Микробиология Борисов Л.В. Микробиология Борисов Л. Литература для студентов медицинских вузов
 Скачать 27.52 Mb.
|
|
Иммуноглобулины женского молока Они представлены классами G, Ми А, однако доминирующим является секреторный IgA (SIgA). SIgA синтезируется В-лимфоцитами в лимфоидных тканях молочной железы женщины и поступает в молоко. Незадолго до конца беременности в молочную железу мигрируют иммунокомпетен- тные В-клетки из лимфоидных образований кишечника, дыхательных путей и другой локализации. В лимфоидной ткани молочной железы они размножаются (феномен колонизации иммунных клеток) и начинают активно синтезировать SIgA антитела той же специфичности, что и раньше — против возбудителей острых инфекций кишечного, респираторного тракта, мочеполовых путей. Процесс переселения В-клеток, продуцирующих SIgA различной специфичности' стимулируется и контролируется гормонами и цито- кинами. Продукция SIgA иммунной системой кормящей матери идет настолько интенсивно, что уровень этих иммуноглобулинов в крови женщины возрастает в S раз. Динамика концентрации SIgA в грудном молоке здоровой матери в первую неделю после родов определенным образом связана со сроками созревания молока. Отечественная школа педиатров определяет следующие временные параметры для молозива — первые 2-3 дня после родов, затем наступает фаза переходного молока — до 6-7 дня, ас начала й недели — зрелого молока. Молозиво по составу почти идентично тканям новорожденного и поэтому легко усваивается. Это густая, желтоватая жидкость сочень высокой концентрацией белка, аминокислот, липидов и других компонентов. По мере созревания их процентное содержание снижается. При раннем прикладывании ребенка к груди он сразу получает порции молока с большим содержанием секреторных иммуноглобулинов класса А, лизоцима, лактоферрина, лактопероксидазы, бифи- догенных факторов и других веществ, стимулирующих колонизацию кишечника защитной микрофлорой. Изменение содержания IgA в грудном молоке в целом соответствует указанным выше срокам его созревания. В молозиве отмечен максимальный уровень SIgA — 12-16 м^мл, со 2-3 дня лактации его уровень быстро снижается и к концу первой — началу второй недели стабилизируется на цифре 0,6-1 мг/мл. Такая концентрация SIgA удерживается в зрелом молоке на протяжении 8-9 мес. При неоднократном вскармливании в организм ребенка ежедневно поступает 600 1000 мг SIgA. Секреторный иммуноглобулин, в отличие от сывороточных иммуноглобулинов разных классов, стабилен при низком уровне pH кишечника и не подвергается ферментативному расщеплению кишечными протеазами локализуется в муциновом слое слизистых оболочек желу дочно-кишечного такта. Защитная роль SIgA заключается в экранировании эпителия пищеварительного тракта от чужеродных антигенов инфекционного и неинфекционного порядка. Эта функция реализуется путем специфического связывания секреторными антителами бактерий, вирусов, токсинов и других аллоантигенов. В результате предотвращается адгезия и колонизация бактерий, проникновение в клетки и кровоток вирусов и некоторых инвазивных микробов. Секреторные антитела класса IgA — главный фактор местного иммунитета пищеварительного тракта против разнообразных эн- теропатогенных бактерий, вирусов и токсинов. Усилению барьерной функции слизистой кишечника ребенка способствуют и другие гуморальные факторы грудного молока — лизоцим, лактоферрин (он связывает железо, уменьшая его потребление патогенными бактериями, комплемент, пропердин, лактопероксида- за Показано, что комплекс лактопероксидазы с ионами тиоционата и Н 2 эффективно ингибирует рост и размножение патогенных бактерий на эпителии слизистых пищеварительного, дыхательного и мочеполовых путей. От уровня барьерной функции слизистой желудочно-кишечного тракта в значительной мере зависит риск возникновения пищевых аллергических реакций. Если барьер слаб, тов кровь начинают всасываться цельные белки и недостаточно расщепленные пептиды, что провоцирует аллергические расстройства у детей. В грудном молоке содержатся также сывороточные иммуноглобулины классов МА (их уровень существенно ниже, чем уровень SIgA), макрофаги, ЕК-клетки, В- и Т-лимфоциты, иммуноцитокины (интерлейкины, интерферон и др. Роль этих факторов еще мало изучена. Вместе стем замечено, что вскармливание нативным грудным молоком существенно активирует процесс становления иммунного статуса ребенка, из крови быстрее элиминируются малодифференци рованные формы клеток, созревание лимфоцитов протекает более энергично. Уникальный состав иммунных факторов женского молока, к сожалению, весьма нестоек к термическому воздействию. Даже мягкая пастеризация грудного молока (Св течение 30 мин) инактивирует иммуноглобулины, комплемент, лизоцим, другие ферменты, разрушает клетки. Поэтому использование пастеризованного донорского женского молока, равно как и вскармливание различными искусственными смесями, частично позволяет решить задачи питания, ноне предупреждает развития дисбактериоза кишечника и острых кишечных инфекций у детей го года жизни. ИММУННАЯ СИСТЕМА ПРИ СТАРЕНИИ С возрастом у большинства лиц после 55-60 лет наблюдается постепенное, все более глубокое угнетение иммунитета. Скорость этого процесса имеет сугубо индивидуальный характер. Доказано, что абсолютное количество Т- и В-клеток при этом не снижается, однако изменяется их функциональная активность. Улиц старческого возраста (после 80 лет) особенно страдают функции Т- системы иммунитета, в частности, способность распознавания алло антигенов макрофагами и лимфоцитами, угнетена активность хелпер- ных Т-клеток (как Тх2, таки Тх1), извращена супрессорная функция иммунной системы. Весьма вероятен дисбаланс в системе цитокино- вой регуляции иммунных реакций (применительно к пожилым эта проблема еще мало исследована). В связи с расбалансировкой системы физиологической иммуно регуляции при старении возрастает частота злокачественных образований и аутоиммунных нарушений. Ко всему прочему, из-за снижения активности метаболических процессов в фагоцитах и других клетках, ответственных за функцию неспецифической антиинфекционной реактивности, у пожилых лиц учащаются хронические и вялотекущие бактериальные, вирусные и грибковые инфекции. Таким образом, типичные болезни старческого возраста непосредственно связаны с подавлением иммунореактивности вследствие глубоких изменений в популяционной структуре Т-клеток и их функций, а также из-за снижения активности клеток, участвующих в реализации неспецифических клеточных и гуморальных реакций. Вопросы для самоконтроля. Назовите 4 основные периода онтогенеза иммунной системы человека. Когда начинается закладка тимуса и других центральных органов иммунной системы человека. Какой иммунологический показатель может фу жить индикатором инфицирования плода и новорожденного 4. Назовите сроки трех критических периодов в развитии иммунной системы детей и объясните их происхождение. В каком возрасте иммунную систему человека можно считать окончательно сформировавшейся. Перечислите основные иммунные факторы женского молока. Охарактеризуйте генез секреторных IgA в грудном женском молоке, их динамику впервые дни лактации, место и роль в защите организма ребенка от инфекций. Охарактеризуйте особенности иммунитета улиц пожилого возраста, опишите типичные клинические проявления ГЛ А B A 1 МЕХАНИЗМЫ СПЕЦИФИЧЕСКОГО ИММУНИТЕТА В ПРОТИВОИНФЕКЦИОННОЙ ЗАЩИТЕ ОРГАНИЗМА Специфический иммунный ответ развивается в организме параллельно с развитием инфекции или после вакцинации и приводит к формированию ряда специфических эффекторных механизмов (клеточных и гуморальных) противоинфекционной защиты. Действие этих механизмов направлено против возбудителя, его компонентов и продуктов жизнедеятельности. К этим механизмам относятся эффектор н ы ем о л е ку л ы ( антитела) и эффектор н ы е клетки Тли м ф о ц и ты им акр о фаги) иммунной системы. Антитела, специфически взаимодействуя с антигенными детерминантами (эпитопами) на поверхности микроорганизмов, образуют сними иммунные комплексы, что ведет к активации мембраноатаку ющего комплекса системы комплемента и лизису микробных клеток. Кроме того, иммунные комплексы, включающие микроорганизмы и специфические антитела, быстрее и легче захватываются фагоцити рующими клетками организма при участии рецепторов. При этом ускоряется и облегчается внутриклеточная гибель и переваривание. Защитная роль антител в антитоксическом иммунитете определяется также их спобностью нейтрализовать токсины. Секреторные иммуноглобулины класса А обеспечивают местный специфический иммунитет слизистых оболочек, препятствуя прикреплению и проникновению патогенных микроорганизмов. Вместе стем гуморальная защита малоэффективна против внут- риклеточно паразитирующих бактерий, риккетсий, хламидий, микоплазм, грибов, простейших и вирусов. Против этих возбудителей более эффективны клеточные механизмы специфического иммунитета, к которым относится иммунное воспаление — реакция гиперчувст вительности замедленного типа (ГЗТ) и цитотоксическая активность Т-киллеров, ЕК-клеток, макрофагов. В очаге иммунного воспаления Т-эффекторы ГЗТ, активированные при контакте (Микробными антигенами, продуцируют лимфокины, индуцирующие микробоцидные механизмы фагоцитов. В результате усиливается внутриклеточная гибель захваченных фагоцитами возбудителей. Гибель клеток-«мишеней» вместе с паразитирующими в них возбудителями может наступить вследствие их распознавания Т-килле- рами, специфически сенсибилизированными против микробных ан тигенов. Другой механизм гибели зараженных клеток носит название ан тителозависимой цитотоксичности (АЗЦТ). Он заключается в распознавании микробных антигенов на мембране зараженной клетки- мишени антителами, адсорбированными на рецепторах клеток или макрофагов. При этом цитотоксичность является результатом действия лизосомных ферментов и других продуктов секреции данных клеток. В целом клеточные механизмы обеспечивают защиту организма против факультативно и облигатно внутриклеточных паразитов, что позволяет оценивать напряженность специфического иммунитета по результатам кожно-аллергических реакций. Этим же объясняется и тот факт, что наиболее эффективными для специфической профилактики таких инфекций являются вакцины из живых ослабленных микроорганизмов, активирующие клеточные механизмы иммунитета. Для пассивного переноса специфического иммунитета против соответствующих инфекций могут быть использованы препараты фактора переноса, приготовленные из лейкоцитов иммунизированного донора. ОСОБЕННОСТИ ИММУНИТЕТА ПРИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЯХ В зависимости от особенностей патогенеза бактериальной инфекции иммунитет может быть или антибактериальным, или антитоксическим. Способность бактерий продуцировать в окружающую среду белковые токсины — экзотоксины, которые играют основную роль в патогенезе таких инфекций, как дифтерия, столбняк, ботулизм и др, приводит к формированию антитоксического иммунитета. Напряженность антитоксического иммунитета зависит от количества антител, циркулирующих в крови, которое можно определить с помощью реакций флоккуляции и нейтрализации токсина антитоксином in vitro или in vivo см. Основным механизмом антибактериальной защиты является фагоцитоз см. 12.3). В иммунном организме эффективность фагоцитоза повышается за счет опсонизирующего действия специфических антител и активирующего действия цитокинов. Первое объясняется способностью антител взаимодействовать с антигенными детерминантами (эпитопами) на поверхности бактерий и одновременно прикрепляться к рецепторам на мембране фагоцитов см. рис. 12.2). Это приводит к окислительному взрыву и активации других бактерицидных систем фагоцитирующих клеток. В результате интенсивной внутриклеточной гибели захваченных фагоцитами бактерий происходит постепенное очищение от них организма. Этому способствуют механизмы внеклеточного иммунного лизиса бактерий — бактериолиза, который связан с активацией системы комплемента комплексами бактерий со специфическими антителами. Повышенной устойчивостью к внутриклеточной гибели после фагоцитоза отличаются бактерии из числа факультативных внутриклеточных паразитов (микобактерии туберкулеза, бруцеллы, сальмонеллы и др. Их способны убить лишь макрофаги, активированные цитокинами в очаге иммунного воспаления, возникающего в результате реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) см 18.2). Поэтому напряженность антибактериального иммунитета при такого рода инфекциях измеряется оценкой не гуморального, а клеточного иммунитета путем постановки кожно-аллергических проб. Выявление специфических антител в сыворотке крови больного при большинстве бактериальных инфекций используется для их серодиагностики. Даже если эти антитела и не определяют уровня защиты при антибактериальном иммунитете, динамика их накопления отражает в какой-то мере динамику специфического иммунного ответа на бактериальные антигены. Антибактериальная защита слизистых оболочек обеспечивается секреторными антителами класса А, которые, взаимодействуя с поверхностными антигенными структурами бактерий, препятствуют их адгезии на эпителиальных клетках. Приобретенный антибактериальный иммунитет, как правило, является типоспецифическим и нестойким. Этим объясняются частые случаи повторных заболеваний бактериальными инфекциями. ОСОБЕННОСТИ ИММУНИТЕТА ПРИ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЯХ Особенности вирусов как облигатных внутриклеточных паразитов определяют характер иммунитета при вирусных инфекциях. Специфические антитела против вирусных антигенов могут нейтрализовать внеклеточные формы — вирионы, препятствуя их взаимодействию с клетками организма. Против внутриклеточных форм — вирусов — антитела неэффективны. Наиболее существенно действие секреторных антител класса А, обеспечивающих местный противовирусный иммунитет во входных воротах инфекции. Очевидна также а в рт с k - i i p j c i u i авт кг а в - Оа лик МНС класс Рис. 17.1. Иммунный ответ на вирусную инфекцию защитная роль вируснейтрализующих антител в кровяном русле в периоды вирусемии. Однако основной механизм противовирусного иммунитета связан с клеточным иммунным ответом. Поскольку клетки, зараженные вирусом, несут на своей мембране его антигенные детерминанты, они становятся клетками-«мишенями» для Т-киллеров и клеток, участвующих в реакциях антителозависимой цитотоксич ности (АЗЦТ). При этом зараженные клетки погибают вместе с вирусами (рис. О напряженности противовирусного иммунитета судят преимущественно по нарастанию титра специфических антител в сыворотке крови больного в динамике заболевания или после специфической вакцинации. Защитные механизмы специфического, противовирусного иммунитета обеспечиваются также клетками-эффекторами (Т-киллеры, клетки и другие клетки, участвующие в АЗЦТ). Специфические антитела против различных вирусных антигенов нередко присутствуют в сыворотках здоровых людей, что объясняется всеобщей иммунизацией населения против ряда вирусных инфекций (полиомиелит, корь, грипп и др, а также возможностью скрытого (латентного) течения некоторых из них (герпес, гепатит и др.). Особенностью взаимодействия вирусов с иммунной системой организма является способность некоторых вирусов паразитировать непосредственно в клетках иммунной системы, вследствие чего развиваются иммунодефицитные состояния инфекционной природы. За последние годы подробно изучен наиболее тяжелый иммунодефицит нирусной природы — СПИД см. 18.1). 17.3. ОСОБЕННОСТИ ИММУНИТЕТА ПРИ ГРИБКОВЫХ ИНФЕКЦИЯХ Антигенные свойства грибов в сравнении со многими бактериями менее выражены, поэтому напряженность иммунного ответа при грибковых заболеваниях (микозах) относительно невысока. В настоящее время признано, что при микозах основные защитные механизмы обеспечиваются клеточными факторами и меньше — гуморальными. Неспецифические тканевые реакции на присутствие і рибкового антигена, препятствующие проникновению патогенного гриба в органы и ткани, проявляются в виде развития эпителиоидной гранулематозной реакции, фагоцитоза, иногда тромбоза кровеносных сосудов за счет действия грибковых протеаз, обеспечивающих ускорение реакций свертывания крови. При врожденных и приобретенных иммунодефицитных состояниях иммунный ответ неполноценен или совсем неэффективен. При этом увеличивается опасность возникновения микозов, вызываемых условно-патогенными грибами. Например, при лейкозах возможно развитие аспергиллеза, при лимфоме и СПИДе — криптококкоза, при дисгаммаглобулинемии — кандидоза и т.д. В случаях контакта грибкового антигена с клеточными компонентами иммунной системы при микозах развивается реакция ги перчувствительности замедленного типа (ГЗТ), выявляемая через 10— 14 дней после заражения. В составе антигенов различных патогенных (равно как и многих непатогенных) грибов имеются сходные детерминанты, снижающие специфичность аллергических проб, которые используются для диагностики грибковых заболеваний. Титры антител (IgG, IgM) при микозах, как правило, невысоки. В сыворотках крови здоровых индивидуумов можно обнаружить нормальные антитела против некоторых грибов. Например, до 6-8% образцов донорской крови могут содержать противокандидозные антитела в титрах до 1:10. Это, как правило, обусловливается постоянным присутствием дрожжеподобных грибов рода Candida в составе нормальной микрофлоры участи здоровых людей. Повышенный уровень антител класса Е имеет место при респираторной грибковой аллергии, а секреторных антител класса А — при кандидозных вагинитах. С внедрением различных биотехнологических процессов в производство, использующих грибы в качестве продуцентов биологически активных веществ, возрастает опасность возникновения профессиональных микозов и особенно аллергических заболеваний на фоне респираторной сенсибилизации людей спорами и фрагментами мицелия грибов Aspergillus, Candida, Fusarium, Mucor, Penicillium и др. Так, при содержании в 1 м воздуха производственных помещений до 15 млн. грибных спор работающие там люди зач вдыхают до 170-200 млн. спор, что приводит к аллергическим заболеваниям. ОСОБЕННОСТИ ИММУНИТЕТА ПРИ ПР0Т030ЙНЫХ ИНВАЗИЯХ Паразитирование простейших в организме человека и животных стимулирует функционирование гуморальных и клеточных механизмов иммунитета. Однако их протективная роль при различных протозойных инфекциях неодинакова. Она в значительной мере обусловлена физиологическими особенностями самих паразитов, их жизненным циклом, а также взаимоотношениями между паразитом и хозяином, формирующимися в процессе эволюционного становления той или иной инфекции. Как правило, паразитирование простейших приводит к появлению в крови позвоночного хозяина специфических антител IgM и IgG, которые обнаруживаются при помощи серологических реакций связывания комплемента, иммунофлюоресценции и др. Некоторые простейшие (например, африканские трипаносоми — возбудители сонной болезни) характеризуются высокой степенью изменчивости поверхностных антигенов, стимулирующих образование узкоспецифических антител, которые реагируют только с определенным вариантом поверхностного антигена. Повышение концентрации специфических антител ведет к элиминации трипаносом соответствующего антигенного варианта, на смену которому появляется новый антигенный вариант — и цикл повторяется. Иммунитет, защищающий от клинических проявлений малярии, вырабатывается только улиц, достаточно долгоживущих в очаге болезни и подвергающихся постоянной реинфекции посредством укусов зараженных малярийных комаров. При лейшманиозах появление гуморальных антител IgM и IgG свидетельствует о персистировании паразита в организме хозяина в течение какого-то периода времени. При этом антитела не препятствуют успешному размножению паразитов и не оказывают заметного влияния на патогенез болезни. В отличие от сонной болезни и малярии лейшманиозы характеризуются появлением почти у всех переболевших хорошо выраженного стойкого иммунитета. Полагают, что иммунитет при лейшманиозах имеет нестерильный характер, те. связан с бессимптомным, латентным персистированием паразитов (иногда пожизненным. Развивающийся при лейшманиозах про- тективный иммунитет, очевидно, не связан с гуморальными антителами. В этих случаях превалирующее значение принадлежит сенсибилизированным лимфоцитам. Последние, воздействуя на макрофаги, стимулируют способность этих клеток противостоять размножению в них амастигот лейшманий. Предполагают также, что сенсибилизированные лимфоциты могут оказывать цитотоксическое действие на зараженные лейшманиями макрофаги и на паразитов, освобождающихся при их разрушении. Активность функционирования механизмов клеточного иммунитета, с одной стороны, и состояние иммунологической толерантности — с другой, при лейшманиозах, токсоплазмозах и других протозойных инфекциях выявляют по наличию или отсутствию реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Так, например, отрицательная реакция ГЗТ, как правило, выявляется у больных индийским кала-азаром, эфиопским кожным лейшманиозом и некоторыми другими формами этой группы заболеваний. Антигенная изменчивость в течение жизненного цикла, свойственная многим паразитическим простейшим, а также превалирование клеточных механизмов над гуморальными при формировании протективного иммунитета чрезвычайно осложняют задачу создания эффективных вакцин против протозойных инфекций. Вопросы для самоконтроля. Каковы соотношения гуморальных и клеточных факторов специфического противоинфекционного иммунитета. Каков удельный вес участия эффекторных молекул и клеток к антибактериальной и антитоксической защите. Каковы особенности механизмов противовирусного иммунитета. Какие защитные механизмы наиболее эффективны против грибковых инфекций. Каковы особенности иммунитета при протозойных инфекциях ГЛ А B A 1 8 |