеточных сигналов трансдуцирующих систем. Рецидивирующие бак- Дефекты В- Дефекты териальные лимфоцитов, пролиферации, инфекции: средний гуморального дифференцировки отит, хроническая имунного и активации Впневмоответа. лимфоцитов. ния, вызванные капДефекты сульными бактериями продукции и и др. секреции Ig.Дефекты Тхелперов 2 типа. Дефекты цитокинов, 39 Повышенная чувствительность к инфекциям, вызванным вирусами, грибами и простейшими. Рецидивирующие инфекции с наклонностью к генерализации Генерализованные инФекции, вызванные низковирулентными бактериями, в том числе оппортунистические инфекции, вызванные гноеродными бактериями с нарушениями процессов нагноения цитокиновых рецепторов и внутриклеточной трансдукции сигналов. Дефекты Т- Дефекты лимфоцитов пролиферации, клеточнодифференцировки опосредованного и активации Тиммунного лимфоцитов. ответа Дефекты поверхностных рецепторов и антигенов: CD3,CD4/CD8,CD2 8.IL-2R,MCH 1, 11 кл. Дефекты цитокинов и внутриклеточной трансдукции сигналов (NFAT,G-протеин и др.) Дефекты Дефекты фагоцитоза: пролиферации и фагоцитирующи дифференцировки х клеток и клетокопсонинов предшественни-ков миеломного цитопоэза. Дефекты функций фагоцитов: адгезии (синтеза CD18, фукозилтран- 40 и заживления ран Вирусные инфекции с наклонностью к рецидивированию и генерализации. Повышенная частота злокачественных опухолей, лимфопролиферативных заболеваний. Рецидивирующие бактериальные инфекции, вызванные гноеродными бактериями, чаще Дефекты естественных киллеров. Дефекты системы комплемента сферазы), подвижности, микробицидности, метаболические дефекты фагоцитов (G6PD,миелопероксидазы). Дефекты опсонинов: компонентов комплемента и антител.Дефекты цитокинов, цитокиновых рецепторов и внутриклеточной трансдукции сигналов. Дефекты пролиферации, дифференцировки, активации естественных киллеров, продукции и рецепции цитокинов, цитотоксичности. Дефекты продукции компонентов комплемента, или их 41 нейсериями. Аутоиммунные заболевания. Ангионевротические отеки. ингибиторов или экспрессии их рецепторов. Таким образом, уже на раннем этапе клинического обследования пациента можно ориентировочно заподозрить нарушения в том или ином звене иммунитета, своевременно и правильно ориентировать дальнейший алгоритм обследования и терапии. 42 ПРИЛОЖЕНИЕ №1. КАРТА ДИАГНОСТИКИ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ (ИН) ПРИ ИММУНОЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ВЗРОСЛОГО НАСЕЛЕНИЯ Фамилия, имя, отчество. Пол, дата и место рождения, место жительства. Эпидемиологические и санитарно-гигиенические признаки. Жилищно-бытовые условия. Семейное положение. Наличие в семье детей. Наличие в семье родственников: здоровых, часто болеющих, с тяжелой хронической патологией. Обстановка в семье: спокойная, напряженная, имеют место стрессовые ситуации. Вредные привычки. Место работы, профессия. Наличие профессиональных вредностей: химические вещества, лекарства, биопрепараты, облучение, запыление, подземные условия, высокие температуры, низкие температуры, частые стрессовые ситуации. Продолжительность работы в условиях указанной профвредности. Общий трудовой стаж. Сезонность заболеваемости. Перенесенные инфекции, интоксикации, хирургические вмешательства, травмы. 43 Инфекционный мононуклеоз. Гепатит. Холера, брюшной тиф, другие инфекции ЖКТ. Острый менингит. Сепсис, перитонит, перитонит разлитой, перитонит локализованный. Остеомиелит. Периостит. Туберкулез. Венерические заболевания. Паразитарные инвазии: амебиаз, токсоплазмоз, лейшманиоз, цистециркоз, гельминтоз, описторхоз. Хирургические вмешательства, их повод. Ожоги: наружной поверхности, внутренних органов, глаз. Тяжелые травмы. Длительное применение терапии: антибактериальной, глюкокортикостероидной, химиотерапии, лучевой, иммуносупрессивной. Острые лекарственные отравления. Генеалогический анамнез. Наличие в семье хронических инфекционных заболеваний, часто рецидивирующих и с неблагоприятным исходом. Указание на смерть детей от генерализованных инфекций или неустановленных причин. Наличие в семье во всех поколениях повышенной частоты злокачественных новообразований. Наличие в семье и среди родственников аутоиммунных заболеваний. Наличие в семье аллергических заболеваний. Наличие в семье больных с установленными формами ИН. IV. Клинические признаки иммунологической недостаточности. 44 А. Инфекционный синдром. Бронхиты хронические, часто повторяющиеся с единичными пневмониями в анамнезе. Бронхиты с единичными пневмониями и в сочетании с хронической инфекцией ЛОР-органов. Бронхиты в сочетании с повышенной чувствительностью к ОРВИ и бронхоспастическим компонентом. Пневмонии рецидивирующие, хронические, непрерывно текущие. Флегмонозные ангины в сочетании с хроническим тонзиллитом. Бактериальные инфекции кожи и подкожной клетчатки. Афтозные, терапевтически резистентные стоматиты в сочетании с повышенной чувствительностью к ОРВИ. ОРВИ, повторяющиеся более 3-4 раз в год. Гастроэнтеропатия с дисбактериозом, хронической диареей. Урогенитальные инфекции, хронические пиелонефриты с частыми обострениями. Повторные лимфадениты, лимфоаденопатии. Длительный субфебрилитет, лихорадка неясной этиологии. Б. Аллергический синдром. Атопический дерматит, нейродермит, экзема в сочетании с повышенной чувствительностью к ОРВИ. Атопический бронхит, атопическая бронхиальная астма, поллиноз. Аллергические реакции к продуктам питания, биопрепаратам, химическим веществам, домашней пыли, другим. В. Аутоиммунный синдром. Аутоиммунные заболевания. Аутоиммунный гломерулонефрит, хроническая почечная недостаточность, нефротический синдром. 45 Инсулиновый сахарный диабет с частыми инфекциями. Болезни иммунных кмплексов. Г. Иммунопролиферативный синдром. Опухоли иммунной системы. V. Хронические сопутствующие заболевания. Центральной нервной системы. Сердечно-сосудистой системы. Ишемическая болезнь сердца. Мозга. Желудочно-кишечного тракта. Холецеистит, панкреатит. Деформирующий остеохондроз, спондилоартроз. Другие. Заключение: больной из первичной группы риска, из группы повышенного риска. ИН: первичная, вторичная, приобретенная. Предполагаемый дефект иммунитета: недостаточность гуморального звена, комбинированная, дефект макрофагально-моноцитарной системы, недостаточность систеимы комплемента. ОСНОВНОЙ КЛИНИЧЕСКИЙ ДИАГНОЗ. Признаки ИН. Дата обследования. 46 ПРИЛОЖЕНИЕ №2. КАРТА ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ БОЛЬНОГО . Гематологические показатели. Показатель Ед.\изм. Норма Лейкоциты Кл.\мкл. 4000 - 7000 Миелоциты Процент 0-0 Метамиелоциты Процент 0 -0 Палочкоядерные Процент 1-5 нейтрофилы Кл.\мкл 40 - 300 Сегментоядерные Процент 47 - 72 нейтрофилы Кл./мкл. 2000 - 4000 Эозинофилы Процент 0,5 - 5 Кл.\мкл. 20 - 300 Базофилы Процент 0-1 Кл.\мкл. 0 - 70 Лимфоциты Процент 19 - 37 Кл. \мкл. 1500 - 2200 Моноциты Процент 5 Кл.\мкл. 280 Показатели острой фазы воспаления. СОЭ Мм\час 1 - 10 Индекс СОЭ Менее 0,3 С-реактивный Мг\л 0-8 белок Антистрепто лизин-О - Е\мл. 0 - 200 47 Основные субпопуляции лимфоцитов. Т-лимфоциты Процент 65 - 78 СD 3+ Кл./мкл. 1100 - 1300 Т-хелперы/индук Процент 33 - 50 торы CD3+4+ Кл./мкл. 560 - 850 Цитолитические Процент 20 - 38 Т-лимфоциты и Т- Кл./мкл. 340 - 650 супрессоры CD3+8+ Незрелые Т- Процент 0-2 лимфоциты CD3+4+8+ Незрелые Т- Процент 0-5 лимфоциты CD3+4-8Подкласс Процент от CD3+ 2 - 15 цитолитических Т- Т-клеток лимфоцитов CD3+(16/56)+ В-лимфоциты Процент 7 - 16 CD19+ Кл./мкл. 120 - 270 NK-клетки CD3- Процент 16+/56+ Кл./мкл. Иммунорегулятор Индекс ный коэффициент CD4+/CD8+ 10 - 20 170 - 340 1 - 2,5 48 Активационное состояние лимфоцитов in vivo. Активированные Процент от CD+ 5 - 15 Т-лимфоциты Т-клеток. CD3+HLA- DR+ CD4+25+ Т- Процент от СD4+ 14 - 20 лимфоциты, Т-клеток экспрессирующие рецепторы к ИЛ-2 CD4+ Т- Процент от СD4+ 5 - 10 лимфоциты, Т-клеток экспрессирующие HLA-DRмолекулы CD8+ Тлимфоциты, экспрессирующие рецепторы к ИЛ-2 CD8+ Тлимфоциты, экспрессирующие HLA-DRмолекулы Процент от CD8+ 1 - 4 Т-клеток Активированные NK-клетки Процент от NK- 5 - 16 клеток Кл./мкл. 10 - 50 Процент от CD8+ 5 - 20 Т-клеток 49 Анализ цитолитических свойств лимфоцитов in vivo. Показатель Ед.\изм. Норма NK-клетки, Процент от содержащие перфорин лимфоцитов % 15-25 Кл./мкл. 200-400 Среднее содержание Интенсивность 100-200 перфорина в клетке флуоресценции (канал) Цитолитические CD8+ Процент от CD8+ лимфоциты, лимфоцитов 10-30 содержащие перфорин Кл./мкл. 41-122 Среднее содержание Интенсивность 40-80 перфорина в клетке флуоресценции (канал) Цитолитические CD4+ Процент от CD4+ лимфоциты, лимфоцитов % 0-8 содержащие перфорин Кл./мкл. 0-56 Среднее содержание Интенсивность 0-150 перфорина в клетке флуоресценции (канал) 50 Функциональные показатели лейкоцитов Показатель Ед.\изм. Норма Спонтанная Имп/мин 250-600 пролиферация лимфоцитов Пролиферация ТИмп/мин 30000лимфоцитов (ответ на 70000 активацию ФГА) индекс 100-250 Пролиферация ВИмп/мин 2000-5000 лимфоцитов (ответ на активацию ЛПС) индекс 5-9 Спонтанная Имп/мин на мкл крови 450 хемилюминисценция Имп/мин на клетку 0,13 фагоцитов крови хемилюминисценция Имп/мин на мкл крови 4000-10000 фагоцитов крови, Имп/мин на клетку 1,2-3,0 индуцированная Индекс стимуляции от 20 и ФМА хемилюминисценция Имп/мин на мкл крови 3500-7000 фагоцитов крови, Имп/мин на клетку 1,2-1,5 индуцированная Индекс стимуляции от 15 и зимозаном 51 Показатели гуморального иммунитета Показатель Ед.изм нормы Иммуноглобулин А Мг/мл 3-7лет: 0,8-2,8 7-18 лет: 1,12-4,47 старше 18: 1,79-5,0 Иммуноглобулин M Мг/мл 3-7лет: 0,56-1,55 7-18 лет: 0,55-1,51 старше 18: 1,4-2,4 Иммуноглобулин G мг/мл 3-7лет: 5,8-13,9 7-18 лет: 5,97-14,3 старше 18: 7,14-17,0 Субкласс IgG1 мг% 450-1000 % от IgG 60-70 Субкласс IgG2 мг% 60-590 % от IgG 20-30 Субкласс IgG3 мг% 18-80 % от IgG 4-8 Субкласс IgG4 мг% 10-100 % от IgG 0,7-8,0 ЦИК, ПЭГ 3% усл.ед. 20 (осаждение 3%полиэтиленглико лем) ЦИК, ПЭГ 4% усл.ед. 40 (осаждение 4%полиэтиленглико лем) Соотношение 4% : усл.ед. 2.5-3.5 3% 52 Активность системы комплемента Показатель ед.изм нормы Лизис ед. СН 50 42-67 эритроцитов, покрытых антителами Лизис интактных ед. ЕН 50 14-32 эритроцитов С1-компонент Титр 64-256 комплемента С1q-компонент Титр 64-256 комплемента С2-компонент Титр 32-128 комплемента С3-компонент Титр 64-256 комплемента мг/л 550-1200 С4-компонент Титр 64-256 комплемента мг/л 200-500 С5-компонент Титр 64-256 комплемента С1-ингибитор мг/л 90-190 комплемента 53 Приложение 3. Диагностическое значение изменения лейкограммы при патологических процессах, сопровождающихся иммунологической недостаточностью Показатель Патологические процессы и заболевания Нейтрофильный лейкоцитоз - острые инфекционные и хронические заболевания - приступы протозойных инфекций - хронические и острые миелолейкозы - злокачественные новообразования - ранний постоперационный период - острые кровопотери - первые сутки после родов - ожоги - ранняя фаза радиационного поражения Лимфоцитарный лейкоцитоз - последняя фаза воспалительных заболеваний - некоторые инфекции (коклюш, паротит) - хроническая лучевая болезнь Моноцитарный лейкоцитоз - инфекционный мононуклеоз - моноцитарный лейкоз - гельминтозы - эозинофильная инфильтрация органов 54 Лейкопения за счёт нейтропении - Лейкопения за счёт лимфопении Моноцитоз - Моноцитопения - Нейтрофилия без сдвига влево (палочкоядерн. нейтрофилия 1-5%) - Нейтрофилия с умеренным сдвигом влево (палочкоядерн. нейтрофилия более 5%) Нейтрофилия с выраженным сдвигом влево Нейтропения со сдвигом вправо - Эозинофилия (более 5%) - - (пневмония) тяжёлые воспалительные заболевания (сепсис) авитаминозы (цинга, пеллагра) хроническая бензольная интоксикация В12-дефициты тяжёлая форма лучевой болезни цитостатическая болезнь острые и хронические инфекции инфекционный мононуклеоз интенсивные физические нагрузки тяжёлые септические процессы тяжёлые септические процессы ранние стадии неосложнённых опухолей местные инфекционные процессы затяжной сепсис распадающиеся опухоли обширные воспалительные процессы В12-дефицитные анемии и другие авитаминозы кахексия, голодание разгар инфекциооных заболеваний глистная инвазия 55 аллергические заболевания - начало воспалительного процесса - интоксикация тяжёлыми металлами - эритродермия - Эозинопения Базофилия ( Заимствовано из монографии К.А. Лебедева и И.Д. Понякиной, 1990 г.) 56 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Дайте определение понятия "иммунитет." 2. Назовите виды иммунитета. 3. Перечислите факторы видового иммунитета ( факторы неспецифической резистентности организма). 4. Что называется комплементом? Его свойства, роль в защитных реакциях организма. 5. Назовите пути активации комплемента в организме. 6. Фагоцитоз как фактор неспецифической защиты организма. 7. Воспаление, его роль как фактора неспецифической резистентности организма. 8. Назовите центральные и периферические органы иммунной системы. 9. Перечислите клеточные элементы иммунной системы. 10. Перечислите клетки, обладающие фагоцитарной активностью. 11. Что такое антигены? Свойства полноценных антигенов и гаптенов. 12. Антигены бактериальных клеток. 13. Иммуноглобулины, их строение и функции. Классы иммуноглобулинов. 14. Рецепторы клеток иммунной системы. 15. Кооперация клеток в иммунном ответе. 16. Какие клетки называются "примированными" лимфоцитами? 17. Что такое "процессинг" антигена? 18. Свойства и функция антигенраспознающего Тклеточного рецептора (ТКР). 19. Какие клетки вырабатывают антитела? Свойства антител. 20. Что такое аутоантигены? 21. Что такое аутоантитела? 57 22. Дайте определение реакций гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ). 23. Дайте определение реакций гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). 24. Охарактеризуйте свойства главного комплекса гистосовместимости (МНС). Роль рецепторов главного комплекса гистосовместимости в иммунном ответе. 25. Гуморальный иммунный ответ. 26. Клеточный иммунный ответ. 27. Что такое кластеры дифференцировки (CD) клеток. 28. Какие клетки относятся к В-лимфоцитам? Их функции. Количество в организме человека. 29. Какие клетки относятся к Т-лимфоцитам? Их функции. Количество в организме человека. Субпопуляции Тлимфоцитов. 30. Какие клетки называют "нулевыми" лимфоцитами? Количество в организме человека. 31. Какие антитела называются "моноклональными"? 32. Охарактеризуйте тимусзависимые и тимуснезависимые антигены. 33. Роль тучных клеток в развитии аллергических реакций. 34. Какие клетки обладают цитотоксической функцией. 35. Дайте определение "иммунного статуса организма человека". 36. Перечислите основные параметры иммунного статуса организма. 37. Укажите методы оценки клеточного иммунитета. 38. Перечислите основные типы иммунологических нарушений. 58 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 1. Петров Р.В. Иммунология. М., Медицина, 1982. 2. Петров Р.В., Хаитов Р.М., Манько В.М., Михайлова А.А. Контроль и регуляция иммунного ответа. Л., Медицина, 1981. 3. Петров Р.В., Я или не я. Иммунологические мобили. М., Молодая гвардия, 1987. 4. Галактионов В.Г. Иммунология. М., Изд - во МГУ, 1998. 5. Иммунология инфекционного процесса - Руководство под ред. Покровского В.И., Гордиенко С.П., Литвинова В.И., М., 1994. 6. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология , иммунология и вирусология. СПетербург, Специальная литература, 1998. 7. Медицинская микробиология (под редакцией Покровского В.И., Позлеева О.К.), М., ГЭОТАР Медицина, 1998. 8. Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Экологическая иммунология. М., ВНИРО, 1995. 9. Ройт А. Основы иммунологии. М., Мир, 1991. 10. Клиническая иммунология. Под ред. Караулова А.В. М., Медицинское информационное агенство, 1999. 11. Плейфер Дж. Наглядная иммунология (под ред. проф. Ковальчука Л.В.). М., ГЭОТАР Медицина, 1998. 12. Гущин И.С. Аллергическое воспаление и его фармакологический контроль. М., Фармарус принт, 1998. 13. Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В., Рубакова Э.И. Система цитокинов. М., РГМУ, 1999. 14. Кадагидзе З.Г. Цитокины и их использование в онкологии. Iternational journal on immunorehabilitation. June 1997, Number 6, 47 - 56. 59 60
