Иммунология. Основы медицинской иммунологии. Учебное пособие Рекомендовано Ученым советом Военномедицинской академии имени С. М. Кирова для курсантов и студентов
 Скачать 7.86 Mb.
|
|
1. К «главным» белкам ОФ у человека относят С-реактивный белок (СРБ) и амилоидный А белок сыворотки крови. Уровень этих белков возрастает при повреждении очень быстро (в первые 6-8 часов) и значительно (в 20-100 раз, в отдельных случаях – в 1000 раз). С-реактивный белок. С-реактивный белок (СРБ) определяется в сыворотке крови при различных воспалительных и некротических процессах и является показателем острой фазы их течения. Свое название он получил из-за способности преципитировать С-полисахарид клеточной стенки пневмококка. СРБ усиливает подвижность лейкоцитов. Связываясь с Т- лимфоцитами, СРБ влияет на их функциональную активность, инициируя реакции преципитации, агглютинации, фагоцитоза и связывания комплемента. Повышение СРБ в крови начинается через 14-24 часов с момента начала воспаления и исчезает при выздоровлении. СРБ синтезируется в печени и состоит из 5 кольцевых субъединиц. Важное клиническое значение имеет количественное определение СРВ. Повышение концентрации СРБ является самым ранним признаком инфекции, а эффективная терапия проявляется снижением концентрации. Его уровень отражает интенсивность воспалительного процесса. Контроль содержания СРБ важен для мониторинга инфекционных заболеваний. Повышение уровня С-реактивного белка характерно для ревматизма, острых бактериальных, грибковых, вирусных и паразитарных инвазий, эндокардита, ревматоидного артрита, туберкулеза, перитонита, инфаркта миокарда, состояний после тяжелых операций, злокачественных новообразований с метастазами. 62 Таблица 2.1 Классификация белков ОФ по степени увеличения их концентрации при физической травме. Белок Концентрация в сыворотке крови здорового человека (г/л) 1. «Главные» реактанты ОФ, увеличение концентрации в 100-1000 раз в течение 6-12 ч С-реактивный белок (СРБ) < 0.005 Амилоидный белок А сыворотки < 0.005 2. Умеренное увеличение концентрации (в 2-5 раз) в течение 24 ч Орозомукоид (кислый -гликопротеид) 0,4 - 1,3 -антитрипсин 1,4 - 3,2 Гаптоглобин 0,5 - 3,2 Фибриноген 1,8 - 3,5 (плазма) 3.Незначительное увеличение концентрации (на 20 - 60%) в течение 48 ч Церулоплазмин 0,2 - 0,5 C3 – компонент 0,5 - 0,9 4.Нейтральные реактанты ОФ Иммуноглобулин G 8 – 20 Иммуноглобулин A 0,9 - 4,5 Иммуноглобулин M 0,6 - 2,5 -макроглобулин 1,2 - 3,2 5. "Негативные" реактанты ОФ, уровень может снижаться в течение 12 - 18 ч Альбумин 37 – 53 Трансферрин 2,3 - 4,3 Преальбумин 0,25 - 0,45 Белок амилоида А, сывороточный (SAA).SAA – маркер острой фазы воспаления, предшественник фибриллярного тканевого белка АА. 63 Усиленный синтез SAA гепатоцитами при их воспалении стимулируется макрофагальным медиатором - ИЛ-1, что приводит к резкому увеличению содержания SAA в крови (на два три порядка по сравнению с нормой). Если воспалительный процесс завершается, SAA разрушается макрофагами. Однако в случае длительно существующего воспалительного процесса, макрофаги не в состоянии осуществить полную деградацию SAA, и из его фрагментов происходит сборка фибрилл амилоида. Амилоид представляет собой гликопротеид, основным компонентом которого являются фибриллярные белки. Высокая концентрация SAA в сыворотке крови является маркером АА- амилоидоза, который может быть первичным (периодическая болезнь, болезнь Маккла и Уэллса) и вторичным. Вторичный амилоидоз развивается как осложнение ряда заболеваний: хронических инфекций (особенно туберкулеза), злокачественных заболеваний (парапротеинемии, лимфогранулематоз, рак), ревматических болезней (особенно ревматоидного артрита). Концентрация SAA повышается через несколько часов после инсульта аналогично С-реактивному белку. Возможно, что SAA ассоциирован с сывороточными фракциями липопротеинов высокой плотности. 2. Вторую группу составляют белки, концентрация которых может увеличиваться существенно (в 2-5 раз). Тесты на кислый -гликопротеид (орозомукоид), -антитрипсин ( -ингибитор протеиназ), фибриноген, гаптоглобин имеют очевидную информативность при многих заболеваниях. 3. Индивидуальной оценки требует интерпретация результатов, измерения концентраций церулоплазмина, С3-компонента комплемента, уровень которых увеличивается на 20-60% от исходного, и в ряде случаев может не превышать пределов диапазона вариаций нормальных концентраций этих белков в плазме крови здорового человека. 4. К так называемым нейтральным реактантам ОФ относят белки, концентрация которых может оставаться в пределах нормальных значений, 64 однако они принимают участие в реакциях острой фазы воспаления. Это - макроглобулин, гемопексин, амилоидный Р-белок сыворотки крови, иммуноглобулины. 5. Содержание «негативных» реактантов ОФ может снижаться на 30- 60%. Наиболее диагностически значимые из этой группы белков - альбумин, трансферрин, -липопротеид, преальбумин. Уменьшение концентрации отдельных белков в острой фазе воспаления может быть обусловлено снижением синтеза, увеличением потребления, либо изменением их распределения в организме. Таким образом, к острофазным относят белки с различной биологической функцией. Все они выполняют важную роль в месте повреждения или на уровне организма и непосредственно участвуют в осуществлении комплекса реакций, направленных на удаление повреждающего фактора, локализацию очага повреждения, восстановление нарушенной структуры и функции. Так, С-реактивный белок способен связывать широкий спектр лигандов-компонентов микроорганизмов, токсинов, частиц поврежденных тканей, препятствуя тем самым их распространению. Кроме того, продукты такого взаимодействия активируют комплемент по классическому пути, стимулируя процессы Фагоцитоза и элиминации вредных продуктов. С- реактивный белок может взаимодействовать с Т-лимфоцитами, фагоцитами и тромбоцитами, регулируя их функции в условиях воспаления. Орозомукоид (кислый - гликопротеид) обладает антигепариновой активностью, при повышении концентрации этого белка в сыворотке ингибируется агрегация тромбоцитов. Фибриноген не только является важнейшим из белков свертывания крови, но также и источником образования фибринопептидов, обладающих противовоспалительной активностью. 65 Церулоплазмин является поливалентным окислителем (оксидазой), он инактивирует супероксидные анионные радикалы, образующиеся при воспалении, защищая тем самым биологические мембраны. Гаптоглобин не только способен связывать гемоглобин с образованием комплекса, обладающего пероксидазной активностью, но достаточно эффективно ингибирует катепсины С, В и L. Гаптоглобин может участвовать в утилизации некоторых патогенных бактерий и в будущем предполагается его использование для лечения некоторых инфекций. Целый ряд белков острой фазы обладает антипротеазной активностью. Это -ингибитор протеиназ ( -антитрипсин), антихимотрипсин, - макроглобулин. Их важная функция состоит в ингибировании активности эластазоподобных и химотрипсиноподобных протеиназ, поступающих из гранулоцитов в воспалительные экссудаты и вызывающих вторичное повреждение тканей. Для начальных стадий острого воспаления обычно характерно снижение уровней ингибиторов, вслед за этим происходит повышение концентрации, связанное с увеличением синтеза этих белков. Снижение уровней ингибиторов протеиназ при септическом шоке или остром панкреатите является плохим прогностическим признаком. Специфические ингибиторы протеолитических каскадных систем, комплемента, коагуляции и фибринолиза регулируют изменение активности этих важнейших биохимических путей в условиях воспаления. Определение белков острой фазы. В первую очередь, необходим количественный анализ концентрации белка. Диагностическая значимость белков ОФ состоит именно в возможности уловить изменение их концентраций в зависимости от стадии заболевания, эффективности (или, напротив, неэффективности) лечения, массивности поражения, что возможно только при условии количественного измерения, 66 Также очевидно, если требуется измерение динамики концентраций белков в процессе заболевания, то метод должен тиражироваться и хорошо воспроизводиться, чтобы позволять получать сравниваемые результаты. Безусловно, по этой же причине тесты на белки ОФ должны быть доступны и экономичны в отношении их трудоемкости и стоимости. Чувствительность метода должна быть адекватной для исследования белков ОФ. Диапазон диагностически значимых концентраций большинства белков ОФ измеряется десятками-сотнями мг/л. Поэтому для их определения должны использоваться не высокочувствительные, но высокоспецифичные количественные методы. Основные методы, которые отвечают всем вышеперечисленным условиям и которые следует использовать для определения белков ОФ, представлены ниже. 1. Инструментальные: нефелометрия, иммунотурбидиметрия. Эти два метода примерно равноценны по чувствительности, специфичности, трудоемкости и стоимости исследования. Поэтому выбор между ними, как правило, определяется обеспеченностью соответствующими приборами и высокоспецифичными наборами реагентов. Серийность и автоматизация исследований делает эти методы оптимальными для больших и средних лабораторий, выполняющих десятки и сотни анализов в день. 2. Методы, не требующие оборудования. Радиальная иммунодиффузия: полностью готовые к употреблению иммунодиффузионные планшеты позволяют проводить количественный анализ С-реактивного белка и других белков ОФ без приборов и дополнительных реагентов. Они рекомендованы для небольших лабораторий, выполняющих ограниченное число исследований (от одного до 20 анализов) в день. Латекс-агглютинация может использоваться как быстрый полуколичественный метод определения С-реактивного белка, Его 67 назначение - скрининг повышенных концентраций, после чего следует перейти к мониторингу с использованием количественных методов. В таблице 2.2. приведены некоторые заболевания, при которых следует определять белки ОФ. Таблица 2.2. Показания для назначения определения белков ОФ При острых заболеваниях - Мониторинг терапии при антибактериальной инфекции. - Оценка эффективности антибактериальной терапии Сепсис новорожденных Менингит Туберкулез Послеоперационные осложнения Нейтропения и др. СРБ Сопутствующие инфекции Присоединение бактериальнойинфекции СРБ>100 мг/л: СРБ - антитрипсин орозомукоид Некроз тканей Инфаркт миокарда Опухоли СРБ Контроль эффективности лечения хронических заболеваний Системные ревматическиезаболевания Болезни желудочно-кишечноготракта Отторжение трансплантата Вторичный амилоидоз и др. CРБ 1 -антитрипсин орозомукоид фибриноген и др. 1. Белки ОФ при остром заболевании. Во всех случаях следует определять С-реактивный белок, концентрация которого повышается уже спустя 6-8 часов после его начала, при отсутствии лечения достигая максимума на 2-3 сутки. Наиболее высокие уровни СРБ наблюдаются при бактериальной инфекции (100 мг/л и выше). При эффективной терапии концентрация СРБ снижается уже на следующий день, если же этого не 68 происходит, с учетом изменений уровней СРБ решается вопрос о выборе необходимого антибактериального лечения. При вирусной инфекции концентрация СРБ может повышаться лишь незначительно (меньше 20 мг/л), что используется для дифференцирования вирусной инфекции от бактериальной. Это имеет решающее значение у детей с менингитом: обнаружение СРБ в концентрации выше 20 мг/л является безусловным основанием для начала антибиотикотерапии. При нейтропении у взрослого пациента обнаружение СРБ более 10 мг/л может оказаться единственным объективным указанием на наличие бактериальной инфекции и необходимость применения антибиотиков. Если в последующие 4-5 дней после хирургической операции концентрация СРБ продолжает оставаться высокой (или увеличивается), это указывает на развитие осложнений (пневмонии, тромбофлебита, раневого абсцесса). 2. Белки ОФ при сопутствующей бактериальной инфекции. При любых заболеваниях, либо после операции присоединение бактериальной инфекции, будь то местный процесс или сепсис, сопровождается повышением уровней белков ОФ. 3. Белки ОФ при некрозе тканей. Некроз тканей вызывает острофазный ответ, аналогичный таковому при бактериальной инфекции. Это возможно при инфаркте миокарда, опухолевом некрозе тканей почки, легкого, толстого кишечника. Если обнаруживается повышение концентрации белков ОФ, но не удается выявить явных признаков воспаления, следует обследовать больного на наличие злокачественного заболевания. 4. Применение белков ОФ для контроля эффективности лечения хронических заболеваний. Существует корреляция между активностью воспаления, массивностью повреждения тканей и концентрацией белков ОФ. При этом следует измерять 69 в динамике концентрацию нескольких белков ОФ, что позволит быстро улавливать ответ на лечение. Системные ревматические заболевания. Резко увеличиваются концентрации целого спектра белков ОФ при ревматоидном артрите, очень чувствительны эти тесты при уменьшении активности и эффективном лечении. При системном васкулите контроль за уровнями СРБ используется как объективный тест, позволяющий минимизировать дозы стероидов. Воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта. Болезнь Крона сопровождается сильным острофазным ответом, при неспецифическом язвенном колите он незначителен. При функциональных расстройствах обычно концентрация белков ОФ не увеличена. При злокачественных опухолях возможны различные изменения концентраций белков ОФ, так как это зависит от присоединения инфекции, некроза тканей, нарушения функций органов вследствие возникновения непроходимости респираторных путей или желудочно-кишечного тракта, влияния иммуносупрессии и химиотерапии. Массивный острофазный ответ наблюдается при некрозе солидных опухолей. Лимфомы, напротив, редко сопровождаются тканевым некрозом и изменением спектра белков плазмы. При миеломе возможен очень сильный острофазный ответ, индуцированный повышенным синтезом ИЛ-6 опухолевыми клетками, что является плохим прогностическим признаком. Вторичный амилоидоз. Повышение концентрации СРБ коррелирует с развитием почечных осложнений. Отторжение трансплантата. При отторжении сердечного аллотрансплантанта концентрация СРБ не является хорошим тестом, но коррелирует с развитием инфекционных осложнений. А вот при отторжении почечного трансплантата острофазный ответ является одним из ранних индикаторов отторжения. 70 Неоптерин. Неоптерин является промежуточным продуктом в синтезе биоптерина, участвующего в активации лимфоцитов. Неоптерин впервые был обнаружен в личинках пчел, в рабочих пчелах и в маточном молочке пчел Иммунная реакция сопровождается значительным увеличением концентрации неоптерина. Это предшествует появлению клинических симптомов и выработке антител при ряде инфекционных заболеваний, что важно для ранней диагностики ВИЧ-инфекции, латентно протекающих вирусных гепатитов. Определение неоптерина используют для клинической оценки иммуномодуляторов (интерферонов, интерлейкинов, фактора некроза опухоли), особенно в онкологии, а также при трансплантациях, так как повышенный уровень неоптерина наблюдается за 1-2 дня до обострения инфекций и отторжения трансплантата. Определение концентрации отдельных цитокинов не позволяет оценить состояние клеточного иммунитета. Это связано с коротким периодом полужизни цитокинов, которые связываются со специфическими рецепторами, представленными на клетках-мишенях или циркулирующими в растворимой форме. Кроме того, биологический эффект одного цитокина, как правило, реализуется совместно с действием других. Поэтому концентрация отдельных цитокинов отражает только ограниченный взгляд на взаимодействие между ними и иммунокомпетентными клетками. В связи с этим, для оценки клеточного звена иммунного ответа наибольший интерес представляет определение биологически инертного продукта - неоптерина. Его концентрация в крови отражает совместное действие различных цитокинов на популяцию моноцитов/макрофагов, стимулированных IFNγ. Определение уровня неоптерина может оказаться полезным для скрининга донорской крови с целью повышения ее инфекционной безопасности. Определение неоптерина имеет важное значение для диагностики многих патологических состояний: 71 - при обследовании в отделениях интенсивной терапии пациентов с травмами; - для прогноза течения ВИЧ-инфекции; - для раннего выявления осложнений у реципиентов после трансплантации различных органов; - для изучения активности аутоиммунной патологии; - для диагностики вирусных инфекций; - при дифференциальной диагностике острых вирусных и бактериальных инфекций; - для прогнозирования и мониторинга течения злокачественных заболеваний; - при контрольных обследованиях пациентов с хроническими заболеваниями; - для оценки эффективности иммуностимулирующей терапии. MRP8/14 (кальпротектин; родственный MIFбелок). MRP8 и MRP14 – белки, продуцируемые нейтрофилами в стадии покоя, кератиноцитами, инфильтрованной тканью, макрофагами, эпителиальными клетками при активном воспалительном процессе. Фагоциты экспрессируют как MRP8 так и MRP14 антигены. Два белка формируют Са-зависимые гомо- или гетерокомплексы, разные по составу. Гетерокомплекс MRP8/14 также называют кальпротектином или Ll-протеином. Помимо антибактериальной активности и участия в транспорте жирных кислот, MRP8/14 является сильным хемоаттрактантом для нейтрофилов и моноцитов. Кальпротектин – это повсеместно встречающийся воспалительный маркер. Возможно изучение его уровня как в дифференциальной диагностике (например, при воспалительных заболеваниях кишечника), так и при мониторинге за эффективностью терапии (множественный склероз). |