Рататуй. Навчальний посібник для студентів, що навчаються у вищих навчальних закладах іii1V рівнів акредитації за напрямом Ветеринарна медицина
 Скачать 5.29 Mb.
|
|
9.4. Механізми набутого імунітету Незважаючи на могутній механізм природного неспецифічного захисту організму, вирішальне значення в підтримці гомеостазу має імунна система, яка ініціює специфічні реакції захисту. Вони, в свою чергу, поділяються на гуморальні і клітинні. Гуморальні механізми захисту - синтез специфічних антитіл. Проникнення антигена в організм визначає місце перебування його в лімфоїдній системі. Там його захоплюють і переробляють макрофаги, після чого активна частина антигена виноситься на їх мембрану. 184 Перероблений макрофагами антиген у десятки разів активніший від вихідного. Макрофаг, маючи на своїй поверхні антиген, реагує із специфічним клоном Т-хелперів і одночасно виділяє інтерлейкін-1. Під впливом цих стимулів Т-хелпери активуються й клон проліферує. У цьому процесі беруть активну участь основні попередники продуцентів антитіл, тобто ті В-лімфоцити, які мають на своїй поверхні специфічні рецептори до детермінант антигена. Для того, щоб В-лімфоцити активувались, вони повинні зв'язатись з антигеном, який знаходиться на поверхні макрофага, та одночасно одержати сигнал від Т-хелперів у вигляді інтерлейкіна-2, який виділяється останніми. Дякуючи такому механізму, поодинокий клон В-лімфоцитів певної специфічності активується, проліферує, диференціюється, займаючи домінуючу позицію. Велике значення в цих перетвореннях мають інтерлейкіни-4, -5, -6. Плазмоцити, які утворилися при цьому, синтезують імуноглобуліни, спрямовані на знищення антигена. Існує невелика кількість антигенів (полісахаридні комплекси), які самі, без допомоги Т-хелперів, здатні стимулювати В-лімфоцити і їх диференціацію в плазмоцити. Так забезпечується гуморальний імунітет, зумовлений антитілами. Клітинні механізми імунного захисту.Основними дійовими елементами в цьому захисті є Т-лімфоцити ефектори, Т-хелпери і макрофаги. Клітинні механізми імунітету особливо ефективні в боротьбі з вірусними інфекціями. Після проникнення в організм віруси взаємодіють із чутливими клітинами і частково поглинаються макрофагами. Т-лімфоцити ефектори (вбивці) здатні розпізнавати їх, 185 але вони повинні активуватись. Як і при гуморальній відповіді, для цього необхідна допомога Т-хелперів і їх продукту інтерлейкіну-2. Активовані таким чином Т-кілери з'єднуються з клітиною, зараженою вірусом, і впорскують у неї біоактивні речовини, які розщеплюють мембрану клітини, спричиняючи лізис останньої разом із вірусами, що там перебувають. Таким чином, основною регулюючою клітиною як гуморальної, так і клітинної імунної відповіді є Т-хелпер. Без нього неможлива активація ні В-лімфоцитів, ні Т-лімфоцитів. При ураженні Т-хелперів не може бути повноцінної імунної відповіді. Організм стає беззахисним перед бактеріями, вірусами, грибами, пухлинами. Ось чому таким небезпечним є СНІД, адже при ньому уражаються переважно Т-хелпери. Клітинами, які виконують протилежну функцію в імунній відповіді порівняно з Т-хелперами, є Т-супресори. При надто виражених захисних реакціях вони активуються, пригнічуючи дію Т-хелперів. Відповідно зменшується вплив Т-хелперів на В- лімфоцити і Т-ефектори. Імунологічна відповідь знижується. При певній межі такого гальмування включаються інші регуляторні клітини - Т-контрсупресори, що конкурують з Т-супресорами і стримують їх вплив на Т-хелпери. І знову рівень антитіл і активність Т-кілерів починає зростати. За таким механізмом відбувається регуляція імунної відповіді. Основним регулятором імунної відповіді є генетичний апарат головного комплексу гістосумісності. Таким чином розрізняють клітинний та гуморальний механізм імунітету. 186 Клітинні механізми імунітету особливо ефективні в боротьбі з вірусними інфекціями. Основними дійовими елементами в цьому захисті є Т-лімфоцити ефектори, Т-хелпери і макрофаги.У гуморальному механізмі імунітету беруть активну участь основні попередники продуцентів антитіл, тобто ті В-лімфоцити, які мають на своїй поверхні специфічні рецептори до детермінант антигена. Для того, щоб В-лімфоцити активувались, вони повин-ні зв'язатись з антигеном, який знаходиться на поверхні макрофага, та одночасно одержати сигнал від Т-хелперів у вигляді інтерлейкіна-2, який виділяється останніми. 9.5. Фактори неспецифічного імунітету. Природна резистентність (несприйнятливість) до різноманітних патогенів обумовлена комплексом морфологічних структур, фізіологічних процесів та спеціалізованих реакцій, що не є специфічними, тобто с не спрямовані на захист лише від певного збудника. Першою лінією захисту організму від збудників хвороб є неушкоджена шкіра. На її поверхні мікроби зазнають згубного впливу молочної кислоти поту і ненасичених жирних кислот сальних залоз. Бактерії, які прилипли до шкіри, видаляються при злущенні епідермісу. Слизові оболонки виділяють слиз, який діє як захисний бар'єр, перешкоджає прикріпленню бактерій до епітеліальних клітин і сприяє їх видаленню. Слиз із носа, сльози, слина і сеча містять бактерицидний фермент мурамідазу (лізоцим). 187 Мікроби й інші чужорідні частинки разом із слизом видаляються також механічно, за рахунок коливальних рухів миготливого епітелію, з кашлем і при чханні. У шлунку проникненню бактерій перешкоджає соляна кислота, ферменти. Бактерицидні властивості мають кислий вміст піхви, сім»яна рідина , продукти розщеплення жовчних кислот, що утворюються в тонкому кишечнику. Велике значення має мікробний антагонізм, асоційований з нормальною мікрофлорою людини. Гуморальні фактори.До гуморальних факторів неспецифічної резистентності відносять: лейкіни- речовини, одержані з лейкоцитів, які згубно впливають на грампозитивну флору; еритрин,одержаний з еритроцитів, вбиває дифтерійну паличку; р-лізини виділяються тромбоцитами і затримують ріст в основному спороносних мікробів; пропердинсприяє лізису клітин. . Дуже важливим гуморальним фактором є лізоцим. Він міститься в багатьох секретах : слині, сльозах, слизі, молоці, в різних тканинах організму. Ця речовина відзначається широкими біологічними функціями. Так, наприклад, зниження концентрації лізоциму в слині може зумовити розвиток запальних процесів порожнини рота, а закупорка слізної протоки призводить до інфекційних захворювань рогівки ока. Лізоцим стимулює фагоцитарну реакцію клітин, синтез антитіл. Він спричиняє виражену бактерицидну і бактеріостатичну дію на різні види мікробів, особливо грампозитивні. Великий вплив на резистентність до інфекцій має рівень вмісту вільного заліза в організмі. Відомо, що залізо необхідне для росту бактерій. Чим більше його в організмі, тим активніше розвиваються патогенні мікроорганізми. Але вільного заліза в організмі порівняно 188 мало, що пояснюється присутністю в організмі білків, які зв'язують його (лактоферин). У неспецифічній резистентності організму велику роль відіграють вітаміни. Так, вітамін Апідвищує неспецифічні механізми захисту, а недостатня його кількість зумовлює метаплазію дихального епітелію і призводить до порушення захисних механізмів проти респіраторних захворювань. Вже давно встановлено протипростудну дію вітаміну С, який підвищує неспецифічну резистентність організму шляхом підсилення хемотаксису поліморфноядерних лейкоцитів, сприяє злиттю фагосом з лізосомами. Особливу роль у системі природної неспецифічної резистентності організму відіграють інтерферони. Розрізняють три основні типи інтерферонів: альфа-інтерферон (лейкоцитарний), бета- інтерферон(фібробластний) ігамма-інтерферон(імунний). Перші два типи виділяються при стимуляції клітин вірусами чи двоспіральними РНК. Гамма-інтерферон продукують Т-лімфоцити при дії антигенів. Його називають імунним, тому що він найбільш активно регулює імунні процеси. У той же час альфа і бета- інтерферони захищають різні клітини переважно від вірусних інфекцій. Фактично вони не руйнують вірусів у клітині, але захищають сусідні неушкоджені клітини, і тим обмежують поширення вірусів. Інтерферони адсорбуються на рецепторах навколишніх клітин і стимулюють синтез двох ферментів: синтетази і протеїнкінази, які гальмують продукцію вірусних білків і вірусної нуклеїнової кислоти. Інтерферони, що виділяються при стимуляції одним вірусом, захищають клітини від інших вірусів. 189 Система комплементу. Комплемент – це складний комплекс білків (біля 20), які формують каскадну ферментну систему. Компоненти комплементу позначаються літерою С із зазначенням порядкового номера (СІ, С2, СЗ і т.д.).Існує 9 найважливіших компонентів комплементу, які в нормі знаходяться в сироватці крові в неактивному стані. Одночасно там присутні й фракції, що здатні пригнічувати певні активовані компоненти цієї системи при їх надлишку. Суть каскадної активації системи комплементу полягає в тому, що кожен із перших п'яти компонентів у результаті активації перетворюється у фермент, який розщеплює наступний компонент і надає йому властивостей ферменту. Яким же чином спрацьовує ця система захисту при появі в організмі чужорідної генетичної інформації? Вона активується по-різному: залежно від того, чи в організмі вже синтезувалися антитіла на даний агент, чи таких антитіл ще немає. Тому розрізняють класичний шлях активації комплементу (при наявності антитіл) і альтернативний (при їх відсутності). Таким чином, комплемент належить до тих гуморальних факторів, які беруть безпосередню участь як у неспецифічному природньому захисті, так і в імунологічній реактивності. Класичний шлях активації комплементу. Колив організм проникає мікроорганізм, а в сироватці крові вже присутні антитіла, утворюється комплекс «збудник-антитіло». До цього комплексу приєднуються і послідовно активуються компоненти комплементу СІ, С4, С2, утворюючи СЗ конвертазу класичного шляху, яка запускає до дії основний компонент - СЗ. У свою чергу, цей активований комплекс впливає на С5 і послідовно стимулюються С6, С7, С8, С9. 190 Усі стимульовані компоненти комплементу - це ензими, які мають багатогранну біологічну дію. Завершується цей процес лізисом бактерій. Альтернативний шлях активації комплементу.Спочатку на бактерійній клітині при обов'язковій присутності пропердину та іонів магнію, закріплюється СЗ конвертаза альтернативного шляху. Вона запускає весь подальший послідовний процес активації мембрано-атакуючих компонентів (С5-С9), що завершується, як і при класичному шляху, розчиненням мікробної чи іншої клітини. Таким чином, руйнуються бактерії, спірохети, рикетсії, чужорідні клітини. Крім перерахованих механізмів, розповсюдження збудника може бути обмежене ферментами,що вивільняються із пошкоджених тканин і активують згортальну систему крові. До таких речовин належать С-реактивний білок, сироватковий амілоїдний А-білок, L- антитрипсин,фібриноген. Останнім часом велика увага надається фібронектину,який здат- ний фіксувати і обмежувати розповсюдження мікробних антигенів та імунних комплексів у тканинах організму. 9.6. Реакції гіперчутливості (алергія) Кожна реакція, в якій бере участь імунна система, може мати захисну спрямованість або бути шкідливою, патологічною. В обох випадках спрацьовує один і той же імунологічний механізм, але кінцевий результат буде різним. 191 Вперше у 1901 році Порт'є і Ріше встановили, що повторне парентеральне введення собакам екстрактів із щупалець морських зірок викликає їх загибель. Таким чином, вони випадково відкрили явище, коли повторна ін'єкція нешкідливої речовини не захищає організм, а навпаки, викликає його ураження і навіть загибель. Таку реакцію вони назвали анафілаксією (ana - проти, filaxis - захист). Пірке (1906 р.) першим запропонував термін алергія (allos ergon -інша дія), включаючи в це поняття змінену чутливість організму після першого контакту з антигеном. Він вважав, що алергія має місце при розвитку нормальної захисної реакції і патогенних проявах. У даний час термін алергія використовується лише для характеристики шкідливих, патологічних реакцій імунної системи. Речовини, що здатні викликати такі змінені реакції, називаються алергенами.Ними можуть бути речовини різного походження: тваринного (шерсть, лупа, пір'я, токсичні секрети комах), рослинного (пилок трав, квітів, дерев), мікробного (кишкові палички, стафілококи, стрептококи, гриби, віруси), харчового (фрукти, мед, молоко, яйця, риба), медикаментозного (антибіотики, сульфаніламіди, новокаїн, лікувальні сироватки), побутового (домашній і бібліотечний пил). У зв'язку з тим, що після першого попадання алергену розвивається підвищена чутливість на повторну зустріч із ним, і організм реагує сильною захисною реакцією, яка набуває шкідливого характеру, такі реакції одержали назву реакцій гіперчутливості. Залежно від часу, через який, після повторного попадання алергену розвиваються ці реакції, говорять про гіперчутливість негайного типу (з'являються протягом перших 8 годин) і сповільненого типу (проявляються через 24-48 годин). 192 За механізмом розвитку, гіперчутливість можна поділити на дві групи: 1) пов'язану з імуноглобулінами; 2) пов'язану з сенсибілізованими Т-лімфоцитами. Джелл і Кумбс виділили чотири типи реакцій гіперчутливості: І - реакції анафілактичні, атонічні; II - реакції цитотоксичні; III - реакції імунних комплексів, гістотоксичні; IV - реакції туберкулінового типу. Перші три типи реакцій пов'язані з антитілами і належать до гіперчутливості негайного типу, четвертий тип реакцій зумовлений Т-лімфоцитами і належить до гіперчутливості сповільненого типу. Останнім часом виділяють реакції V типу, пов'язані з аутоімунними процесами в організмі. 9.7. Гіперчутливість негайного типу Реакції анафілактичні, атопічні.При парентеральному введенні алергену у тварини різко зростає чутливість до повторної ін'єкції цієї речовини. Цей стан підвищеної чутливості одержав назву сенсибілізація. Достатньо невеликої кількості алергену, щоб викликати стан сенсибілізації. Наприклад, для гвінейської свинки вона становить лише 0,1 мкг розчинного білка. Доза антигена, що викликає сенсибілізацію, називається сенсибілізуючою. При первинному попаданні в організм алергену на нього синтезуються антитіла-реагіни, які належать до класу IgE, одночасно можуть виникати й анафілактичні антитіла (IgGl). IgE адсорбуються на тучних клітинах і базофільних лейкоцитах. Як відомо, тучні клітини широко розповсюджені в організмі і розміщуються в слизових оболонках, стінках кровоносних судин 193 тощо. У цитоплазмі тучних клітин містяться численні гранули, наповнені комплексами біологічно активних речовин. При повторному контакті з алергеном останній зв'язується з двома молекулами IgE, які розміщені на тучних клітинах, що призводить до утворення комплексу aHTHreH-IgE-тучна клітина (базофіл) і зумовлює дегрануляцію останніх. Дегрануляція супроводжується масивним викидом медіаторів, які діють локально на організм. Найважливішими з них є: гістамін, гепарин, повільно реагуюча субстанція анафілаксії, базофільний калікреїн та ін. Ці субстанції викликають спазм стінок судин, стимулюють вивільнення лізосомальних ферментів, зумовлюють еозинофілію і реактивують тромбоцити. Такі ж події розгортаються при анафілактичному шоку, який може виникати у людини при дії різних факторів. Найчастіше анафілактичний шок має місце при парентеральному введенні препаратів пеніцилінового ряду, новокаїну й інших речовин. Причиною шоку можуть бути укуси бджіл, ос, рідше комарів. Внутрішньовенне повторне введення препарату може бути причиною смерті. Атопічні стани (atopos - дивний) - спадково зумовлена схильність до місцевої анафілактичної реакції. Фактори, які у здорових осіб не викликають реакції анафілактичного типу, в індивідуумів з атонічною схильністю спричиняють патологічні реакції. Алергени, що викликають атопічні захворювання, найчастіше проникають в організм через дихальні шляхи, рідше через шлунково- кишковий тракт або парентерально (укуси). У патології людини найважливішу роль відіграють пилок рослин, плісняви, домашній пил, пір'я, шерсть тварин. 194 Доведено, що алергічні властивості пилу в основному пов'язані з перебуванням у ньому кліщів. До атопічних захворювань людини належать: атонічний варіант бронхіальної астми, полінози, набряк Квінке, атопічний дерматит. У діагностиці цих захворювань важливе значення має ідентифікація алергену, яку можна провести за допомогою алергічних проб. Епікутанна проба. Шкіру на внутрішній поверхні передпліччя обробляють 70 %спиртом і наносять на неї одну краплю досліджуваного алергену. Контроль-крапля ізотонічного розчину хлориду натрію (негативний контроль) і крапля 0,01 %розчину гістаміну (позитивний контроль). При сенсибілізації до даного алергену через 15-20 хвилин виникають свербіння, почервоніння, набряк шкіри. При скарифікаційній шкірній пробі через краплю алергену, нанесеного на передпліччя, обережно, щоб не пошкодити кровоносні судини, роблять дві поверхневі подряпини. Облік результатів – як в епікутанній пробі. Внутрішньошкірна проба. За допомогою туберкулінового шприца, під кутом, поверхнево, внутрішньошкірно вводять 0,025 мл розчину алергену. Ця проба відзначається високою чутливістю. Однак, у зв'язку з певною небезпекою проведення таких проб на людині, останнім часом набули поширення тести in vitro. З них найчастіше використовують феномен звільнення гістаміну (до краплі крові хворого додають алерген і згодом визначають кількість гістаміну) і тест дегрануляції базофілів (тест Шелі). Після виявлення і встановлення алергену проводять десенсибілізаціюорганізму. Десенсибілізація - це імунологічний 195 метод лікування, який дозволяє зняти стан сенсибілізації. Для цього, протягом тривалого часу хворому вводять зростаючі кількості алергену, починаючи з мінімальної дози, яка встановлюється за результатами внутрішньошкірної проби (перша негативна доза), її підвищують індивідуально. В процесі лікування, кількість алергену, яку вводять, може зрости в декілька тисяч разів. Механізм десенсибілізації полягає в тому, що при повторній імунізації зростаючими дозами антигена в організмі утворюються IgG, які циркулюють у сироватці крові. При контакті людини з антигеном, IgG зв'язують його і він не потрапляє до адсорбованих на тучних клітинах IgE, а значить, дегрануляції клітин не відбувається. Ці антитіла одержали назву блокуючих. Основні прояви анафілаксії пов'язані з раптовим виділенням значної кількості медіаторів, як правило, в результаті взаємодії великих доз алергену з IgE на тучних клітинах. Якщо ж вводити невеликі дози антигена з інтервалом 15 хвилин, то утворюється незначна кількість комплексу антиген-IgE, що є недостатнім для викиду медіаторів і виникнення анафілаксії. Цей феномен часто використовується при введенні медикаменту або чужорідної сироватки (протиправцевої, протидифтерійної) сенсибілізованій особі. Але через деякий час сенсибілізація відновлюється. Реакції цитолітичніспостерігаються при переливанні крові та довготривалому вживанні деяких медикаментозних препаратів. При переливанні групонесумісної крові ізогемаглютиніни викликають склеювання еритроцитів, а комплемент, який фіксується цим комплексом, зумовлює їх гемоліз. Аналогічний механізм гемолізу може спостерігатися при резус- несумісності. Мати, у якої відсутній резус-фактор, може бути 196 сенсибілізована еритроцитами плода, який має цей антиген. У матері проти резус-фактора утворюються антитіла (IgG), які проходять через плаценту, реагують з еритроцитами плода, а комплемент руйнує їх. Таким чином, у новонародженого виникає гемолітична хвороба. При наступних вагітностях кількість антирезусних IgG у матері зростає, і ризик тяжкої гемолітичної хвороби у дитини збільшується. Цитолітичні реакції можуть спричинятися деякими ліками. Фармакологічні препарати й продукти їх деградації, які часто є гаптенами, в певних випадках зв'язуються з клітинами крові (еритроцитами, тромбоцитами, лейкоцитами) і перетворюються із гаптену в повноцінний антиген. Цей антиген індукує синтез антитіл, що реагують із ним. Приєднання до цього комплексу комплементу викликає наступний лізис клітин і вивільнення біологічно активних субстанцій. Прикладом такого стану можуть бути гемолітична анемія при тривалому застосуванні фенацетину, хінідину, тромбоцитопенія при вживанні хініну. Реакції гістотоксичні, утворення імунних комплексів(феномен Артюса). Артюс виявив, що внутрішньошкірне введення розчинного антигена попередньо імунізованим цим антигеном кроликам, викликає гіперемію, набряк, який досягає максимуму через 6 годин. Потім з'являються місцеві крововиливи, а через 48-72 години - некроз і виразка. У місці ін'єкції спостерігають інтенсивну інфільтрацію лейкоцитами. Пояснюється цей патологічний ефект утворенням розчинних комплексів антиген-антитіло, які відкладаються на поверхні стінок кровоносних судин і блокують циркуляцію крові. З ними зв'язуються компоненти комплементу і викликають виділення із тучних клітин медіаторів, що в свою чергу підвищує проникливість стінки судин і залучає в зону запалення поліморфноядерні лейкоцити, які фагоцитують ці комплекси. 197 Виникають місцеві пошкодження тканин. Розчинні комплекси антиген- антитіло утворюються при значній кількості антигена (сироваткова хвороба) або при наявності великої кількості антитіл (феномен Артюса). Особи, яким вводять значні дози антитоксичних сироваток або лікарських препаратів (пеніциліну), добре переносять ці ін'єкції, але можуть дати відповідну реакцію через декілька днів. Після ін'єкції великої кількості антигена (сироватки, препарату) його концентрація в організмі поступово зменшується і в той же час починається продукція антитіл. Одночасна присутність антигена й антитіла зумовлює формування розчинних комплексів антиген-антитіло, які ініціюють імунну відповідь у вигляді васкуліта і вивільнення медіаторів. Сироваткова хвороба припиняється, коли організм звільнюється від антигена (сироватки). Типова сироваткова хвороба характеризується лихоманкою, кропивницею, болями в кінцівках, збільшенням лімфатичних вузлів, селезінки і може виникнути при введенні значних доз антитоксичних сироваток (протидифтерійної, протиправцевої, протиботулінових). Такі імунні комплекси можуть накопичуватись у тканинах і органах, що веде до їх пошкодження. Прикладом є ревматоїдний артрит, гломерулонефрит, алергічні бронхопневмонії. |