Микробиология Борисов Л.В. Микробиология Борисов Л. Литература для студентов медицинских вузов
 Скачать 27.52 Mb.
|
|
ИММУНИТЕТА В онтогенезе иммунной системы человека отчетливо различаются несколько периодов (табл. Разумеется, в таблице приведены средние возрастные границы зрелости и старости. Как видно, процесс становления зрелой иммунной системы начинается в эмбриональной стадии развития и завершается одновременно сформированием гормонального статуса взрослого человека. Кроме того, у детей и женщин время от времени закономерно возникают критические состояния, которые связаны либо с первичными морфо-функциональными изменениями в иммунной системе, и ибо срезкой перестройкой эндокринной и других систем целостно о организма. Критические моменты неоднократно проявляются у женщин, проходящих через специфические физиологические состояния --- Переменность, роды, вскармливание, менопауза. Т аб лица Основные периоды онтогенеза иммунной системы Период Х арактеристика С роки I Закладка первичных органов и начальная дифференциация клеток иммунной системы нед. - 9 мес. (эмбрион-плод) II Совершенствование и формирование зрелой иммунной системы С момента рождения до 16-18 лет III Зрелость, максимальная функциональная активность иммунной системы От 16-18 до 55-60 лет IV Старение, снижение функции иммунной системы После 55-60 лет 16.1. ВНУТРИУТРОБНЫЙ ПЕРИОД В антенатальный период (те. до рождения) происходит закладка и дифференцировка основных органов и клеток иммунной системы. Уже с 6-8 недели начинается закладка, а затем постепенное функциональное совершенствование Т- и В-систем иммунитета. Иммунный аппарат эмбриона и плода весьма чувствителен к повреждающим воздействиям химической (лекарства, наркотики и др, биологической (инфекции, физической (радиация, механические воздействия) природы. Последствия этих повреждений могут проявиться уже после рождения в форме врожденной иммунопатологии (иммунодефицит, аллергия, аутоиммунитет). Весьма важным не только в теоретическом, но ив практическом плане является вопрос об иммунных взаимоотношениях плода и ма тери. В иммунной системе женщины в период беременности происходят существенные физиологические изменения, что обусловлено развитием плода и радикальными эндокринными сдвигами. Имплантация оплодотворенной яйцеклетки в матке (0-15 сут) с последующим развитием эмбриона (16-75 сут) до сих пор недостаточно объяснена с иммунологических позиций, поскольку в их составе присутствуют несколько групп чужеродных антигенов (аллоантигены). Главнейшими из них являются антигены отца итак называемые эмбриональные антигены. Последние через определенное время элиминируются. Казалось бы, иммунная система матери должна ответить естественной реакцией отторжения гистонесовместимых клеток. Однако ни на первых этапах оплодотворения, нив процессе прикрепления оплодотворенной яйцеклетки к стенке матки полного уничтожения сперматозоидов или блокирования имплантации, как правило, не наблюдается. Почему Этому дают несколько объяснений. Во-первых, факторы местной защиты слизистых женских половых органов (секреторные Ig А, лизоцим и другие ферменты) весьма умеренно реагируют на мужские половые клетки. Во-вторых, факторы системной иммунореактивности — сывороточные антитела и Т-киллеры — малоэффективны из-за относительной изолированности женских половых путей от общего кровотока. Наконец, в семенной жидкости мужчин содержатся вещества, ингибирующие иммунные реакции. И в дальнейшем иммунная система беременной женщины проявляет терпимость к чужеродным антигенам в составе развивающегося плода. Толерантность в этот период обусловлена следующими обстоятельствами. Трофобласт, как плацентарный барьер, изолирует кровоток плода от кровотока матери. Концентрация антигенов гистосовместимос- ти плода на трофобласте очень мала. Таким образом, малоантиген ные клетки трофобласта изолируют иммуногенные клетки плода. Плацента и плод синтезируют группу белковых и небелковых веществ, которые активно подавляют реакции отторжения. В организме беременной женщины происходит перестройка цитокиновой регуляции иммунных процессов, в результате запускается избирательная супрессия реакций против чужеродных антигенов плода. При этом сохраняется иммунореактивность против всех других антигенов, в том числе бактериальных и вирусных. Плацента ограждает плод от проникновения В- и Т-лимфоци- тов материна ранних этапах развития эмбриона. Вместе стем организмы материи плода не пассивны в плане взаимной регуляции иммунных отношений. Так, материнские антитела класса IgG свободно проникают через плаценту. Антитела всех других классов — IgM, IgA, IgE, IgD — такой способностью не обладают. Дело в том, что их участки, в отличие от Fc IgG, не обеспечивают связывание с комплементарными рецепторами клеток трофоб ласта и дальнейший мембранный транспорт антител матери через плаценту. Клеточный рецептор вместе с молекулой IgG поглощается путем пиноцитоза после чего иммуноглобулин выносится в кровь плода. Особенно активный трасплацентарный транспорт материнских иммуноглобулинов происходит в конце срока беременности. Именно этим обстоятельством объясняется очень высокий уровень IgG в крови доношенных новорожденных, часто превышающий их концентрацию в организме матери. Естественно, что у недоношенных новорожденных этот показатель существенно ниже. Продукция собственных антител иммунной системой плода при нормальной беременности без антигенного раздражения происходит, нос очень низкой интенсивностью. Уже с й недели начинается синтез IgM, с й — IgG, с й — IgA, но концентрация их невелика. Таким образом, к моменту рождения здорового ребенка основную массу антител в его организме составляют материнские IgG. Защитный спектр их весьма широки направлен преимущественно против разнообразных инфекционных агентов. Вместе стем еще на внутриутробной стадии развития организма иммунная система реагирует на чужеродные антигены — бактериальные, вирусные и другие — усиленным синтезом преимущественно антител. Такова особенность иммунной реакции плода на инфекционные, а также иные чужеродные антигены. Этот феномен имеет важное практическое значение повышенный уровень в пуповинной крови новорожденного — индикатор внутриутробной антигенной стимуляции чаще всего результат перенесенной внутриутробной инфекции. Эти инфекции опасны длительной персистенцией их возбудителей в организме плода срезкой активацией инфекционного процесса в раннем постнатальном периоде жизни ребенка. Большой интерес представляет реакция иммунной системы матери против аплоантигенов плода, которые проникают время.от времени в кровь матери. В частности, есть доказательства такого перехода эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов плода и антигенов трофобласта. Против аллоантигенов указанных клеток и тканей вырабатываются материнские антитела, но только антитела класса IgG, как показано выше, способны проникать через плаценту в организм плода. При этом возможно повреждение антителами клеток плода с развитием гемолитической болезни, аллоиммунной нейтропении, тром- боцитопенической пурпуры у новорожденных и других осложнений. В других случаях проникновение аллоантигенов плода в организм матери приводит не к стимуляции гуморального иммунного ответа, а напротив, к развитию иммунологической толерантности к этим аллоантигенам. До сих пор нет достаточно четкого объяснения механизмов, которые определяют характер и направление иммунного ответа материна антигены развивающегося плода. Что касается Т-клеточной реакции матери, то она также развивается, ноне представляет угрозы для плода. Т-клетки неспособны проникнуть из организма матери через плаценту к плоду. Онтогенез неспецифических факторов резистентности характеризуется довольно ранними сроками их становления в организме плода. Начало синтеза некоторых фракций комплемента (СЗ, С, С, интерферона, лизоцима относится к 8-9 неделям беременности. Примерно в эти же сроки формируются фагоцитирующие клетки. Однако функциональная активность гуморальных и клеточных факторов не специфической реактивности даже к моменту рождения очень низка. В основном это связано с несовершенством метаболизма клеток, ответственных за синтез эффекторов соответствующих реакций. ИММУННАЯ СИСТЕМА НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ Второй период развития иммунной системы (после рождения) характеризуется дальнейшим постепенным ее совершенствованием под воздействием разнообразных факторов внешней и внутренней среды организма. Наибольшее значение для полного созревания материального субстрата иммунной системы и тренировки ее функциональных возможностей имеют антигенные стимулы со стороны микрофлоры и других экзоантигенов. На протяжении всего времени развития детей и подростков происходит адаптация систем и звеньев иммунной системы к динамичным условиям внешней среды, а также координация иммунологических механизмов с нейроэндокринной регуляцией функций организма. Несмотря на кажущуюся анатомическую обособленность иммунных органов и клеток, они являются частью целостного организма. Не только патология иммунитета отражается на работе других органов и систем, но и иммунная система реагирует в большей или меньшей мерена патологию других систем организма. Особенно она чувствительна к метаболическим нарушениям, которые вносят дисбаланс и физиологию иммунокомпетентных клеток, извращают продукцию цитокинов. Понятно, что пока в основном не завершится процесс становления иммунной системы (до 16-18 лет, воздействие неблагоприятных кимических, биологических и физических факторов вызывает более глубокое нарушение иммунитета, чем в зрелом возрасте. В иммунной системе детей, от момента рождения до периода прелости, закономерно происходят критические морфофункциональ ные сдвиги. Эти этапные моменты в онтогенезе иммунной системы совпадают с переходными периодами общего развития детского организма. Иногда их образно называют вехами, или верстовыми столбами Первый иммунный кризис повремени совпадает с периодом но- иорожденности, когда организм впервые встречается с огромным количеством чужеродных антигенов. Неслучайно этот драматический момент жизни иногда сравнивают с выходом космонавта вот крытый космос. Лимфоидная ткань, клетки, ответственные заме- «лнизмы неспецифической реактивности, получают колоссальный 1 имул для развития уже впервые часы. Разнообразная микрофлора активно колонизирует желудочно-кишечный тракт, дыхательные мути, кожу, при этом на организм обрушивается водопад антигенов. Конечно, большое значение имеет качественный состав естественной микрофлоры тела если быстро сформируется нормальная мик- |)обиота толстого кишечника (с преобладанием бифидобактерий и других анаэробов, то развитие иммунной системы пойдет правиль нее. Физиологическое развитие лимфоидного аппарата новорожденного иірактеризуется быстрыми темпами заселения лимфоцитами брыжеечных, мезентериальных и других периферических лимфоузлов, уве- ничением их массы и нарастанием функциональной активности. В них с ко возрастает концентрация плазматических клеток, синтезирующих иммуноглобулины. Отставание в развитии лимфоидной системы отмечено у детей, рожденных при помощи операции кесарева сечения. При этом засе- пгние полостей организма микрофлорой происходит с существенной шдержкой, к тому же качество этой микрофлоры отличается от приплетенной при нормальных родах Показано на животных, выращенных в безмикробных условиях (гнотобионтах), что их лимфоидный аппарат недостаточно развит из- за отсутствия антигенной стимуляции. Только после рождения впервые активно и широко включаются механизмы иммунного реагирования Т- и В-систем. Однако в этих реакциях преобладает супрессорный компонент потому что процесс антителообразования (реакция В-системы) и цитотоксические реакции Т-клеток еще развиты недостаточно. Интересно отметить, что количество Т -и В-клеток в крови новорожденных чаще всего соответствует их содержанию у взрослых. Главное отличие — функциональная неполноценность регуляторных и исполнительных клеток из-за несовершенства системы цитг киновой регуляции иммунной системы у детей раннего возраста. Как было отмечено выше, иммунная регуляция осуществляется противовоспалительными цитокинами — ИЛ, ИЛ, ИЛ, ИЛ, фактором некроза опухоли (ФНО), альфа- и гамма-интерферонами и др, а также цитокинами, непосредственно регулирующими направление и спектр иммунного ответа (ИЛ, ИЛ, ИЛ. Другие участвуют на этапе более ранней регуляции миеломоноцитопоэза и лим- фопоэза (ИЛ, колониестимулирующие факторы. В разных ситуациях некоторые цитокины способны осуществлять противоположные эффекты, что свидетельствует о широком спектре их физиологических функций. Механизмы функционирования многокомпонентного ансамбля цитокинов, участвующих в регуляции системы, еще недостаточно изучены. Однако уже сейчас можно суверенностью говорить о том, что слаженная работа клеток иммунной системы зависит, с одной стороны, от эффективности синтеза этих цитокинов разнообразными продуцентами (макрофаги, моноциты, Т - и В-клетки, ЕК-клетки, эпителиальные клетки, фибробласты, стромальные клетки костного мозга и др, с другой — от способности чувствительных клеток иммунной системы воспринимать цитокиновые сигналы и адекватно отвечать на них. Это зависит от качества экспрессии на мембранах клеток соответствующих рецепторов. Естественно, что для созревания сложной системы цитокиново клеточной иммунной регуляции системы требуются годы. Если судить по внешним проявлениям, то для периода новорожденности характерен слабый иммунный ответ на антигены из-за незрелости Т -и В-лимфоцитов, а также в связи с функциональной слабостью фагоцитоза (мала концентрация опсонинов в крови, снижем процессинг антигенов макрофагами, что ведет к невыразительной антигенной презентации. Еще недостаточно развиты естественные киллеры (ЕК-клетки). Этим, в частности, объясняется низкий уровень гамма-интерферона. В силу несостоятельности иммунной системы ребенка раннего нозраста основные защитные функции выполняют пассивно приобретенные сывороточные и секреторные антитела Сывороточные лнтитела в основном представлены материнским IgG, которые совершили трансплацентарный переход в эмбриональной стадии. Часть сывороточных иммуноглобулинов диффундирует из материнского молока в кровоток ребенка из кишечника. При инфицировании иммунная система новорожденного способна к первичному гуморальному иммунному ответу с преимущественным синтезом IgM, иммунологическая память еще не функционирует. Секреторные иммуноглобулины, в основном в виде SIgA, в большом количестве поступают с материнским молоком и осуществляют функцию местного иммунитета в желудочно-кишечном тракте. В целом для новорожденных характерна низкая резистентность но отношению к различным бактериям, особенно к условно-патоген ной, гноеродной (слабый фагоцитоз, грамотрицательной (низкая ак- I ивность системы комплемента и антител) микрофлоре. В этот период отмечается опасная тенденция генерализации гнойно-воспалитель- иых инфекций с переходом в сепсис. Второй критический период в иммунном статусе ребенка прихо- пится на возраст 3 -6 мес. Он характеризуется постепенным ослаблением пассивного гуморального иммунитета из-за уменьшения концен- I рации материнских иммуноглобулинов, полученных еще в эмбриональном периоде. Полное исчезновение молекул материнских антител происходит значительно позднее. Высокочувствительные методы иммунного анализа обнаруживают их до 18 мес, что имеет определяющее значение при решении вопроса о происхождении антител к нозбудителю СПИДа в крови ребенка. В это время на фоне сокращения запаса материнских антител и преобладания супрессорной реакции иммунной системы младенца могут проявляться скрытые до сих пор признаки врожденных имму нодефицитов, нередко развивается ранняя иммунопатология в виде пищевой аллергии. Из-за отсутствия местного иммунитета слизистых и слабого Т- клеточного иммунного ответа дети остаются высокочувствительными ко многим вирусам, особенно поражающим дыхательные пути. На вакцинацию организм ребенка го года жизни отвечает в основном продукцией антител, без формирования иммунологической памяти. Чтобы получить нормальный вторичный иммунный отце- і с антителами и стойкой иммунологической памятью, требуй с я 2-3 ревакцинации против столбняка, дифтерии, коклюша, полиомиелита. Постепенное совершенствование иммунной системы организма приводит к тому, что к концу го года жизни ряд ее функций нормализуется. В частности, концентрация лимфоцитов в крови достигает максимума, хелперная функция уже доминирует над супрессорной, начинается более активный синтез собственного Однако, способность к полноценному синтезу антител класса IgG, соответствующего уровню взрослых, появляется только к 4 -6 годам. Особенно долго налаживается продукция антител субклассов IgG2 и IgG4. Местный иммунитет слизистых дыхательных путей и пищеварительного тракта, который обеспечивается сочетанным действием секреторных антител класса IgA и неспецифических гуморальных факторов (лактоферрина, лизоцима, ионов тиоцианата, лактопероксидазы) окончательно формируется только к 7-8 годам жизни. Клинические иммунологи дополнительно выделяют критически, зоны в возрасте двух лети го годов жизни ребенка. В двухлетнем возрасте, когда дети активно передвигаются и все шире контактируют с окружающей средой, собственный иммунитет еще далеко несовершенен, а факторы пассивного иммунитета уже отсутствуют. В это время могут рельефно проявиться малые врожденные дефекты иммунного статуса, а также иные варианты иммунопатологии — аутоиммунный диатез, иммунокомплексные болезни. Часто наблюдаются повторные вирусно-бактериальные инфекции органов дыхания и кишечного тракта. С первой недели жизни до 4 -6 лет формула крови характеризуется абсолютными относительным лимфоцитозом (физиологический лимфоцитоз. Только к 6 годам у всех детей определяется взрослый тип формулы крови. Перестройка гемопоэза у ряда детей может сопровождаться новым учащением иммунопатологических состояний, аллергий, проявлением поздних врожденных иммунодефицитов. Таким образом, в возрасте 2 и 4 -6 лет есть риск развития заболеваний преимущественно у детей с врожденной патологией какого-либо звена имму нитета. Третий иммунный кризис в жизни всех детей связан срезкой гормональной перестройкой организма подростков. У девочек этот этап начинается слету мальчиков — слет. В иммунной системе при этом происходят следующие изменения. уменьшается масса лимфоидных органов, что связано с пубертатным скачком роста и веса детей. подавляется функция Т-системы (клеточный иммунитет. стимулируется функция В-системы (гуморальный иммунитет). Сдвиги в функции иммунитета обусловлены повышенной секрецией половых гормонов. При этом отмечается половое различие в характере этих сдвигов. У юношей андрогенная стимуляция вызывает увеличение абсолютного числа В-лимфоцитов (CD 19*). У девушек усиление гуморального звена иммунитета связано с повышением количества и активизацией Тх2. Как показано в главе 12, субпопуляции Т-хелперов дифференцируются из ТхО под влиянием разныГ интерлейкинов, одни из них — ИЛ, у-интерферон — стимулируют созревание Тх 1, другие (ИЛ) ингибируют дифференциацию ТхО в Тх1 и способствуют формированию Тх2. Таким образом, цитокиновая регуляция осуществляет систему «сдержек и противовесов, гармонизируя физиологический баланс клеточного и гуморального звеньев иммунитета путем стимуляции или ингибиции дифференциации ТхО в Тх1 или в Тх2. В антиинфекционной защите организма функции распределяются следующим образом. клеточное звено иммунного ответа (линия Тх0-Тх1 с активацией цитотоксических лимфоцитов) преимущественно защищает от внутриклеточных паразитических агентов — вирусов, некоторых бактерий, грибков и простейших. гуморальное звено иммунного ответа (линия Тх0-Тх2 с активацией В-лимфоцитов) гарантирует эффективную защиту от внеклеточных паразитов — бактерий и токсинов. Такой резкой иммунный поворот в пубертатном периоде совпадает с новым подъемом хронических заболеваний лимфопролифератив- ной и аутоиммунной природы, при этом активизируются дремлющие вирусные инфекции и присоединяются новые. Иммунная система становится чувствительной к действию внешних факторов химической, физической и биологической природы. В это время устанавливается тот фенотипический вариант иммунного статуса, который впоследствии будет определять сильный или слабый тип иммунного ответа организма взрослого человека на различные антигенные стимулы. Вместе стему большинства подростков аллергические заболевания протекают уже легче, чем раньше. В течение нескольких лет происходит постепенное выравнивание нсех систем иммунорегуляции с выходом на взрослый фенотип иммунного статуса. Его принято считать наиболее адекватным тем вызовам, которые бросает среда обитания организму человека. Существенных различий в иммунной системе женщин и мужчин не отмечается. ИММУННЫЕ ФАКТОРЫ ГРУДНОГО ЖЕНСКОГО МОЛОКА Грудное женское молоко является идеальной пищей для нетей раннего возраста. В нем есть все компоненты, необходимые нл я организма развивающегося ребенка — белки, аминокислоты, жиры, углеводы, комплекс витаминов, минеральные вещества, гормоны, разнообразные факторы иммунной защиты и неспецифичес кой резистентности Только естественное вскармливание материнским молоком обеспечивает максимально возможную для этого возраста резистентность к возбудителям инфекционных болезней, к аллергенам, вообще к разнообразным аллоантигенам. По сравнению с детьми, находящимися нагрудном молочном вскармливании, дети, переведенные на искусственное вскармливание, страдают от инфекций в 4 раза чаще, а от кишечных инфекций враз чаще. Природа волшебного действия грудного молока кормящей женщины заключается в сумме разнообразных иммунных факторов прямого и опосредованного действия. |