|
|
Микробиология Борисов Л.В. Микробиология Борисов Л. Литература для студентов медицинских вузов
Аллергические реакции IV клеточного типа
— реакции гипер
чувствительности замедленного типа (ГЗТ). В отличие от реакций первых трех типов, которые объединяются в группу реакций гипер
чувствительности немедленного типа (ГН Т, обусловленных антителами, они характеризуются не только более поздним проявлением после повторного контакта с антигеном, но и принципиально иными им- мунопатогенетическими механизмами.
В основе формирования реакции ГЗТ лежит не гуморальный, а клеточный иммунный ответ организма на первый сенсибилизирующий) контакт с определенным антигеном. В этом случае можно говорить о «клеточно-опосредованной сенсибилизации. На примере реакций ГЗТ отчетливо видно, как один и тот же механизм иммунного воспаления может играть защитную или патогенетическую роль.
Аллергия клеточного типа развивается при многих инфекциях туберкулезе, бруцеллезе, микозах и др. Сенсибилизацию клеточного типа могут вызывать живые вакцины, например вакцина БЦЖ. Сенсибилизация при этом связана с преимущественной пролиферацией
Т-лимфоцитов, несущих специфические для данного антигена (аллергена) распознающие рецепторы. После этого в организме надолго сохраняется размножившийся клон сенсибилизированных Т-лимфоци- тов, который вступает в реакцию с причинным антигеном при повторном его попадании в организм. Основным следствием такого взаимодействия является активация Т-эффекторов реакций ГЗТ с усилением выработки и секреции клеточных медиаторов — лимфоки- нов. Различают лимфокины, активирующие другие лимфоциты или макрофаги. К последним относится ряд факторов хемотаксиса, угнетения миграции макрофагов, активации макрофагов, а также у-интер- ферон, оказывающий активирующее действие на макрофаги. Кроме того, лимфоциты секретируют цитотоксины, повреждающие клетки-
«мишени».
В реакциях типа ГЗТ участвуют Т-э ф ф е кто р ы, продуцирующие лимфокины; мобилизованные ими макрофаги, продуцирующие и секретирующие медиаторы-монокины; Т - киллеры цитотоксические клетки-эффекторы, способные убивать клетки-«ми- шени», несущие на мембране специфические антигенные эпитопы см. рис. Примером аллергической реакции клеточного типа может служить кожная проба на внутрикожное введение аллергена (туберкулина) в специфически сенсибилизированный (инфицированный или вакцинированный) организм. На месте введения аллергена образуется моно- нуклеарный инфильтрат, величина которого зависит от степени сенсибилизации и достигает максимума через 2 4 -4 8 ч. Иммунопатогене- тическая роль клеточно-опосредованных аллергических реакций особенно велика при некоторых хронических инфекциях и аутоиммунных заболеваниях. АУТОИММУННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Аутоиммунными процессами называют события, при которых происходит выработка антител и сенсибилизированных клеток к антигенам собственных тканей организма. Аутоиммунные процессы могут способствовать удалению из организма поврежденных компонентов (например, при ожогах, но часто вызывают патологические явления. Развитию аутоиммунных процессов препятствует естественная иммунологическая толерантность, при которой все потенциаль
но-аутореактивные клетки элиминированы или стойко инактивирова
ны. Аутоиммунные процессы возникают в следующих случаях) при поступлении во внутреннюю среду антигенов физиологически изолированных тканей, к которым нет иммунологической толерантности аутоиммунные заболевания нервной системы, глаз, репродуктивных органов, связанные с иммунной реакцией на антигены этих органов, попавшие в циркуляцию вследствие травмы или болезни) при попадании в организм перекрестно-реагирующих антигенов см. главу 14),
обладающих способностью нарушать состояние толерантности. Так, например, антигены стрептококков имеют сходство с антигенами сердца и почечных клубочков, вирус кори — с белком миелина нервной ткани, некоторые варианты кишечной палочки — с антигенами слизистой оболочки толстой кишки, что способствует развитию иммунопатологических процессов в этих органах) при нарушении функций иммунной системы, обеспечивающих развитие и поддержание толерантности, например в случаях лимфо-
пролиферативных заболеваний, иммунодепрессий, возрастных и наследственных дефектов иммунной системы. Аутоиммунные заболевания могут развиваться по механизмам г иперчувствительности II, III и IV типов. Реакции II типа лежат в основе аутоиммунных заболеваний крови, некоторых форм тиреои- дитов. Иммунокомплексные поражения (III тип) играют ведущую роль в патогенезе ревматоидного артрита и системной красной волчанки. Наиболее часто иммунопатологические процессы связаны с клеточными аутоиммунными реакциями, относимыми к IV типу реакций ги перчувствительности. Вопросы для самоконтроля. Какие принципы положены в основу классификации иммунодефицит- ных состояний ив чем состоят различия между приобретенными (первичными и вторичными) иммунодефицитными состояниями В чем особенности инфекционных иммунодефицитных состояний, связанных с инфекциями. Какова этапность (последовательность) исследований, проводимых для оценки иммунного статуса организма человека Как определить уровень иммунологического дефекта и уточнить дефектное звено иммунной системы. Какие принципы положены в основу деления реакций гиперчувстви
тельности на четыре типа и каковы иммунопатогенетические механизмы каждого из них Как уточнить тип аллергии и природу причинного аллергена в каждом отдельном случае. Какими механизмами обеспечивается иммунологическая толерантность и каковы причины ее утраты (срыва) с последующим развитием аутоагрес
сии? Какую роль при этом играют перекрестно реагирующие антигены. В чем отличия иммунопатологии, связанной с иммунодефицитными состояниями с одной стороны, и аллергическими и аутоиммунными заболе- маниями — с другой. Какие типы гиперчувствительных реакций участвуют в иммунопатоге- мезе аутоиммунных заболеваний. Какие принципы положены в основу классификации реакций гипер
чувствительности и каковы особенности патогенеза четырех основных форм і иперчувствительности?
8. Что такое аллергия и атопия, какова роль в их развитии врожденных и приобретенных факторов. Определите понятие «аутоиммунитет», его роль в патологии и пути диагностики. Что такое десенсибилизация и на чем основано ее применение ГЛАВА ПРИКЛАДНАЯ ИММУНОЛОГИЯНаряду с большим теоретическим вкладом, который внесла иммунология в развитие медицины и биологии, ее методы получили самое широкое применение в диагностике, профилактике и терапии инфекционных и неинфекционных заболеваний, а также решении проблем немедицинских специальностей. Иммунологические методы применяются для решения многих задач. Оценка состояния иммунной системы человека (иммунного статуса) по определению количественных и функциональных характеристик клеток иммунной системы и их продуктов. Определение состава и характеристик тканей человека групп крови, резус-фактора, трансплантационных антигенов. Диагностика инфекционных болезней и резистентности к ним по обнаружению и установлению титров антител (серодиагностика, выявлению антигенов возбудителей в организме, определению клеточных реакций на эти антигены. Сероидентификация культур бактерий и вирусов, выделенных из организма человека и животных. Выявление в организме человека и во внешней среде любых веществ, обладающих антигенными или гаптенными свойствами (гормоны, ферменты, яды, лекарства, наркотики и т.п.). 6. Выявление иммунопатологических состояний, аллергий, трансплантационных и противоопухолевых реакций. Вместе стем иммунологические методы лежат в основе создания вакцин, сывороточных препаратов для предупреждения и лечения инфекционных болезней, благодаря которым были спасены миллионы человеческих жизней. Современная иммунология обосновала создание новых видов лечебных препаратов — иммуноцитокинов, препаратов из тканей иммунной системы, средств направленной доставки лечебных препаратов на основе моноклональных антител, которые неоценимы влечении многих заболеваний В следующих разделах будут рассмотрены методы оценки иммунного статуса человека, выявления и количественной оценки антигенов и антител, гиперчувствительности, получения моноклональных антитела также основные сведения о вакцинах и сывороточных препаратах 9 .1 . ИММУНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА Иммунологическое обследование человека сводится к оценке состояния иммунной системы (схема 19.1), выявлению чужеродных или собственных антигенов, обнаружению признаков клеточных и гуморальных специфических иммунных реакций. Иммунологическое обследование человекаИммунного Функцио- Чужерод- С обст- Клеточ- Гу мораль статуса нального ных венных ного ногоО ценка состояния иммунной системыВыявление антигеновВыявление иммунного
ответа
С хе м а 19.1. Иммунологическое обследование человека 9 .1 .1 . Оценка иммунного статуса
Оценка иммунного статуса организма начинается с ориентировочного клинического (первого) этапа, на котором врач собирает и оценивает иммунологический анамнез частоту инфекционных заболеваний, характер их течения, выраженность температурной реакции, наличие очагов хронической инфекции, признаков аллергизации. Далее оцениваются результаты клинического анализа крови содержание гранулоцитов, моноцитов, лимфоцитов. С помощью бактериологических, вирусологических и серологических исследований выявляется бактерио- или вирусоносительство.
На втором этапе в иммунологической лаборатории проводится исследование крови с использованием иммунологических тестов го иго уровней.
Тесты го уровня позволяют выявить грубые нарушения со стороны иммунной ситемы путем определения в крови процентного содержания и абсолютного количества Т - и В-лимфоцитов, уровня иммуноглобулинов крови, оценки показателей неспецифической защиты организма. Для выявления и подсчета Т-и В-лимфоцитов наиболее точными являются методы, состоящие в выявлении поверхностных маркеров — антигенов системы CD, которые были рассмотрены в разделе К этим антигенам биопромышленность готовит стандартные мо ноклональные антитела и наборы реактивов, позволяющие в имму- нолюминесцентных и цитотоксических тестах (см. далее выявить Т и В-лимфоциты, их субпопуляции, другие клетки иммунной системы. Так, маркером Т-лимфоцитов служит антиген CD3, В-лимфоцитов — CD22, хелперных Т-лимфоцитов — CD4, цитотоксических лимфоцитов — CD8, естественных киллеров — CD 16, Т- и В лимфоциты выявляют также по их способности фиксировать на своей поверхности эритроциты барана или мыши, образуя видимые под микроскопом структуры, именуемые розетками см. рис. 13.4). В-лимфоциты, обладающие рецепторами для иммуноглобулина G и комплемента могут быть выявлены также по способности формировать розетки с эритроцитами, нагруженными этими белками. Содержание в крови здорового взрослого человека Т-клеток — 4 0 -7 0 % , В-лимфоцитов — 1 0-30% общего числа лимфоцитов. Некоторые лимфоциты (около 5% ) не имеют маркеров Т или В-клеток. Это нулевые лимфоциты, утратившие рецепторы. Их число возрастает при некоторых заболеваниях. Кроме того, к тестам го уровня относится определение концентрации сывороточных иммуноглобулинов IgM, IgG и IgA. Для этого используются антисыворотки к тяжелым цепям иммуноглобулинов разных классов, реакция преципитации (тест иммунодиффу зии — см. или нефелометрия и турбидометрия, выявляющие взаимодействие иммуноглобулина с антителами по светорассеянию или мутности. Уровень сывороточных иммуноглобулинов отражает функциональное состояние В-системы иммунитета. Для оценки факторов неспецифической защиты организма определяют фагоцитарную активность лейкоцитов крови. О фагоцитарной активности судят по способности клеток к фагоцитозу нейтральных частиц латекса, эритроцитов или микробных клеток. При этом вычисляют процент фагоцитирующих клеток (фагоцитарное число) и среднее число частиц поглощенных одним фагоцитом (фагоцитарный индекс). Тесты го уровня позволяют провести более тщательный анализ для уточнения характера дефекта, выявленного на предыдущем этапе с помощью ориентировочных тестов. К ним относится определение субпопуляций Т-лимфоцитов (CD4+ и CD8+), их соотношений, оценка их функциональной активности, супрессорного потенциала, анализ цитокинов и их рецепторов. Функциональная активность лимфоцитов может быть оценена по количеству бластных форм, нарастающих после активации клеток.
Потенциальную способность лимфоцитов к активации оценивают после стимуляции митогенами, фитогемагглютином и др, культивируемых вне организма клеток. Количество бластных форм может быть определено при микроскопии. Более точен и чувствителен радиометрический метод, оценивающий интенсивность включения радиоактивных предшественников (тимидина) в ДНК культивируемых клеток. Для оценки иммунной защиты слизистых используется определение секреторных иммуноглобулинов Уровень активности фагоцитов оценивают по их способности к ферментативной обработке поглощенных клеток. Наиболее распространен так называемый НСТ-тест, основанный на выявлении способности клеток восстанавливать бесцветный реактив нитросиний тет
разоль в краситель, окрашивающий активную клетку в синий цвет .1 .2 . Выявление антигенов
Современные иммунологические методы позволяют выявлять менее 0,05 нг антигена в 1 мл субстрата (1 нанограмм = 109 грамма).
Создание иммуногенных антигенов из относительно простых пептидов путем их конъюгации с высокомолекулярным носителем открыло широкие возможности получения к ним антител и приготовления готовых наборов реактивов для выявления в организме и вне организма большого числа веществ ранее недоступных иммунологическому исследованию.
Традиционными для инфекционной иммунологии являются методы обнаружения в крови обследуемых людей антигенов микроорганизмов. Обнаружение таких антигенов служит ранними достоверным признаком наличия инфекции в организме. Длительное обнаружение микробных антигенов свидетельствует о персистенции возбудителя и недостаточности иммунной реакции для их элиминации.
В случаях развития в организме деструктивных процессов в крови могут появляться нормальные или измененные антигены поврежденных тканей. Так, при инфарктах миокарда в крови могут быть обнаружены антигены сердечной мышцы, при травмах головного мозга — антигены нервной ткани, при синдроме длительного сдавле
ния — антигены поврежденных органов.
Широко используются методы выявления в крови, моче, других средах организма гормонов для диагностики беременности (хорионический гонадотропин, эндокринных расстройств. В онкологии существенное диагностическое значение имеет выявление опухолевых антигенов в крови обследуемых Определение антигенов крови и тканей лежит в основе гемотран сфузий и трансплантации органов и тканей. Эти же методы используются для идентификации личности, установления отцовства. Иммунологические методы используются для определения в организме лекарственных веществ, наркотиков, анаболических и других средств, используемых для повышения физических возможностей спортсменов. Антигенный анализ используется для идентификации микроорганизмов, выделенных от человека .3 . Специфические реакции организма на антиген Одной из основных задач иммунологического обследования человека является выявление наличия и особенностей иммунного ответа организма на антигенное воздействие. Обнаружение антител к предполагаемому возбудителю служит одним из основных диагностических признаков инфекционного заболевания. Обнаружение антител — поздний признак, так как антитела появляются в крови через 5 -7 сут. после начала инфекционного процесса. Кроме того, антитела могут содержаться в крови ранее болевших или перенесших субклиническую форму инфекции, ура нее вакцинированных людей. Диагностическое значение имеют высокие уровни антител, их появление или нарастание при повторных исследованиях. Выявление антител класса Е к аллергенам служит надежным доказательством наличия аллергического заболевания и позволяет установить какой именно аллерген был его причиной. В поисках причины иммунопатологического или аутоиммунного процесса нередко определяют антитела к антигенам органов и тканей. Трактовка результатов таких исследований может быть неоднозначной, так как далеко не во всех случаях аутоантитела способны вызвать иммунопатологическое повреждение см. главу Более информативно обнаружение аутоантител на клетках в очагах повреждения. Кожные пробы. Среди методов выявления иммунного ответа на антигены широко используются кожные пробы, состоящие в оценке местной воспалительной реакции на нанесение специально подобранной дозы антигена на кожу или введения его внутрикожно. Может также оцениваться реакция на нанесение антигена на участки слизистых поверхностей. Различают два вида реакций — антитоксические и аллергические. Антитоксические реакции (например, проба Шика с дифтерийным токсином) положительны в том случае, если в организме нет антител, способных нейтрализовать токсин. Следовательно, о защищенности организма от действия токсина свидетельствуемі
отсутствие реакции. Аллергические реакции положительны в тех случаях, когда организм обладает повышенной чувствительностью к введенному антигену. К таким реакциям относятся реакции на туберкулин при туберкулезной инфекции, реакции на аллергены при аллергических заболеваниях. По срокам появления и характеру кожной реакции можно определить обусловлена реакция анїителами или сенсибилизированными клетками. Реакции, опосредованные антителами IgE, возникают через несколько минут после введения антигена (аллергена) и проявляются покраснением, возможным появлением волдыря. Это — реакции гиперчувствительности немедленного типа Реакции, обусловленные антителами IgG, IgM, возникают через 3 6 ч в виде покраснения и инфильтрации кожи. Они формируются в ответ на образование комплекса введенного антигена с имеющимися в организме антителами и относятся к III группе реакций гиперчув ствительности см. Местные реакции реализуемые клетками возникают в виде покраснения и уплотнения через 24—48 ч после введения антигена. Это — реакции замедленной гиперчувствительности, характерные для туберкулеза, кандидозов, лепры, вирусных инфекций. Местное воспаление связано с действием сенсибилизированных Т-лимфоци- тов и продуцируемых ими цитокинов. Местные реакции немедленной гиперчувствительности могут быть воспроизведены в пассивном варианте сыворотка, в которой предполагается присутствие антител, вводится внутрикожно другому лицу например, матери ребенка) ив тоже место вводится аллерген. В случае реакции между введенными антителами и аллергеном возникает местная воспалительная реакция. Такой вариант используется, если постановка прямой реакции может нанести ущерб здоровью обследуемого. |
|
|
Скачать 27.52 Mb.