Механизмы иммунной защиты.

Главная функция иммунной системы — сохранять «свое» и устранять чужеродное. Носители «чужого» с которыми иммунная система сталкивается повседневно, — это прежде всего микроорганизмы. Кроме них, она способна устранять злокачественные новообразования и отторгать трансплантаты чужеродных тканей. Для этого иммунная система обладает сложнейшим набором постоянно взаимодействующих не специфических и специфических механизмов. Не специфические механизмы относятся к врожденным, а специфические приобретаются в процессе «иммунологического обучения».

Специфический и не специфический иммунитет

Не специфический (врожденный) иммунитет обуславливает однотипные реакции на любые чужеродные антигены. Главным клеточным компонентом системы не специфического иммунитета служат фагоциты, основная функция которых — захватывать и переваривать проникающие извне агенты. Для возникновения подобной реакции чужеродный агент должен иметь поверхность, т.е. быть частицей (например, заноза).
Если же вещество молекулярно-дисперсное (например: белок, полисахарид, вирус), и при этом не токсичное и не обладает физиологической активностью — оно не может быть нейтрализовано и выведено организмом по вышеописанной схеме. В этом случае реакцию обеспечивает специфический иммунитет. Он приобретается в результате контакта организма с антигеном; имеет приспособительное значение и характеризуется формированием иммунологической памяти. Его клеточными носителями служат лимфоциты, а растворимыми — иммуноглобулины (антитела).

Первичный и вторичный иммунный ответ

Специфические антитела продуцируются специальными клетками — лимфоцитами. Причем для каждого вида антител существует свой тип лимфоцитов (клон).
Первое взаимодействие антигена (бактерии или вируса) с лимфоцитом вызывает реакцию, названную первичным иммунным ответом, в ходе которого лимфоциты начинают развиваться (пролиферировать) в виде клонов, претерпевая затем дифференцировку: некоторые из них становятся клетками памяти, другие превращаются в зрелые клетки, продуцирующие антитела. Главные особенности первичного иммунного ответа — существование латентного периода до появления антител, затем выработка их лишь в небольшом количестве.
Вторичный иммунный ответ развивается при последующем контакте с тем же самым антигеном. Основная особенность — быстрая пролиферация лимфоцитов с дифференцировкой их в зрелые клетки и быстрая выработка большого количества антител, которые высвобождаются в кровь и тканевую жидкость, где могут встретиться с антигеном и эффективно побороть болезнь.

Естественный и искусственный иммунитет

К факторам естественного иммунитета относят иммунные и неиммунные механизмы. К первым относятся гуморальные (система комплемента, лизоцим и др. белки). Ко вторым относятся барьеры (кожа, слизистая), секрет потовых, сальных, слюнных желез (содержит разнообразные бактерицидные вещества), желез желудка (соляная кислота и протеолитические ферменты), нормальная микрофлора (антагонисты патогенных микроорганизмов).
Искусственный иммунитет вырабатывает при введении в организм вакцины или иммуноглобулина.

Активный и пассивный иммунитет

Существует два вида иммунитета: активный и пассивный.
Активная иммунизация стимулирует собственный иммунитет человека, вызывая выработку собственных антител. Вырабатывается у человека в ответ на возбудитель. Образуются специализированные клетки (лимфоциты), которые продуцируют антитела к конкретному возбудителю. После инфекции в организме остаются «клетки памяти», и в случае последующих столкновений с возбудителем начинают снова (уже быстрее) продуцировать антитела.
Активный иммунитет может быть естественным и искусственным. Естественный приобретается в результате перенесенного заболевания. Искусственный вырабатывается при введении вакцин.
Пассивный иммунитет: в организм вводятся уже готовые антитела (гамма-глобулин). Введенные антитела в случае столкновения с возбудителем «расходуются» (связываются с возбудителем в комплекс «антиген-антитело»), если встречи с возбудителем не произошло, они имеют некий период полужизни, после чего распадаются. Пассивная иммунизация показана в тех случаях, когда необходимо в короткие сроки создать иммунитет на непродолжительное время (например, после контакта с больным).

Когда ребенок появляется на свет, он обычно имеет иммунитет (невосприимчивость) к некоторым инфекциям. Это заслуга борющихся с болезнями антител, которые передаются через плаценту от матери к будущему новорожденному. Передаются антитела против возбудителей тех болезней, которыми мать переболела или против которых была иммунизирована.
Впоследствии, вскармливаемый грудью младенец постоянно получает дополнительную порцию антител с молоком матери. Это естественный пассивный иммунитет. Он также носит временный характер, угасая к концу первого года жизни.

Стерильный и нестерильный иммунитет

После заболевания в некоторых случаях иммунитет сохраняется пожизненно. Например корь, ветряная оспа. Это стерильный иммунитет. А в некоторых случаях иммунитет сохраняется только до тех пор, пока в организме есть возбудитель (туберкулез, сифилис) — нестерильный иммунитет.

Результаты последних исследований свидетельствуют о том, что содержащиеся в чае вещества способны защитить человеческий организм от инфекций.

ЧАЙ ПОВЫШАЕТ ИММУНИТЕТ

Немало исследований посвящено воздействию чая на человеческий организм. Открытия ученых в этой области показывают, что чай снижает опасность возникновения сердечных заболеваний и рака, помогает бороться с остеопорозом (болезнью хрупких костей), а так же смягчает некоторые проявления аллергии.

Недавно американские ученые предприняли новое исследования свойств этого напитка и выяснили, что обычный чай может оказаться могущественным орудием в борьбе с инфекциями. В докладе, представленном на рассмотрение американской Национальной Академии наук, говорится о том, что в чае выявлено некое химическое вещество, в пять раз повышающее сопротивляемость организма. Выяснилось, что это вещество укрепляет клетки иммунной системы таким образом, что они могут эффективнее защищать организм от различных бактерий, вирусов и грибков. Возможно, ученым удастся когда-нибудь
использовать это вещество и для производства лекарственного препарата.

Руководитель эксперимента, бостонский медик д-р Джек Буковский сообщил, что в ходе исследования это вещество было выделено в лабораторных условиях, а затем — апробировано с помощью группы добровольцев. Результаты апробации доказывают, что это вещество действительно способствует защите организма от микробов.
— С помощью специального оборудования мы определили молекулярное строение этого вещества, а затем испытали его на некотором количестве людей — чтобы убедиться, что оно действительно эффективно, — рассказывает Буковский.

Результаты воздействия, по его словам, очевидны: пять чашек чая в день заметно повышают сопротивляемость организма различным болезням.
Пенни Крис-Эфертон, специалист-диетолог Пенсильванского Государственного университета, полагает, что данные организованного Буковским исследования подтверждают необходимость включения чая в ежедневный рацион и дополняют список его полезных свойств способностью бороться с микробами.

— Это — очень важное открытие, — говорит Крис-Эфертон. — Необходимо провести более масштабное исследование, с привлечением большого количества людей…

Какое же вещество обнаружили в чае Буковский и его коллеги?
Из обыкновенного черного чая они выделили вещество под названием L-теанин. Буковский отметил, что оно содержится также в зеленом и в полу ферментированном черном китайском чае улонг, для производства которых используются те же традиционные чайные листья, что и для классического черного чая.

Буковский сообщает, что L-теанин расщепляется печенью до этиламина — вещества, повышающего активность кровяных клеток под названием «гамма дельта Т», ответственных за иммунитет организма.
— Данные других исследований подтверждают факт, что клетки «гамма дельта Т» — передовая линия обороны организма от различных бактериальных, вирусных, грибковых и других инфекций, — говорит он. — Более того, они играют активную роль и в борьбе с доброкачественными и раковыми опухолями.

Эти клетки, как объясняет Буковский регулируют в организме секрецию интерферона, который считается в системе защиты организма от инфекций — ключевым. Исследования, проведенные на мышах, доказали, что стимуляция этой части иммунной системы приводит к повышению сопротивляемости организма.

Для проверки своих выводов ученые создали две специальные группы. В первой — 11 человек и 10 — во второй. Участники первой группы выпивали в день по 5 чашек чая, члены второй — пили кофе.
До начала эксперимента у всех участников группы были взяты образцы крови.
Через четыре недели образцы крови взяли повторно. И выяснилось, что кровяные клетки тех, кто в этот период пил чай, выделили в пять раз больше интерферона, чем клетки тех же участников за четыре недели до этого. Кровяные клетки тех, кто пил кофе, остались без каких бы то ни было качественных изменений. В то же время анализ крови и опыты с бактериями подтвердили, что у тех, кто пил кофе, в составе крови не наблюдалось никаких качественных изменений.

Буковский выразил надежду, что ученым удастся найти эффективный способ выделения и очистки L-теанина от примесей, что позволит использовать его в качестве лекарственного препарата, активизирующего иммунную систему человеческого организма.

Иммунитет. Иммунологическая память.

Иммунитет – это эволюционно обусловленная совокупность реакций взаимодействия между системой иммунитета и биологически активными агентами (антигенами). Эти реакции направлены на сохранение фенотипического постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма и результатом их могут быть различные феномены и реакции иммунитета. Одни из них являются полезными, защитными, другие обусловливают патологию. К первым относятся:

§ Противоинфекционный иммунитет – приобретенная специфическая невосприимчивость организма к конкретным инфекционным агентам возбудителям заболеваний (микробам, вирусам).

§ Толерантность – терпимость, неотвечаемость системы иммунитета на эндогенные или экзогенные антигены.

Другие реакции иммунитета, патологического, «стрессового уровня» приводят к развитию патологии:

§ гиперчувствительность – повышенная иммунная («иммунитетная») реакция на антигены-аллергены служит причиной двух видов заболеваний: аллергических – на экзогенные аллергены (аллергия) ; аутоаллергических (аутоиммунных ) – на эндогенные, собственные биомолекулы (аутоаллергия); при аутоиммунных болезнях "свои" молекулы узнаются системой иммунитета как "чужие" и на них развиваются реакции; система иммунитета в норме не отвечает на "свое" и отторгает "чужое".

§ анергия , т.е. отсутствие реакции на антигены (вариант толерантности), обусловлена недостаточностью различных видов иммунитета.

Основой реализации всех реакций иммунитета является иммунологическая память . Суть ее в том, что клетки системы иммунитета "помнят" о тех чужеродных веществах, с которыми они встречались и на которые реагировали. Иммунологическая память лежит в основе феноменов противоинфекционного иммунитета, толерантности и гиперчувствительности.

Система иммунитета (СИ) – это совокупность молекул, клеток, тканей и органов, осуществляющих иммунные реакции. Она включает несколько самостоятельных подсистем, которые реагируют как единое целое:

1. Лимфоидная система включает Т- и В-лимфоциты, которые образуют специфические факторы иммунитета (антитела и Т-клеточные рецепторы к антигену).

2. Система естественные киллерных клеток (ЕКК) .

3. Система антигенпредставляющих клеток (АПК) включает дендритные клетки, клетки Лангерганса, интердигитирующие клетки и др.

4. Система гранулоцитов объединяет нейтрофильные лейкоциты, базофильные лейкоциты/тучные клетки, эозинофильные лейкоциты.

5. Система мононуклеарных фагоцитов (моноциты, макрофаги тканей и органов).

6. Гуморальные факторы неспецифического естественного иммунитета: лизоцим, С-реактивный белок (СРБ), интерфероны, фибронектин, β-лизины, лектины и др.

7. Система комплемента .

8. Система тромбоцитов

К центральным органам системы иммунитета относятся красный костный мозг и тимус. К периферическим – циркулирующие лимфоциты крови, лимфатические узлы, селезенка, миндалины, лимфоидная ткань кишечника (пейеровы бляшки, солитарные фолликулы, лимфоидные образования аппендикса и др.), бронхоассоциированная лимфоидная ткань (в области бифуркации трахеи), лимфоидные образования кожи, печени.

На молекулярном уровне центральными понятиями иммунологии являются антигены, антитела, рецепторы и цитокины.

Антигены – любые вещества, чаще белки или гликопротеиды, которые, попадая в организм, вызывают образование специфических антител и/или Т-клеточных рецепторов. Антитела – белковые молекулы, иммуноглобулины, которые образуются В-лимфоцитами и плазмоцитами и специфично взаимодействуют с антигенами. Рецепторы – макромолекулы на клетках, специфически связывающие различные биологически активные вещества (лиганды ). Цитокины – медиаторы межклеточных взаимодействий, обеспечивающие взаимосвязь клеток как внутри системы иммунитета, так и их многочисленные связи с другими системами макроорганизма.

Виды иммунитета

Существуют механизмы «неиммунитетной», естественной неспецифической резистентности организма . К ним относятся защита организма от внешних агентов: наружными покровами (кожа, слизистые оболочки), механическими (слущивание эпителия, движение ресничек и секретов, слизистых оболочек, чихание, кашель), физическими механизмами (барьеры), химическими веществами (бактерицидное действие соляной, молочной, жирных кислот, ряда ферментов, особенно лизоцима – мурамидазы).

Видовая невосприимчивость (конституциональный, наследственный иммунитет) – это вариант неспецифической резистентности организма, генетически обусловленный особенностями обмена веществ данного вида. Он в основном связан с отсутствием условий, необходимых для размножения возбудителя. Например, животные не болеют некоторыми болезнями человека (сифилис, гонорея, дизентерия), и, наоборот, люди невосприимчивы к возбудителю чумы собак. Данный вариант резистентности не является истинным иммунитетом, так как он не осуществляется системой иммунитета.

От неспецифической, "неиммунитетной" резистентности, следует отличать неспецифические естественные факторы иммунитета или естественный врожденный иммунитет (innate natural immunity ). Они включают клетки и гуморальные факторы.

Среди гуморальных факторов важными являются естественные, предсуществующие антитела. Такие антитела исходно имеются в организме в небольшом количестве против многих бактерий и вирусов.

Неспецифическими гуморальными факторами иммунитета служат система комплемента, С-реактивный белок, фермент лизоцим, интерфероны, цитокины и др. Клеточные факторы – это фагоциты (моноциты, макрофаги, полиморфноядерные лейкоциты), которые проявляют свою активность во всех тканях, полостях, могут выходить на поверхность слизистых оболочек и там выполнять защитную функцию.

Приобретенный (адаптивный) иммунитет возникает в течение жизни в результате стимуляции клеток СИ антигенами микроорганизмов или получения готовых иммунных факторов. Поэтому он бывает естественным и искусственным , каждый из которых может быть активным и пассивным .

Естественный активный иммунитет появляется в результате контакта с возбудителем (после перенесенного заболевания или после скрытого контакта без проявления симптомов болезни).

Естественный пассивный иммунитет возникает в результате передачи от матери к плоду через плаценту (трансплацентарный) или с молоком готовых защитных факторов – лимфоцитов, антител, цитокинов и т.п.

Искусственный активный иммунитет индуцируется после введения в организм вакцин и анатоксинов, которые содержат микроорганизмы или их субстанции – антигены.

Искусственный пассивный иммунитет создается после введения в организм готовых антител или иммунных клеток. В частности, такие антитела содержатся в сыворотке крови иммунизированных доноров или животных.

4.CD-антигены-Молекулы дифференцировки клеток системы иммунитета

В процессе дифференцировки на мембранах клеток системы иммунитета появляются различные макромолекулы, соответствующие определенной стадии развития клеточных популяций. Они получили название CD-антигенов В настоящее время таких молекул известно более 250. Все они выполняют функции рецепторов, после взаимодействия с которыми внутрь клетки поступает сигнал и происходит ее активация, супрессия или апоптоз (программируемая клеточную гибель ).

Все CD-молекулы являются мембраннымифенотипическими маркерами соответствующих клеток. CD-антигены выявляют с помощью меченых моноклональных антител иммунофлюоресцентной микроскопией или проточной цитометрией .

Цитокины и интерлейкины

Дифференцировка и взаимодействие клеток системы иммунитета между собой, а также с клетками других систем организма, осуществляется с помощью регуляторных молекул – цитокинов .

Цитокины – это секретируемые активированными клетками пептидные медиаторы, осуществляющие регуляцию взаимодействий, активацию всех звеньев самой СИ и влияющие на различные органы и ткани.

Общие свойства цитокинов

1. Являются гликопротеинами с молекулярной массой 15-25 кД.

2. Действуют ауто - и паракринно (т.е. на саму клетку и на ее ближайшее окружение). Это короткодистантные молекулы

3. Действуют в минимальных (пико- и фемтомолярных) концентрациях.

4. Цитокины имеют соответствующие им специфические рецепторы на поверхности клеток

5. Механизм действия цитокинов заключается в передаче сигнала после взаимодействия с рецептором с мембраны клетки на ее генетический аппарат. При этом изменяется экспрессия клеточных белков с изменением функции клетки (например, выделяются другие цитокины).

Классификация цитокинов

Цитокины разделяются на несколько основных групп.

1. Интерлейкины (ИЛ)

2. Интерфероны

3. Группа факторов некроза опухоли (ФНО)

4. Группа колониестимулирующих факторов (например, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор – ГМ-КСФ )

5. Группа факторов роста (эндотелиальный фактор роста, фактор роста нервов и т.д.)

6. Хемокины

Интерлейкины

Цитокины, выделяемые преимущественно клетками системы иммунитета , получили название интерлейкинов (ИЛ ) – факторов межлейкоцитарного взаимодействия .

Они нумеруются по порядку (ИЛ-1 – ИЛ-31). Выделяются лейкоцитами при стимуляции продуктами микробов и другими антигенами. Ниже приводятся основные интерлейкины, которые играют важнейшую роль в системе иммунитета как в норме, так и при развитии патологических состояний.

Фагоцитоз.

Процесс фагоцитоза происходит в несколько стадий.

Стадия хемотаксиса представляет собой целенаправленное движение макрофагов к объекту фагоцитоза (например, микробная клетка), который выделяет хемотаксические факторы (бактериальные компоненты, анафилатоксины, лимфокины и т.д.). Компоненты бактериальных клеток, продукты активации комплемента, например С5а, и локально выделяемые цитокины и хемокины привлекают фагоцитарные клетки в очаг инфекции и воспаления.

Стадия адгезии реализуется 2 механизмами: иммунным и неиммунным . Неиммунный фагоцитоз осуществляется за счет адсорбции антигена на поверхности макрофага при помощи различных молекул (например, лектинов). В иммунном фагоцитозе участвуют Fc-рецепторы макрофагов к иммуноглобулинам и C3b-компоненту комплемента. В одних случаях макрофаг несет на своей поверхности антитела, за счет которых прикрепляется к клетке-мишени. В других – с помощью Fс-рецептора он сорбирует уже образовавшийся иммунный комплекс. Антитела и факторы комплемента, усиливающие фагоцитоз, называют опсонинами .

Стадия эндоцитоза (поглощения ).

При этом происходит инвагинация мембраны фагоцита и обволакивание объекта фагоцитоза псевдоподиями с образованием фагосомы . В дальнейшем фагосома сливается с лизосомами и образуется фаголизосома .

Стадия переваривания .

В эту стадию происходит активация многочисленных ферментов, разрушающих объект фагоцитоза.

Фагоцитарные клетки обладают разнообразными механизмами уничтожения микробов.

Главный из них – продукция активных форм кислорода (АФК) через активацию гексозомонофосфатного шунта.

При этом восстанавливается молекулярный кислород с образованием супероксидного анион-радикала ("O2), из которого образуются потенциально токсичные гидроксильные радикалы (-ОН), синглетный молекулярный кислород и H 2 O 2 . В нейтрофилах под действием миелопероксидазы (и каталазы, содержащейся в пероксисомах, из перекисей в присутствии галоидов образуются дополнительные токсичные оксиданты, например гипоиодит и гипохлорит (производные НOI и HClO).

Дополнительный бактерицидный механизм основан на образовании токсичного для бактерий и опухолевых клеток оксида азота NO.

Кроме того, в фагоцитах имеются катионные белки , обладающие антимикробным действием. Важную роль играют дефензины – богатые остатками цистеина и аргинина катионные пептиды. Они вызывают образование ионных каналов в мембране микробной клетки.

Другие антимикробные механизмы : после слияния лизосом содержимое фаголизосомы временно подщелачивается, после чего рН ее содержимого падает, т. е. происходит подкисление, необходимое для действия лизосомных ферментов. Hекоторые грамположительные бактерии чувствительны к действию фермента лизоцима.

Различают завершенный и незавершенный фагоцитоз. При завершенном фагоцитозе происходит полное переваривание и бактериальная клетка погибает. При незавершенном фагоцитозе микробные клетки остаются жизнеспособными. Это обеспечивается различными механизмами. Так, микобактерии туберкулеза и токсоплазмы препятствуют слиянию фагосом с лизосомами; гонококки, стафилококки и стрептококки могут быть устойчивыми к действию лизосомальных ферментов, риккетсии и хламидии могут долго персистировать в цитоплазме вне фаголизосомы.

Последняя стадия фагоцитоза – удаление непереваренных фрагментов бактерий и других объектов фагоцитоза.

13.Классы иммунноглобулинов

Иммуноглобулины класса G составляютосновную массу иммуноглобулинов сыворотки крови (75-85%) – 10 г/л (8-12 г/л). Они неоднородны по строению Fс-фрагмента и различают их четыре субкласса: G1, G2, G3, G4.

Снижение уровня IgG в крови обозначается как гипогаммаглобулинемия IgG, увеличение – гипергаммаглобулинемия IgG.

Основную массу антител против бактерий, их токсинов и вирусов составляют IgG.

Иммуноглобулины класса М (м.м. 950 кДа) содержатся в сыворотке крови в концентрации от 0.8 до 1.5 г/л, в среднем – 1 г/л. В крови они находятся в виде пентамеров. Антитела IgM синтезируются в организме при первичном иммунном ответе, низкоаффинны, но высокоавидны из-за большого числа активных центров.

Иммуноглобулины класса А (от 1,5 до 3 г/л) IgA в крови присутствуют в виде мономеров, а в секретах в форме димеров и тримеров. Секреторные IgA (sIgA), будучи антителами, формируют местный иммунитет, препятствуют адгезии микроорганизмов к эпителию слизистых оболочек, опсонируют микробные клетки, усиливают фагоцитоз.

Иммуноглобулины класса D содержатся в сыворотке крови в концентрации 0,03-0,04 г/л. Они служат рецепторами созревающих В-лимфоцитов.

Иммуноглобулины класса Е присутствуют в сыворотке крови в концентрации около 0,00005 г/л или от 0 до 100 МЕ/мл (1 МЕ ~ 2,4 нг). При аллергии их содержание в крови увеличивается и многие из них специфичны к аллергену, т.е. являются антителами.

Иммуноглобулины

Иммуноглобулины – это большое семейство белков, которые синтезируются В-лимфоцитами и плазматическими клетками. Иммуноглобулины находятся в крови и при электрофорезе сыворотки крови они образуют фракцию g-глобулинов. Часть особых иммуноглобулинов – секреторных – присутствует во всех секретах, продуцируемых слизистыми оболочками (слезная жидкость, слизь носа, бронхов, кишечника, половых органов). В структуре иммуноглобулиновой молекулы различают 2 тяжелые (H – heavy) и 2 легкие (L – light) полипептидные цепи, соединенные между собою дисульфидными связями.

В цепях молекулы иммуноглобулинов различают константные и вариабельныеучастки .

Отдельные замкнутые в виде глобул части цепей иммуноглобулина получили название доменов . Гипервариабельные участки , где часты замены аминокислот, относятся к регионам, определяющим комплементарность иммуноглобулиновых молекул. Эти регионы локализованы в доменах тяжелой (VH) и легкой (VL) цепей. Они формируют активный центр молекулы иммуноглобулина (антитела).

Между СН1 и СН2 доменами тяжелой цепи локализуется подвижный – "шарнирный" участок молекулы иммуноглобулина, чувствительный к протеолитическим ферментам (папаину, пепсину, трипсину). Под действием папаина молекула иммуноглобулина расщепляется на 2 Fab-фрагмента (fragment antigen binding – фрагмент, связывающий антиген) и Fc-фрагмент (fragment crystallizable – фрагмент кристаллизующийся).

Когда молекула Ig связывает антиген, CН2 домен Fc-фрагмента иммуноглобулина активирует комплемент по классическому пути, а СH3 домен может связываться с Fc-рецепторами, имеющимися на лейкоцитах и других клетках.

Т-лимфоциты

После поступления в тимус (вилочковую железу) происходит антигеннезависимая дифференцировка Т-клеток под влиянием гормонов тимуса (a- и b-тимозины, тимулин, тимопоэтин). Здесь Т-лимфоциты дифференцируются в иммунокомпетентные клетки и приобретают способность к распознаванию антигена.

Основные молекулы-маркеры, присутствующие на поверхности Т-лимфоцитов: CD2 (один эпитоп-рецептор к эритроцитам барана), СD3, СD4 (у Т-хелперов), СD8 (у Т-цитотоксических (Тц)).

В норме у человека Т-лимфоциты составляют 60% (50-75%) всех лимфоцитов крови.

Т-лимфоциты неоднородны по функциям. Различают следующие основные их субпопуляции: Т 0 (нулевые, тимические, «наивные», незрелые), Т-хелперы, Т-супрессоры и Т-клетки памяти (см. рис. 1.1).

Т-хелперы (Тх) стимулируют пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов, выделяя интерлейкины. На поверхности Т-хелперов имеются те же маркеры, что и на остальных Т-лимфоцитах (СD2, СD3), а также свойственная им СD4-молекула адгезии, которая участвует как вспомогательная при взаимодействии с антигеном Т-клеточного рецептора (см. ниже), служит рецептором к ВИЧ-вирусу и к молекулам главного комплекса гистосовместимости II класса (МНС-II) других клеток. В норме у человека Тx составляют 34-45% лимфоцитов крови. Среди них различают Тx первого типа (Тx1) , выделяющие ИЛ-2, g-интерферон и другие, и в итоге обеспечивающие реакции Т-клеточного иммунитета; Тx второго типа (Тx2), секретирующие ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10, ИЛ-13 и стимулирующие синтез антител.

Тх 3-регуляторная субпопуляция (фенотип CD4 + CD25 +) при активации синтезирует ИЛ-10 и TGFb (трансформирующий фактор роста b). Синтез этих цитокинов и продукта гена Foxр4 + – белка скурфина ассоциирован с супрессией иммунного ответа.

Т-цитотоксическими называют те Т-лимфоциты (18-22% в крови), которые несут антиген СD8 и рецептор к IgG (Fcg). Макромолекула CD8 служит рецептором для антигенов главного комплекса гистосовместимости I класса (МНС-I). После активации антигеном Т-супрессоры/цитотоксические клетки – Т-киллеры связываются с ним на поверхности клеток и, выделяя цитотоксин (белок перфорин), разрушают их. При этом Т-киллер остается жизнеспособным и может разрушать следующую клетку.

Т-клеточный рецептор

На поверхности Т-лимфоцитов имеется около 3 х 10 4 прочно связанных с мембранами Т-клеточных рецепторов (ТКР) к антигену, чем-то напоминающих антитела. Т-клеточный рецептор является гетеродимером и состоит из альфа- и бета- (молекулярная масса 40-50 кDа) и, реже, из g/d-цепей (1-5%-клеток в крови).

У Тх и Тц ТКР одинаковы по строению. Однако Т-хелперы взаимодействуют с антигеном, ассоциированным с HLA-молекулами II класса, а Т-цитотоксические распознают антиген в комплексе с HLA-молекулами I класса. Причем белковый антиген должен быть переварен антигенпредставляющими клетками и представлен в виде пептида длиной 8-11 аминокислот для Т-цитотоксических и 12-25 для Т-хелперов. Такое различие в связывании Тх и Тс пептидов обусловлено участием во взаимодействии молекул – CD4 у Тх и CD8 у Тц.

8.Антигены (АГ)

– это любые простые или сложные вещества, которые при попадании внутрь организма тем или иным путем, вызывают иммунную реакцию, и способны специфично взаимодействовать с продуктами этой реакции: антителами и иммунными Т-клетками.

Иммунизация – введение антигенов в организм с целью создания искусственного активного иммунитета или для получения препаратов антител.

Различают:

ксеногенные (гетерологичные) антигены – межвидовые антигены, например – биомолекулы животных при их введении человеку, наиболее сильные антигены;

аллогенные антигены или изоантигены, внутривидовые, отличающие людей (и животных) друг от друга;

аутоантигены – собственные молекулы организма, на которые из-за нарушения аутотолерантности развивается иммунная реакция.

Основными свойствами антигенов являются иммуногенность и специфичность . Под иммуногенностью понимают способность антигена индуцировать в организме иммунную реакцию. Специфичность определяется взаимодействием антигена только с комплементарными ему антителами или рецепторами Т-лимфоцитов определенного клона.

Полноценными антигенами являются природные или синтетические биополимеры, чаще всего белки и полисахариды, а также комплексные соединения (гликопротеиды, липопротеиды, нуклеопротеиды).

Неинфекционные антигены

К неинфекционным антигенам относятся АГ растений, лекарственные препараты, химические, природные и синтетические вещества, антигены клеток животных и человека.

Антигены растений часто вызывают у чувствительных к ним людей аллергические реакции, т.е. являются аллергенами. Пыльца растений - причина поллинозов (пыльцевой аллергии). Пищевые продукты растительного происхождения индуцируют пищевую аллергию.

Практически все химические вещества, особенно ксенобиотики (синтетические вещества не встречающиеся в природе) и лекарства - это гаптены, которые индуцируют аллергию у длительно контактировавших с ними людей.

Среди антигенов тканей и клеток животных и человека различают стромальные антигены, поверхностные клеточные – мембранные АГ, цитоплазматические (микросомальные, микротубулярные), митохондриальные, ядерные (нуклеопротеиды, нуклеиновые кислоты).

Антигены животных по отношению к человеку являются ксеногенными антигенами. Поэтому при введении, например, белков сыворотки животных (лошадиной противодифтерийной и др.) всегда возникает иммунная реакция, которая будет аллергической при повторном их поступлении. Шерсть и перхоть животных (кошек, собак) являются сильными аллергенами для человека.

Инфекционные антигены

Инфекционные антигены – это антигены бактерий, вирусов, грибов, простейших. Все они могут служить аллергенами, так как вызывают аллергические реакции.

В зависимости от локализации в бактериальной клетке различают К-, Н- и О-антигены (обозначают буквами латинского алфавита).

К-АГ (М.М. около 100кД) – это гетерогенная группа наиболее поверхностных, капсульных АГ бактерий. Характеризуют групповую и типовую принадлежность бактерий.

О-АГ – полисахарид, входит в состав клеточной стенки бактерий, являясь частью липополисахарида (ЛПС). Он особенно выражен у грамотрицательных бактерий. О-АГ определяет антигенную специфичность ЛПС и по нему различают много серовариантов бактерий одного вида.

В целом ЛПС является эндотоксином . Уже в небольших дозах вызывает лихорадку из-за активации макрофагов через CD14 и TLR-4 с выделением ИЛ-1, ИЛ-12, ФНОa и других цитокинов, поликлональную тимуснезависимую активацию В-лимфоцитов и синтез антител, дегрануляцию гранулоцитов, агрегацию тромбоцитов. Он может связываться с любыми клетками организма, но особенно с макрофагами. В больших дозах угнетает фагоцитоз, вызывает токсикоз, нарушение функции сердечно-сосудистой системы, тромбозы, эндотоксический шок. ЛПС некоторых бактерий входит в состав иммуностимуляторов (продигиозан, пирогенал).

Пептидогликаны клеточной стенки бактерий, особенно полученные из них фракции мурамилпептидов обладают сильным адъювантным эффектом на клетки СИ, неспецифически усиливая ответ на различные антигены.

Н-АГ входит в состав бактериальных жгутиков, основа его – белок флагеллин, термолабилен.

Антигены вирусов. У большинства вирусов имеются суперкапсидные – поверхностные оболочечные, белковые и гликопротеидные АГ (например, гемагглютинин и нейраминидаза вируса гриппа), капсидные – оболочечные и нуклеопротеидные (сердцевинные) АГ.Определение вирусных антигенов в крови и других биологических жидкостях широко используется для диагностики вирусных инфекций. Наиболее иммуногенные, протективные пептиды вирусов используются для создания синтетических вакцин. По строению они вариабельны даже у одного вида вирусов.

Система HLА-онтигенов

На лимфоцитах выявлена целая система молекул лейкоцитарных АГ – HLA , которая контролируется генами главного комплекса гистосовместимости. Комплекс включает около 4х10 6 пар нуклеотидов и состоит из множества тесно сцепленных генетических структурных единиц – локусов, представленных разными генами. Каждый из них может существовать в нескольких вариантах, называемых аллелями. Этот комплекс генов находится у человека в 6 хромосоме.

Продукты этих HLA-генов – HLA-молекулы (антигены ) – это белки клеточных мембран. Их набор у каждого человека индивидуален и только у однояйцевых близнецов он одинаков.

Основные функции HLA-молекул (антигенов):

участвуют в распознавании экзогенных антигенов;

межклеточных взаимодействиях и развитии иммунного ответа;

определяют предрасположенность к заболеваниям;

являются маркерами «своего» – собственных неизмененных клеток;

вызывают реакцию отторжения антиген-несовместимых трансплантатов тканей донора и только тогда они и являются антигенами.

Гены главного комплекса гистосовместимости или у человека – гены HLA системы и соответствующие им HLA-молекулы определяют силу и специфичность иммунного ответа. По существу обычное название – «HLA-антигены» неточно, так как эти молекулы служат антигенами, лишь поступая в другой организм (пересадка тканей, переливание лейкоцитов). Аутологичные HLA-молекулы неантигенны для самого организма и, более того, служат рецепторами для первичного распознавания процессированных антигенов , и в этом их важнейшая физиологическая роль .

Основное значение в иммунорегуляции имеют гены I и II классов гистосовместимости . Локусы генов I класса локализуются в периферическом плече 6 хромосомы, II класса – ближе к центромере.

HLA-АГ I класса имеются на всех ядросодержащих клетках: лимфоцитах, в меньшей степени – на клетках печени, легких, почек, очень редко на клетках мозга и скелетных мышц. Антигены I класса контролируются генными локусами: HLA-A , HLA-B , HLA-C и другими. Они взаимодействуют с антигенными пептидами вирусов, опухолевыми и другими АГ внутри цитоплазмы пораженных клеток. Далее комплекс HLA-АГ – антигенный пептид представляется на клеточной мембране СВ8+ Т-цитотоксическим лимфоцитам (киллерам), которые разрушают измененные клетки.

HLA-AГ II класса (HLA- DR , HLA- DP , HLA- DQ и др.) экспрессированы на В-лимфоцитах, ДК, макрофагах, активированных Т-лимфоцитах, а также появляются на эндотелиальных и эпителиальных клетках после стимуляции их g-интерфероном. Они участвуют в распознавании чужеродных антигенов – пептидов размером до 30 остатков аминокислот. Их основная функция – процессинг (ферментативная переработка) и презентация экзоантигенов CD4+ хелперным клеткам для их последующей активации. Активация Т-хелперов обеспечивает развитие эффективного клеточного и гуморального иммунного ответа на представленный АГ.

6.В-лимфоциты: дифференцировка, функции

В-лимфоциты происходят из ГСК и дифференцируются в эмбриональной печени, затем в костном мозге. У птиц эти клетки созревают в Фабрициевой сумке (bursa). Отсюда они и получили название "В-лимфоциты".

Различают В-1 и В-2 субпопуляции лимфоцитов.

Особая В-1 субпопуляция имеет маркер CD5, возникает из лимфоидной стволовой клетки (ЛСК) и локализуется в брюшной и плевральной полостях, сальнике, миндалинах. Рецепторы этих лимфоцитов и образуемые ими иммуноглобулины класса IgM служат антителами к полисахаридам различных бактерий. Вероятно, это клетки естественного иммунитета, а образуемые иммуноглобулины – естественные антитела. Кроме того, IgM, продуцируемые В-1 лимфоцитами могут быть аутоантителами.

В-2 субпопуляция – обычные В-лимфоциты имеют на поверхности Ig-рецепторы для распознавания антигена. При стимуляции антигенами они созревают в плазмоциты, секретирующие иммуноглобулины – антитела.

На всех этапах дифференцировка В-лимфоцитов определяется активацией и перестройкой соответствующих генов, контролирующих синтез тяжелой и легкой цепей IgM и других молекул. Реаранжировка генов определяет разнообразие этих молекул.

Предсуществует 10 9 -10 16 вариантов В-клеток, исходно запрограммированных на синтез иммуноглобулинов – антител определенной специфичности.

На зрелых В-лимфоцитах имеются мембраносвязанные иммуноглобулины (mIg), преимущественно mIgM и mIgD. В крови 5-15% В-лимфоцитов несут IgM, на многих дополнительно (или только один) присутствует mIgD. Только на 0,3-0,7% находится mIgG (к нему не относятся IgG, связанные через Fcg-рецептор, их больше), редко встречается mIgA – 0,1-0,9% лимфоцитов.

В-лимфоциты через свои рецепторы могут стимулироваться Т-независимыми антигенами (липополисахаридами или полисахаридами) Эти антигены имеют линейно повторяющиеся структуры. С помощью Т-хелперов В-лимфоциты реагируют на остальные антигены.

В норме в крови у человека содержится 17-30% В-клеток от общего числа лимфоцитов.

Итак, В-клетки:

в эмбриогенезе развиваются в печени, а постнатально в костном мозге

аутореактивные В-клетки удаляются в результате «делеции клона» и клональной анергии

стадии дифференцировки проходят путем реаранжировки генов тяжелых цепей иммуноглобулинов

созревание сопровождается изменением экспрессии молекул адгезии и рецепторов под влиянием цитокинов стромы

В-клетки созревают в герминальных центрах лимфоузлов, селезенки и др. при участии ДК и несут IgM-молекулы, IgD и другие иммуноглобулины – рецепторы на поверхности, которые могут взаимодействовать с антигенами

конечная стадия дифференцировки – плазматические клетки – продуцируют иммуноглобулины – антитела различных изотипов (классов)

локализуются в зародышевых центрах лимфоидных органов; Ig-несущие В-клетки циркулируют в крови и лимфе

Динамика иммунного ответа

В условиях реального иммунного ответа при попадании сложного комплексного антигена (например, бактериальной клетки или вируса) в организм иммунные реакции развертываются по неспецифическим и специфическим механизмам.

Неспецифические механизмы иммунного ответа

Первоначально на антиген реагируют неспецифические гуморальные и клеточные факторы иммунной защиты. Более чем в 90% случаев этого бывает достаточно, чтобы предупредить развитие заболевания.

Главную роль в этих процессах играют мононуклеарная система фагоцитов, система гранулоцитов, ЕК-клетки, система комплемента, белки острой фазы воспаления (например, С-реактивный белок), естественные антитела.

После внедрения микробной клетки в макроорганизм одновременно развиваются несколько процессов.

Происходит активация комплемента по альтернативному пути через С3-компонент. В результате образуется мембраноатакующий комплекс С5b-С9, который лизирует микробную клетку. Образуется много антигенных фрагментов. В результате активации комплемента также образуются другие биологически активные компоненты комплемента С3b, а также С3а и С5а – анафилотоксины .

Эти компоненты усиливают иммунный ответ разными путями.

С3b связывается с поверхностью микробной клетки. Далее этот комплекс связывается с мембраной макрофага через рецептор для комплемента CD35. Тем самым он выступает в роли опсонина , вызывая накопление макрофагов в очаге воспаления и стимулируя их адгезию к клетками-мишеням.

Анафилотоксины, особенно С5а, являются наиболее мощными хемоаттрактантами. Они привлекают нейтрофилы и макрофаги, вызывая их оседание в очаге воспаления.

Белки острой фазы воспаления (С-реактивный белок, фибронектин и др) связываются с микробной клеткой, препятствуя процессам микробной инвазии. Кроме того, С-реактивный белок активирует комплемент через С1 компонент по лектиновому пути с последующим образованием МАК и лизисом микробной клетки.

Естественные антитела обычно обладают низкой аффинностью к АГ и полиреактивностью. Обычно они продуцируются особой субпопуляцией СD5+ В-лимфоцитов. Вследствие разности в зарядах такие АТ связываются с АГ микробной клетки и могут активировать комплемент по классическому пути. Кроме того, они связываются с СД16 на поверхности нейтрофилов и макрофагов и вызывают адгезию фагоцитов и клеток-мишеней, выступая в роли опсонинов (иммунный фагоцитоз ).

Также естественные АТ могут обладать собственной каталитической (абзимной ) активностью, что приводит к гидролизу поступившего антигена.

Однако наибольшее значение в динамике иммунного ответа на первых этапах имеют неспецифические клеточные реакции.

Основную роль здесь играет фагоцитоз микробных клеток нейтрофилами и макрофагами. Под действием хемокинов (анафилотоксинов, ИЛ-8) они мигрируют и оседают в очаге воспаления. Сильным стимулятором хемотаксиса фагоцитов являются также компоненты клеточной стенки микроба Далее происходит адгезия фагоцитов на клетках-мишенях. Она обеспечивается взаимодействием лектиновых рецепторов макрофага с полисахаридами клеточной стенки микроба, в результате процессов опсонизации микробов антителами и компонентами комплемента, а также через систему Toll-like рецепторов. Последнее взаимодействие играет особую роль, так как в зависимости от своей природы, АГ активирует определенный вид TLR. Это перенаправляет иммунный ответ либо по клеточному, либо по гуморальному пути.

Одновременно макрофаги выделяют комплекс провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, aФНО, гамма-интерферон), которые активируют преимущественно Тх1 с развитием воспаления.

Этот процесс может существенно усиливаться вследствие связывания ЛПС бактерий с CD14 рецептором макрофага и TLR-4. При этом массивный выброс провоспалительных цитокинов вызывает лихорадку и может приводить к эндотоксическому шоку.

Важным компонентом неспецифического ответа является действие ЕК-клеток. Установлено, что они могут атаковать большинство клеток-мишеней независимо от их происхождения. Однако в организме на мембранах ядросодержащих клеток имеются HLA АГ I класса. При взаимодействии с ними ЕК получают сигнал, который в норме подавляет их активацию. При изменении экспрессии HLA АГ I класса в результате поражения клетки вирусом или ее опухолевой трансформации происходит активация ЕК, выделение перфорина и лизис измененной клетки-мишени. Кроме того, ЕК активируются, взаимодействуя своими Fc-рецепторами с антителами, адсорбированными на мембранных АГ чужеродных клеток (антителозависимая клеточная цитотоксичность ).

МЕХАНИЗМЫ ВРОЖДЁННОГО ИММУНИТЕТА

Врождённый иммунитет - наиболее ранний защитный механизм как в эволюционном плане (он существует практически у всех многоклеточных), так и по времени ответа, развивающегося в первые часы и дни после проникновения чужеродного материала во внутреннюю среду, т.е. задолго до развития адаптивной иммунной реакции. Значительную часть патогенов инактивируют именно врождённые механизмы иммунитета, не доводя процесс до развития иммунного ответа с участием лимфоцитов. И только если механизмы врождённого иммунитета не справляются с проникающими в организм патогенами, в «игру» включаются лимфоциты. При этом адаптивный иммунный ответ невозможен без вовлечения механизмов врождённого иммунитета. Кроме того, врождённый иммунитет играет главную роль в удалении апоптотических и некротических клеток и реконструировании повреждённых органов. В механизмах врождённой защиты организма важнейшую роль играют первичные рецепторы для патогенов, система комплемента, фагоцитоз, эндогенные пептиды-антибиотики и факторы защиты от вирусов - интерфероны. Функции врождённого иммунитета схематично представлены на рис. 3-1.

РЕЦЕПТОРЫ РАСПОЗНАВАНИЯ «ЧУЖОГО»

На поверхности микроорганизмов присутствуют повторяющиеся молекулярные углеводные и липидные структуры, которые в подавляющем большинстве случаев отсутствуют на клетках организма хозяина. Особые рецепторы, распознающие этот «узор» на поверхности патогена, - PRR (Pattern Recognition Receptors –РRP-рецептор) - позволяют клеткам врождённого иммунитета обнаруживать микробные клетки. В зависимости от локализации выделяют растворимые и мембранные формы PRR.

Циркулирующие (растворимые) рецепторы для патогенов - белки сыворотки крови, синтезируемые печенью: липополисахаридсвязывающий белок (LBP - Lipopolysaccharide Binding Protein), компонент системы комплемента C1q и белки острой фазы MBL и С-реактивный белок (СРБ). Они непосредственно связывают микробные продукты в жидких средах организма и обеспечивают возможность их поглощения фагоцитами, т.е. являются опсонинами. Кроме того, некоторые из них активируют систему комплемента.

Рис. 3-1. Функции врождённого иммунитета. Обозначения: PAMP (PathogenAssociated Molecular Patterns) - молекулярные структуры микроорганизмов, HSP (Heat Shock Proteins) - белки теплового шока, TLR (Toll-Like Receptors), NLR (NOD-Like Receptors), RLR (RIG-Like Receptors) - клеточные рецепторы

- СРБ, связывая фосфорилхолин клеточных стенок ряда бактерий и одноклеточных грибов, опсонизирует их и активирует систему комплемента по классическому пути.

- MBL принадлежит к семейству коллектинов. Имея сродство к остаткам маннозы, экспонированным на поверхности многих микробных клеток, MBL запускает лектиновый путь активации комплемента.

- Белки сурфактанта лёгких - SP-A и SP-D принадлежат к тому же молекулярному семейству коллектинов, что и MBL. Они, вероятно, имеют значение в опсонизации (связывании антител с клеточной стенкой микроорганизма) лёгочного патогена - одноклеточного грибка Pneumocystis carinii.

Мембранные рецепторы. Эти рецепторы расположены как на наружных, так и на внутренних мембранных структурах клеток.

- TLR (Toll-Like Receptor - Toll-подобный рецептор; т.е. сходный с Toll-рецептором дрозофилы). Одни из них непосредственно связывают продукты патогенов (рецепторы для маннозы макрофагов, TLR дендритных и других клеток), другие работают совместно с иными рецепторами: например, CD14 молекула на макрофагах связывает комплексы бактериального липополисахарида (ЛПС) с LBP, а TLR-4 вступает во взаимодействие с CD14 и передаёт соответствующий сигнал внутрь клетки. Всего у млекопитающих описано 13 различных вариантов TLR (у человека пока только 10).

Цитоплазматические рецепторы:

- NOD-рецепторы (NOD1 и NOD2) находятся в цитозоле и состоят из трёх доменов: N-концевого CARD-домена, центрального NOD-домена (NOD - Nucleotide Oligomerization Domain - домен олигомеризации нуклеотидов) и C-концевого LRR-домена. Различие между этими рецепторами заключается в количестве CARD-доменов. Рецепторы NOD1 и NOD2 распознают мурамилпептиды - вещества, образующиеся после ферментативного гидролиза пептидогликана, входящего в состав клеточной стенки всех бактерий. NOD1 распознаёт мурамилпептиды с концевой мезодиаминопимелиновой кислотой (meso-DAP), которые образуются только из пептидогликана грамотрицательных бактерий. NOD2 распознаёт мурамилдипептиды (мурамилдипептид и гликозилированный мурамилдипептид) с концевым D-изоглутамином или D-глутаминовой кислотой, являющиеся результатом гидролиза пептидогликана как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий. Кроме того, NOD2 имеет сродство к мурамилпептидам с концевым L-лизином, которые есть только у грамположительных бактерий.

- RIG- подобные рецепторы (RLR, RIG-Like Receptors): RIG-I (Retinoic acid-Inducible Gene I ), MDA5 (Melanoma Differentiation-associated Antigen 5) и LGP2 (Laboratory of Genetics and Physiology 2).

Все три рецептора, кодируемые этими генами, имеют сходную химическую структуру и локализуются в цитозоле. Рецепторы RIG-I и MDA5 распознают вирусную РНК. Роль белка LGP2 пока неясна; возможно, он выполняет роль хеликазы, связываясь с двуцепочечной вирусной РНК, модифицирует её, что облегчает последующее распознавание с помощью RIG-I. RIG-I распознаёт односпиральную РНК с 5-трифосфатом, а также относительно короткие (<2000 пар оснований) двуспиральные РНК. MDA5 различает длинные (>2000 пар оснований) двуспиральные РНК. Таких структур в цитоплазме эукариотической клетки нет. Вклад RIG-I и MDA5 в распознавание конкретных вирусов зависит от того, образуют ли данные микроорганизмы соответствующие формы РНК.

ПРОВЕДЕНИЕ СИГНАЛОВ С TOLL-ПОДОБНЫХ РЕЦЕПТОРОВ

Все TLR используют одинаковую принципиальную схему передачи активационного сигнала в ядро (рис. 3-2). После связывания с лигандом рецептор привлекает один или несколько адапторов (MyD88, TIRAP, TRAM, TRIF), которые обеспечивают передачу сигнала с рецептора на каскад серин-треониновых киназ. Последние вызывают активацию факторов транскрипции NF-kB (Nuclear Factor of к-chain B-lymphocytes), AP-1 (Activator Protein 1), IRF3, IRF5 и IRF7(Interferon Regulatory Factor), которые транслоцируются в ядро и индуцируют экспрессию геновмишеней.

Все адапторы содержат TIR-домен и связываются с TIR-доменами TOLL-подобных рецепторов (Toll/Interleukin-1 Receptor, так же как рецептора для ИЛ-1) путём гомофильного взаимодействия. Все известные TOLL-подобные рецепторы, за исключением TLR3, передают сигнал через адаптор MyD88 (MyD88-зависимый путь). Связывание MyD88 с TLR1/2/6 и TLR4 происходит при помощи дополнительного адаптора TIRAP, который не требуется в случае TLR5, TLR7 и TLR9. В передаче сигнала с TLR3 адаптор MyD88 не участвует; вместо него используется TRIF (MyD88-независимый путь). TLR4 использует как MyD88зависимый, так и MyD88-независимый пути передачи сигнала. Однако связывание TLR4 с TRIF происходит при помощи дополнительного адаптора TRAM.

Рис. 3-2. Пути передачи сигналов с Toll-подобных рецепторов (TLR). Указанные на рисунке TLR3, TLR7, TLR9 - внутриклеточные эндосомальные рецепторы; TLR4 и TLR5 - мономерные рецепторы, встроенные в цитоплазматическую мембрану. Трансмембранные димеры: TLR2 с TLR1 или TLR2 с TLR6. Тип распознаваемого димерами лиганда зависит от их состава

MyD88-зависимый путь. Адаптор MyD88 состоит из N-концевого DD-домена (Death Domain - домен смерти) и С-концевого TIRдомена, связанного с рецептором с помощью гомофильного TIR- TIR взаимодействия. MyD88 привлекает киназы IRAK-4 (Interleukin-1 Receptor-Associated Kinase-4) и IRAK-1 через взаимодействие с их аналогичными DD-доменами. Это сопровождается их последовательным фосфорилированием и активацией. После этого IRAK-4 и IRAK-1 отделяются от рецептора и связываются с адаптером TRAF6, который, в свою очередь, привлекает киназу TAK1 и убиквитин-лигазный комплекс (на рис. 3-2 не показан), что приводит к активации TAK1. TAK1 активирует две группы мишеней:

IκB-киназу (IKK), состоящую из субъединиц IKKα, IKKβ и IKKγ. В результате фактор транскрипции NF-kB освобождается от ингибирующего его белка IκB и транслоцируется в клеточное ядро;

Каскад митоген-активируемых протеинкиназ (MAP-киназ), способствующий активации факторов транскрипции группы AP-1. Состав AP-1 варьирует и зависит от типа активирующего сигнала. Основные его формы - гомодимеры c-Jun или гетеродимеры c-Jun и c-Fos.

Результатом активации обоих каскадов является индукция экспрессии антимикробных факторов и медиаторов воспаления, в том числе фактора некроза опухолей альфа ФНОа (TNFa), который, воздействуя на клетки аутокринно, вызывает экспрессию дополнительных генов. Кроме того, AP-1 инициирует транскрипцию генов, ответственных за пролиферацию, дифференцировку и регуляцию апоптоза.

MyD88-независимый путь. Передача сигнала происходит через адаптер TRIF или TRIF:TRAM и приводит к активации киназы TBK1, которая, в свою очередь, активирует фактор транскрипции IRF3. Последний индуцирует экспрессию интерферонов I типа, которые, как и ФНОа в MyDSS-зависимом пути, воздействуют на клетки аутокринно и активируют экспрессию дополнительных генов (interferon response genes). Активация различных сигнальных путей при стимуляции TLR, вероятно, обеспечивает направленность врождённой иммунной системы на борьбу с тем или иным типом инфекции.

Сравнительная характеристика врождённых и адаптивных механизмов резистентности приведена в табл. 3-1.

Существуют субпопуляции лимфоцитов со свойствами, «промежуточными» между таковыми неклонотипных механизмов врождённого иммунитета и клонотипных лимфоцитов с большим разнообразием рецепторов для антигенов. Они не пролиферируют после связывания антигена (т.е. экспансии клонов не происходит), но в них сразу индуцируется продукция эффекторных молекул. Ответ не слишком специфичен и наступает быстрее, чем «истинно лимфоцитарный», иммунная память не формируется. К таким лимфоцитам можно отнести:

Внутриэпителиальные γδT-лимфоциты с перестроенными генами, кодирующими TCR ограниченного разнообразия, связывают лиганды типа белков теплового шока, нетипичные нуклеотиды, фосфолипиды, MHC-IB;

B1-лимфоциты брюшной и плевральной полостей имеют перестроенные гены, кодирующие BCR ограниченного разнообразия, которые обладают широкой перекрёстной реактивностью с бактериальными антигенами.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ КИЛЛЕРЫ

Особая субпопуляция лимфоцитов - естественные киллеры (NKклетки, натуральные киллеры). Они дифференцируются из общей лимфоидной клетки-предшественника и in vitro способны спонтанно, т.е. без предварительной иммунизации, убивать некоторые опухолевые, а также инфицированные вирусами клетки. NK-клетки являются большими гранулярными лимфоцитами, не экспрессирующими линейных маркёров Т- и В-клеток (CD3, CD19). В циркулирующей крови нормальные киллеры составляют около 15% всех мононуклеарных клеток, а в тканях локализованы в печени (большинство), красной пульпе селезёнки, слизистых оболочках (особенно репродуктивных органов).

Большинство NK-клеток содержит в цитоплазме азурофильные гранулы, где депонированы цитотоксические белки перфорин, гранзимы и гранулизин.

Главными функциями NK-клеток являются распознавание и элиминация клеток, инфицированных микроорганизмами, изменённых в результате злокачественного роста, либо опсонизированных IgGантителами, а также синтез цитокинов ИФНу, ФНОа, GM-CSF, ИЛ-8, ИЛ-5. In vitro при культивировании с ИЛ-2 NK-клетки приобретают высокий уровень цитолитической активности по отношению к широкому спектру мишеней, превращаясь в так называемые LAK-клетки.

Общая характеристика NK-клеток представлена на рис. 3-3. Главные маркёры NK-клеток - молекулы CD56 и CD16 (FcγRIII). CD16 является рецептором для Fc-фрагмента IgG. На NK-клетках имеются рецепторы для ИЛ-15 - ростового фактора NK-клеток, а также для ИЛ-21 - цитокина, усиливающего их активацию и цитолитическую активность. Важную роль играют молекулы адгезии, обеспечивающие контакт с другими клетками и межклеточным матриксом: VLA-5 способствует прилипанию к фибронектину; CD11a/CD18 и CD11b/CD18 обеспечивают присоединение к молекулам эндотелия ICAM-1 и ICAM-2 соответственно; VLA-4 - к молекуле эндотелия VCAM-I; CD31, молекула гомофильного взаимодействия, ответственна за диапедез (выхождение через сосудистую стенку в окружающую ткань) NK-клеток через эпителий; CD2, рецептор для эритроцитов барана, является молекулой адгезии, которая

Рис. 3-3. Общая характеристика NK-клеток. IL15R и IL21R - рецепторы для ИЛ-15 и ИЛ-21 соответственно

взаимодействует с LFA-3 (CD58) и инициирует взаимодействие NKклеток с другими лимфоцитами. Помимо CD2, на NK-клетках человека выявляются и некоторые другие маркёры Т-лимфоцитов, в частности CD7 и гомодимер CD8a, но не CD3 и TCR, что отличает их от NKTлимфоцитов.

По эффекторным функциям NK-клетки близки к T-лимфоцитам: они проявляют цитотоксическую активность в отношении клетокмишеней по тому же перфорин-гранзимовому механизму, что и ЦТЛ (см. рис. 1-4 и рис. 6-4), и продуцируют цитокины - ИФНγ, ФНО, GM-CSF, ИЛ-5, ИЛ-8.

Отличие естественных киллеров от T-лимфоцитов состоит в том, что у них отсутствует TCR и они распознают комплекс антиген-

MHC иным (не вполне ясным) способом. NK не формируют клетки иммунной памяти.

На NK-клетках человека есть рецепторы, относящиеся к семейству KIR (Killer-cell Immunoglobulin-like Receptors), способные связывать молекулы MHC-I собственных клеток. Однако эти рецепторы не активируют, а ингибируют киллерную функцию нормальных киллеров. Кроме того, на NK-клетках есть такие иммунорецепторы, как FcyR, и экспрессирована молекула CD8, имеющая сродство к

На уровне ДНК гены KIR не перестраиваются, но на уровне первичного транскрипта происходит альтернативный сплайсинг, что обеспечивает определённое разнообразие вариантов этих рецепторов у каждой отдельной NK-клетки. На каждом нормальном киллере экспрессировано более одного варианта KIR.

H.G. Ljunggren и K. Karre в 1990 г. сформулировали гипотезу «missing self» («отсутствие своего»), согласно которой NK-клетки распознают и убивают клетки своего организма с пониженной или нарушенной экспрессией молекул MHC-I. Поскольку субнормальная экспрессия MHC-I возникает в клетках при патологических процессах, например при вирусной инфекции, опухолевом перерождении, NK-клетки способны убивать инфицированные вирусами или перерождённые клетки собственного организма. Гипотеза «missing self» схематично представлена на рис. 3-4.

СИСТЕМА КОМПЛЕМЕНТА

Комплемент - система сывороточных белков и нескольких белков клеточных мембран, выполняющих 3 важные функции: опсонизацию микроорганизмов для дальнейшего их фагоцитоза, инициацию сосудистых реакций воспаления и перфорацию мембран бактериальных и других клеток. Компоненты комплемента (табл. 3-2, 3-3) обозначают буквами латинского алфавита C, B и D с добавлением арабской цифры (номер компонента) и дополнительных строчных букв. Компоненты классического пути обозначают латинской буквой «С» и арабскими цифрами (C1, C2 ... C9), для субкомпонентов комплемента и продуктов расщепления к соответствующему обозначению добавляют строчные латинские буквы (C1q, C3b и т.д.). Активированные компоненты выделяют чертой над литерой, инактивированные компоненты - буквой «i» (например, iC3b).

Рис. 3-4. Гипотеза «missing self» (отсутствие своего). На рисунке представлены три типа взаимодействия NK-клеток с мишенями. На NK-клетках имеется два типа распознающих рецепторов: активационные и ингибиторные. Ингибиторные рецепторы различают молекулы MHC-I и угнетают сигнал от активационных рецепторов, которые, в свою очередь, определяют либо молекулы MHC-I (но с меньшей аффинностью, чем ингибиторные рецепторы), либо MHC-подобные молекулы: а - клетка-мишень не экспрессирует активационных лигандов, и лизиса не происходит; б - клетка-мишень экспрессирует активационные лиганды, но не экспрессирует MHC-I. Такая клетка подвергается лизису; в - клеткамишень содержит как молекулы MHC-I, так и активационные лиганды. Исход взаимодействия зависит от баланса сигналов, идущих от активационных и ингибиторных рецепторов NK-клеток

Активация комплемента (рис. 3-5). В норме, когда внутренняя среда организма «стерильна» и патологического распада собственных тканей не происходит, уровень активности системы комплемента невысок. При появлении во внутренней среде микробных продуктов происходит активация системы комплемента. Она может происходить по трём путям: альтернативному, классическому и лектиновому.

- Альтернативный путь активации. Его инициируют непосредственно поверхностные молекулы клеток микроорганизмов [факторы альтернативного пути имеют буквенное обозначение: P (пропердин), B и D].

Рис. 3-5. Активация системы комплемента и образование мембраноатакующего комплекса. Пояснения см. в тексте, а также в табл. 3-2, 3-3. Активированные компоненты, согласно международному соглашению, надчёркнуты

◊ Из всех белков системы комплемента в сыворотке крови больше всего C3 - его концентрация в норме составляет 1,2 мг/мл. При этом всегда имеется небольшой, но значимый уровень спонтанного расщепления C3 с образованием C3a и C3b. Компонент C3b - опсонин, т.е. он способен ковалентно связываться как с поверхностными молекулами микроорганизмов, так и с рецепторами на фагоцитах. Кроме того, «осев» на поверхности клеток, C3b связывает фактор В. Тот, в свою очередь, становится субстратом для сывороточной сериновой протеазы - фактора D, который расщепляет его на фрагменты Ва и Bb. C3b и Bb образуют на поверхности микроорганизма активный комплекс, стабилизируемый пропердином (фактор Р).

◊ Комплекс C3b/Bb служит С3-конвертазой и значительно повышает уровень расщепления С3 по сравнению со спонтанным. Кроме того, после связывания с C3 он расщепляет C5 до фрагментов C5a и C5b. Малые фрагменты C5a (наиболее сильный) и C3a - анафилатоксины комплемента, т.е. медиаторы воспалительной реакции. Они создают условия для миграции фагоцитов в очаг воспаления, вызывают дегрануляцию тучных клеток, сокращение гладких мышц. C5a также вызывает повышение экспрессии на фагоцитах CR1 и CR3.

◊ С C5b начинается формирование «мембраноатакующего комплекса», вызывающего перфорацию мембраны клеток микроорганизмов и их лизис. Сначала образуется комплекс C5b/C6/ C7, встраивающийся в мембрану клетки. Одна из субъединиц компонента C8 - C8b - присоединяется к комплексу и катализирует полимеризацию 10-16 молекул C9. Этот полимер и формирует неспадающуюся пору в мембране, имеющую диаметр около 10 нм. В результате клетки становятся неспособными поддерживать осмотический баланс и лизируются.

- Классический и лектиновый пути сходны друг с другом и отличаются от альтернативного способом активации C3. Главной C3конвертазой классического и лектинового пути служит комплекс C4b/C2a, в котором протеазной активностью обладает C2a, а C4b ковалентно связывается с поверхностью клеток микроорганизмов. Примечательно, что белок C2 гомологичен фактору В, даже их гены расположены рядом в локусе MHC-III.

◊ При активации по лектиновому пути один из белков острой фазы - MBL - взаимодействует с маннозой на поверхности клеток микроорганизмов, а MBL-ассоциированная сериновая протеаза (MASP - Mannose-bindingprotein-Associated Serine Protease) катализирует активационное расщепление C4 и C2.

◊ Сериновой протеазой классического пути служит C1s, одна из субъединиц комплекса C1qr 2 s 2 . Она активируется, когда по крайней мере 2 субъединицы C1q связываются с комплексом антиген-антитело. Таким образом, классический путь активации комплемента связывает врождённый и адаптивный иммунитет.

Рецепторы компонентов комплемента. Известно 5 типов рецепторов для компонентов комплемента (CR - Complement Receptor) на различных клетках организма.

CR1 экспрессирован на макрофагах, нейтрофилах и эритроцитах. Он связывает C3b и C4b и при наличии других стимулов к фагоцитозу (связывания комплексов антиген-антитело через FcyR или при воздействии ИФНу - продукта активированных T-лимфоцитов) оказывает пермиссивное действие на фагоциты. CR1 эритроцитов через C4b и C3b связывает растворимые иммунные комплексы и доставляет их к макрофагам селезёнки и печени, обеспечивая тем самым клиренс крови от иммунных комплексов. При нарушении этого механизма иммунные комплексы выпадают в осадок - прежде всего в базальных мембранах сосудов клубочков почек (CR1 есть и на подоцитах клубочков почек), приводя к развитию гломерулонефрита.

CR2 B-лимфоцитов связывает продукты деградации C3 - C3d и iC3b. Это в 10 000-100 000 раз увеличивает восприимчивость B-лимфоцита к своему антигену. Эту же мембранную молекулу - CR2 - использует в качестве своего рецептора вирус Эпштейна-Барр - возбудитель инфекционного мононуклеоза.

CR3 и CR4 также связывают iC3b, который, как и активная форма C3b, служит опсонином. В случае если CR3 уже связался с растворимыми полисахаридами типа бета-глюканов, связывания iC3b с CR3 самого по себе достаточно для стимуляции фагоцитоза.

C5aR состоит из семи доменов, пенетрирующих мембрану клетки. Такая структура характерна для рецепторов, связанных с G-белками (белки, способные связывать гуаниновые нуклеотиды, в том числе ГТФ).

Защита собственных клеток. Собственные клетки организма защищены от деструктивных воздействий активного комплемента благодаря так называемым регуляторным белкам системы комплемента.

C1-ингибитор (C1inh) разрушает связь C1q с C1r2s2, тем самым ограничивая время, в течение которого C1s катализирует активационное расщепление C4 и C2. Кроме того, C1inh ограничивает спонтанную активацию C1 в плазме крови. При генетическом дефекте dinh развивается наследственный ангионевротический отёк. Его патогенез состоит в хронически повышенной спонтанной активации системы комплемента и избыточном накоплении анафилактинов (C3a и С5а), вызывающих отёки. Заболевание лечат заместительной терапией препаратом dinh.

- C4-связывающий белок - C4BP (C4-Binding Protein) связывает C4b, предотвращая взаимодействие C4b и С2а.

- DAF (Decay-Accelerating Factor - фактор, ускоряющий деградацию, CD55) ингибирует конвертазы классического и альтернативного путей активации комплемента, блокируя формирование мембраноатакующего комплекса.

- Фактор H (растворимый) вытесняет фактор В из комплекса с C3b.

- Фактор I (сывороточная протеаза) расщепляет C3b на C3dg и iC3b, а C4b - на C4c и C4d.

- Мембранный кофакторный белок MCP (Membrane Cofactor Protein, CD46) связывает C3b и C4b, делая их доступными для фактора I.

- Протектин (CD59). Связывается с C5b678 и предотвращает последующее связывание и полимеризацию С9, блокируя тем самым образование мембраноатакующего комплекса. При наследственном дефекте протектина или DAF развивается пароксизмальная ночная гемоглобинурия. У таких больных эпизодически возникают приступы внутрисосудистого лизиса собственных эритроцитов активированным комплементом и происходит экскреция гемоглобина почками.

ФАГОЦИТОЗ

Фагоцитоз - особый процесс поглощения клеткой крупных макромолекулярных комплексов или корпускулярных структур.«Профессиональные» фагоциты у млекопитающих - два типа дифференцированных клеток - нейтрофилы и макрофаги, которые созревают в костном мозге из СКК и имеют общую промежуточную клетку-предшественник. Сам термин «фагоцитоз» принадлежит И.И. Мечникову, который описал клетки, участвующие в фагоцитозе (нейтрофилы и макрофаги), и основные стадии фагоцитарного процесса: хемотаксис, поглощение, переваривание.

Нейтрофилы составляют значительную часть лейкоцитов периферической крови - 60-70%, или 2,5-7,5х10 9 клеток в 1 л крови. Нейтрофилы формируются в костном мозге, являясь основным продуктом миелоидного кроветворения. Они покидают костный мозг на предпоследней стадии развития - палочкоядерной форме, или на последней - сегментоядерной. Зрелый нейтрофил циркулирует 8-10 ч и поступает в ткани. Общая продолжительность жизни нейтрофила -

2-3 сут. В норме нейтрофилы не выходят из сосудов в периферические ткани, но они первыми мигрируют (т.е. подвергаются экстравазации) в очаг воспаления за счёт быстрой экспрессии молекул адгезии - VLA-4 (лиганд на эндотелии - VCAM-1) и интегрина CD11b/CD18 (лиганд на эндотелии - ICAM-1). На их наружной мембране выявлены эксклюзивные маркёры - CD66а и CD66d (раково-эмбриональные антигены). На рисунке 3-6 представлено участие нейтрофилов в фагоцитозе (миграция, поглощение, дегрануляция, внутриклеточный киллинг, деградация, экзоцитоз и апоптоз) и основные процессы, происходящие в этих клетках при активации (хемокинами, цитокинами и микробными веществами, в частности РАМР) - дегрануляция, образование активных форм кислорода и синтез цитокинов и хемокинов. Апоптоз нейрофилов и их фагоцитоз макрофагами можно рассматривать как важную составную часть воспалительного процесса, так как своевременное их удаление препятствует деструктивному действию их ферментов и различных молекул на окружающие клетки и ткани.

Рис. 3-6. Основные процессы, происходящие в нейтрофилах (НФ) при их активации и фагоцитозе

Моноциты и макрофаги. Моноциты являются «промежуточной формой», в крови их 5-10% от общего числа лейкоцитов. Их назначение - стать оседлыми макрофагами в тканях (рис. 3-7). Макрофаги локализуются в определённых участках лимфоидной ткани: медуллярных тяжах лимфатических узлов, красной и белой пульпы селезёнки. Клетки, производные моноцитов, присутствуют практически во всех нелимфоидных органах: клетки Купфера в печени, микроглия нервной системы, альвеолярные макрофаги, клетки Лангерганса кожи, остеокласты, макрофаги слизистых оболочек и серозных полостей, интерстициальной ткани сердца, поджелудочной железы, мезангиальные клетки почек (на рисунке не показаны). Макрофаги способствуют поддержанию гомеостаза, очищая организм от стареющих и апоптотических клеток, восстанавливая ткани после инфекции и травмы. Макрофаги

Рис. 3-7. Гетерогенность клеток, происходящих от моноцитов. Тканевые макрофаги (МФ) и дендритные клетки (ДК) происходят от моноцитов (МН) периферической крови

слизистых оболочек играют ведущую роль в защите организма. Для реализации этой функции они имеют набор распознающих рецепторов, кислородозависимые и кислородонезависимые механизмы киллинга микроорганизмов. Существенную роль в защите организма от инфекции играют макрофаги альвеолярные и слизистой оболочки кишечника. Первые «работают» в относительно бедной опсонинами среде, поэтому они экспрессируют большое количество паттернраспознающих рецепторов, включая скавенджер-рецепторы, маннозные рецепторы, β-глюканспецифические рецепторы, дектин-1 и др. При микробной инфекции в очаг проникновения микробов дополнительно мигрирует большое число воспалительных моноцитов, способных дифференцироваться в различные клеточные линии в зависимости от цитокинового окружения.

ИММУНИТЕТ (лат. immunitas освобождение, избавление от чего-либо) - невосприимчивость организма к инфекционным и неинфекционным агентам и веществам, обладающим чужеродными антигенными свойствами.

В течение долгого времени под И. понимали невосприимчивость организма к заразным болезням. Такого мнения придерживался и И. И. Мечников (1903), который писал: «Под невосприимчивостью к заразным болезням надо понимать общую систему явлений, благодаря которым организм может выдерживать нападение болезнетворных микробов».

В дальнейшем понятие «иммунитет» получило более широкое толкование и стало включать состояние невосприимчивости организма не только к микробам, но и к другим патогенным агентам, напр, гельминтам, а также к разнообразным чужеродным антигенным веществам животного или растительного происхождения.

Иммунные реакции носят защитный, приспособительный характер и направлены на освобождение организма от чужеродных антигенов, поступающих в него извне и нарушающих постоянство его внутренней среды. Эти реакции участвуют также в элиминации антигенов, образующихся в организме под действием биол, и физ.-хим. факторов: бактерий, вирусов, ферментов, лекарственных и других хим. препаратов, облучения.

Онкогенные вирусы, канцерогенные вещества могут индуцировать в клетках продукцию новых антигенов, в ответ на появление которых организм отвечает клеточными и гуморальными иммунными реакциями, направленными на элиминацию этих антигенов, а вместе с ними и клеток опухолей (см. Иммунитет противоопухолевый).

Иммунные реакции возникают и на несовместимые изоантигены (аллоантигены), которые могут поступать в организм при переливании крови, пересадках органов и тканей, а также в процессе иногруппной беременности (см. Группы крови , Иммунитет трансплантационный , Резус-фактор).

Иммунные реакции, защитные по своей природе, в силу тех или других причин могут быть извращены и направлены не только на чужеродные антигены, что естественно, но и на некоторые собственные, нормальные, неизмененные антигены клеток и тканей, в результате чего возникают истинные аутоиммунные болезни. Иммунные реакции могут быть причиной повышенной чувствительности организма к чужеродным антигенам - феноменов аллергии (см.) и анафилаксии (см.).

Изучение молекулярных, клеточных и общефизиол. реакций, обеспечивающих невосприимчивость организма к инфекционным агентам, составляет основное содержание науки об И.

Онтогенез и филогенез защитных иммунных реакций

Защитные иммунные реакции сложились в процессе длительной эволюции органического мира, они формировались и совершенствовались в тесном взаимодействии организма с различными антигенными факторами. Среди них микробы занимали и занимают первое место. Различные виды животных в силу своих генетических особенностей, а также особенностей их взаимодействия с факторами окружающей среды вырабатывали присущие каждому виду неспецифические и специфические реакции. Последние совершенствовались и усложнялись в процессе филогенеза. Первичной защитной реакцией от микробов у всех живых существ, начиная от простейших, является фагоцитоз (см.). Фагоцитозу амеб выполняет двоякую функцию - питания и защиты. У губок намечается уже дифференцировка фагоцитов на клетки, несущие функцию питания (энтодермальные фагоциты), и клетки, выполняющие функцию защиты (мезодермальные фагоциты). У более высокоорганизованных многоклеточных организмов дифференциация функции этих клеток получила дальнейшее развитие. Помимо фагоцитирующих клеток, появились клетки, способные специфически распознавать чужеродные антигены (см.), и клетки, способные вырабатывать антитела (см.). Устанавливается тесное взаимодействие между этими клетками, а также взаимодействие их с гуморальными веществами и другими общефизиол. факторами и системами организма. Развивается стройная и взаимосвязанная система клеточной и гуморальной защиты организма от микробов и других чужеродных антигенных веществ, проникающих в организм. Новый защитный механизм - образование антител - является сравнительно поздним приобретением животного мира. Этот механизм отсутствует у беспозвоночных и некоторых примитивных рыб. У них нет организованной лимфоидной ткани, не наблюдается продукции белков, сходных с иммуноглобулинами. Впервые специфический иммунный ответ, хотя и слабовыраженный, отмечается у миног. У них обнаружен рудиментарный тимус, а антитела образуются лишь к нек-рым антигенам и относятся к классу IgM. Последние являются первично возникшими иммуноглобулинами (см.). Более эффективно проявляется образование антител у хрящевых рыб, напр, у акул, тимус которых уже более развит, а в селезенке встречаются и плазматические клетки - продуценты иммуноглобулинов. У хрящевых и костистых рыб, в отличие от более высокоорганизованных позвоночных, плазматические клетки синтезируют гл. обр. IgM. У амфибий и рептилий четко выявляется уже два класса иммуноглобулинов - IgM и IgG, напоминающие IgM и IgG млекопитающих. Продукция этих иммуноглобулинов у них еще слабо развита и зависит от окружающей температуры. Более совершенны иммунные процессы у птиц. Кроме IgM и IgG, у них найдены и IgA. Фабрициева сумка у птиц, помимо тимуса, служит местом образования иммунокомпетентных клеток, в ней происходит дифференцировка стволовых клеток в B-лимфоциты. Она осуществляет контроль за развитием зародышевых центров в селезенке и механизмом синтеза иммуноглобулинов плазматическими клетками. У млекопитающих, помимо тимуса, такую же функцию, как фабрициева сумка у птиц, выполняет, по-видимому, лимфоидная ткань пейеровых бляшек и аппендикса. Иммунол, память у птиц хорошо развита. Они способны быстро отвечать специфической реакцией на вторичное введение того же антигена и образовывать антитела в высоком титре. Еще более совершенной представляется функция антителообразования у млекопитающих. У собак, свиней, коров, лошадей, кроликов, морских свинок, крыс, мышей найдены три основных класса иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgA, а во многих случаях и IgE. У человека, кроме того, обнаруживаются IgD.

Возникновение и развитие иммунных реакций в онтогенезе как бы повторяет в сокращенном виде их филогенез. Здесь также наблюдается постепенное образование, дифференцирование и созревание лимфоидной ткани, смена синтеза одних иммуноглобулинов другими. У человека, так же как и у других млекопитающих, раньше всего начинают функционировать плазматические клетки, продуцирующие иммуноглобулины класса М (макроглобулины), а позднее иммуноциты, синтезирующие антитела класса G и А. В соответствии с этим макро-глобулины обнаруживаются, иногда в невысоком титре, и у плода. Синтез IgM, IgG и IgA начинается вскоре после рождения, однако содержание этих белков в сыворотке крови у детей до 3-5 лет не достигает еще уровня взрослых. IgD и IgE появляются на втором году жизни ребенка и достигают уровня взрослых к 10-15 годам.

Аналогичный процесс последовательности продукции иммуноглобулинов различных классов наблюдается и в экспериментальных условиях, а также при инфекции или иммунизации человека.

Один ли клон плазмоцитов продуцирует все классы иммуноглобулинов или каждый класс иммуноглобулинов синтезируется только определенным клоном иммуноцитов, остается еще недостаточно изученным.

Виды иммунитета

В зависимости от механизмов, формирующих невосприимчивость организма к патогенным агентам, различают два основных вида И.- наследственный и приобретенный.

Наследственный иммунитет

Наследственный иммунитет (син.: врожденный, видовой, естественный, конституциональный) присущ тому или другому виду животного или человеку и передается по наследству из поколения в поколение, как и другие генетические признаки. В качестве примеров видового И. можно привести невосприимчивость животных к вирусу ветряной оспы человека, вирусам инфекционного и сывороточного гепатита. У многих животных не удается вызвать заболевание вирусом кори. Люди невосприимчивы к таким вирусным инфекциям животных, как чума рогатого скота, собак. Крысы и мыши устойчивы к дифтерийному токсину, а кролики, кошки и собаки - к столбнячному. Обезьяны резус невосприимчивы к возбудителю трехдневной малярии. Существуют различные степени напряженности видового И.- от абсолютной резистентности животного к какому-либо микробу, что наблюдается редко, до относительной невосприимчивости, к-рая может быть преодолена при помощи различных воздействий. Абсолютную резистентность кролика к вирусу гриппа не удается преодолеть введением огромных доз патогенного для человека или мышей вируса. Видовой И. не удается иногда преодолеть ослаблением общей резистентности организма: облучением, обработкой гидрокортизоном, блокадой клеток ретикулоэндотелиальной системы, спленэктомией, содержанием животных на голодной диете. Относительная естественная невосприимчивость к определенному виду микроба может быть и преодолена. Известен классический опыт Л. Пастера по заражению невосприимчивых к сибирской язве кур путем искусственного понижения у них температуры тела. У лягушек повышение температуры тела делает их восприимчивыми к столбняку.

Видовой И. к определенному виду микроба генетически детерминирован. Как показал Сейбин (A. Sabin, 1952), рокфеллеровская линия мышей (PRI) обладала 100% резистентностью к вирусу желтой лихорадки (штамм 17 D), в отличие от линии мышей Swiss, у которых наблюдалась 100% заболеваемость. Ген серповидно-клеточной анемии, кодирующий синтез гемоглобина, отличающегося от обычного лишь заменой одной аминокислоты другой, делает эритроциты этих лиц устойчивыми к плазмодиям малярии. Животные, естественно невосприимчивые к одному виду микроба, могут быть высоковосприимчивы к другому. Напр., мыши, устойчивые к вирусу Сент-Луис, чувствительны к вирусам везикулярного стоматита, бешенства, лимфоцитарного хориоменингита, т. е. видовой И.- это состояние, характеризующее невосприимчивость только к строго определенному виду микроба. Существуют и внутривидовые или расовые различия в восприимчивости к инфекционным болезням. Напр., полуденные песчанки из энзоотичных очагов чумы во много раз устойчивее к этой инфекции, чем песчанки, выловленные из мест, где природных очагов чумы нет. По-видимому, естественная резистентность этих животных явилась результатом постоянного контакта их с возбудителем чумы. В процессе естественного отбора возникали разновидности, устойчивые к инфекции. Алжирские овцы устойчивее к сибирской язве, чем европейские, что также характеризует расовый И.

Приобретенный иммунитет

Приобретенный иммунитет может развиться в результате перенесенной инфекции или иммунизации (см.). Приобретенный И., в отличие от видового, по наследству не передается. Одна из главных особенностей приобретенного И.- его строгая специфичность. Различают активно и пассивно приобретенный И.

Активно приобретенный иммунитет может возникать в результате перенесенного клинически выраженного заболевания и в результате латентной инфекции (естественный активно приобретенный И.), а также может быть получен путем вакцинации живыми или убитыми вакцинами (искусственно приобретенный И.).

Активно приобретенный И. устанавливается не сразу - через 1 - 2 нед. или позднее и сохраняется относительно долго - годами или десятками лет. Напр., после перенесения кори, желтой лихорадки остается пожизненный И. При других вирусных инфекциях, напр, при гриппе, активно приобретенный И. держится сравнительно недолго - в течение 1 - 2 лет.

Пассивно приобретенный иммунитет возникает у плода вследствие того, что он получает антитела от матери через плаценту, поэтому новорожденные в течение определенного времени остаются невосприимчивыми к нек-рым инфекциям, напр, к кори. Пассивно приобретенный И. может быть создан и искусственно, путем введения в организм иммуноглобулинов, полученных от активно иммунизированных людей или животных. Пассивно приобретенный И. устанавливается быстро - через несколько часов после введения иммунной сыворотки или иммуноглобулина и сохраняется непродолжительное время - в течение 3-4 нед. От антител гетерологичных сывороток организм освобождается еще быстрее - через 1 - 2 нед., поэтому И., вызываемый ими, менее продолжителен.

В зависимости от исхода инфекционного процесса различают две формы приобретенного И.- стерильный и нестерильный (инфекционный).

Стерильный иммунитет сопровождается полным освобождением от инфекционного агента, и последний не удается выделить после перенесения инфекции. Однако иногда организм, приобретая невосприимчивость, становится носителем, на больший или меньший срок, патогенного для восприимчивых людей микроба. Защитные реакции не всегда оказываются достаточными для полной элиминации возбудителя из организма.

Своеобразной формой приобретенного И. является инфекционный, или нестерильный, иммунитет, впервые описанный Р. Кохом в 1891 г. Он обусловливается наличием инфекционного агента в организме и продолжается до тех пор, пока микробы в нем сохраняются. Между защитными реакциями и активностью патогенных микробов устанавливается своеобразное неустойчивое равновесие. Наличие туберкулезного очага в организме сообщает ему невосприимчивость к новому заражению туберкулезом. Аналогичный феномен наблюдал и Ю. Моргенрот (1920): вызванная у мышей хрон, стрептококковая инфекция сообщала устойчивость к повторному заражению смертельной для контрольных животных дозой этого микроба. Особенностью нестерильного И. является его функционирование лишь при наличии инфекционного очага. Удаление последнего сопровождается утратой И. Доказана возможность длительной, а иногда и пожизненной персистенции вирусов на генетическом уровне, т. е. включение ДНК или ДНК-транскриптов некоторых вирусов в геномы клеток. Эта своеобразная форма существования вируса и клетки находит свое выражение и в иммунных реакциях организма как на вирусные, так и на вирусиндуцированные антигены, что также может рассматриваться как одна из форм нестерильного иммунитета.

Отмечая принципиальную разницу в происхождении видового и приобретенного И., следует иметь в виду, что обе эти формы невосприимчивости неразрывно связаны.

Приобретенный И. формируется на базе наследственно детерминированных факторов и механизмов. Иммунореактивные гены (ИРГ) определяют потенциальную возможность реакции на тот или другой антиген и силу иммунного ответа. Основу как наследственного, так и приобретенного И. составляют молекулярные, клеточные и общефизиол. реакции организма на чужеродные антигены.

В результате генетических особенностей или под влиянием многообразных внешних воздействий на организм клеточные или гуморальные иммунные реакции могут быть в большей или меньшей степени ослаблены или изменены, что может стать причиной различных иммунодефицитных и иммунопатол. состояний (см. Иммунологическая недостаточность , Иммунопатология).

Видовой И., так же как и приобретенный, меняется в зависимости от возраста. У некоторых видов животных новорожденные не способны к синтезу иммуноглобулинов. Новорожденные животные, как правило, более восприимчивы к вирусу, чем взрослые. Напр., у мышей-сосунков легко вызвать заражение вирусами Коксаки, у взрослых мышей вызвать заболевание этими вирусами не удается. Вирусы гриппа хорошо развиваются в куриных эмбрионах, но у цыплят развития инфекции не происходит. Новорожденные морские свинки и белые крысы восприимчивы к вирусу клещевого энцефалита, в организме взрослых животных этот вирус не размножается. Способность организма локализовать инфекцию более выражена у взрослых, чем у детей, у которых чаще наблюдается диссеминации микробов и генерализация процесса. У молодых животных видимые воспалительные реакции менее выражены, чем у взрослых.

Факторы и механизмы наследственного иммунитета

Видовой И., как и приобретенный, определяется двумя основными факторами: особенностями защитных реакций макроорганизма и природой микроба, его вирулентностью и токсигенностыо.

Ареактивность клеток - один из факторов видового И. В основе противовирусного видового И. лежит отсутствие чувствительных к вирусу клеток, способных поддерживать его репродукцию.

Ареактивность клеток, как полагают многие исследователи, обусловлена отсутствием вирусных рецепторов на поверхности клеток, в результате чего вирусы не могут адсорбироваться на клетках и, следовательно, проникать в них. Как показали исследования Холланда, Мак-Ларена (J. J. Holland, L. С. McLaren, 1952) и др., чувствительность культур клеток приматов к полиовирусам зависит от наличия у них соответствующих рецепторов, а отсутствие последних в клетках неприматов определяет их резистентность к полиовирусам. Подтверждением этому явились опыты по инфицированию резистентных клеток культуры ткани РНК, выделенной из полиовируса I типа. РНК, свободная от белка, обладает способностью проникать в резистентные к полиовирусу клетки и вызывать в них репродукцию вируса. Аналогичные результаты получены и в опытах in vivo. Белые мыши, естественно резистентные к полиовирусу I типа, заболевали при интраспинальном введении им РНК-вируса. Предполагается, что резистентность мышей к этому вирусу зависит от отсутствия рецепторов для вируса на мембранах клеток ц. н. с.

Восприимчивые клетки культуры ткани адсорбируют 90% вируса полиомиелита, а резистентные - менее 10%.

Существует определенная зависимость и между способностью тканей легкого адсорбировать вирус гриппа и степенью восприимчивости животных к заболеванию гриппом. Ткани легких африканских хорьков и человека, высоковосприимчивых к гриппу, обладают наибольшей адсорбционной активностью. Ткани легких кролика - животного, невосприимчивого к гриппу, вирус не адсорбируют. Инактивация рецепторов клеток куриного эмбриона рецептор разрушающим энзимом снижает восприимчивость клеток к вирусу гриппа. Т. о., наличие вирусных рецепторов у чувствительных клеток - одно из первых и необходимых условий для инфицирования; при отсутствии вирусных рецепторов клетка неуязвима в естественных условиях заражения ее вирусом. Однако видовой противовирусный И. едва ли можно объяснить только отсутствием в клетках вирусных рецепторов. Морская свинка резистентна к вирусу гриппа, хотя клетки ее тканей могут адсорбировать вирус, т. е. имеют соответствующие рецепторы на поверхности клеток. Следует, по-видимому, признать наличие также и других факторов и механизмов, принимающих непосредственное участие в формировании естественной резистентности к вирусам. В формировании естественного И. к вирусной инфекции ведущее место занимают, по-видимому, клетки, устойчивость которых генетически детерминирована. Однако и другие факторы организма играют определенную роль в естественной резистентности к вирусам. Так, далеко не всегда имеется соответствие между резистентностью животного к вирусной инфекции и резистентностью его клеток к вирусу. К вирусу кори, напр., чувствительны клетки куриных фибробластов, клетки почки морской свинки, кролика; однако вызвать экспериментальную коревую инфекцию у этих животных не удается. Вирус клещевого энцефалита репродуцируется в первичных культурах клеток почки кролика - животного, невосприимчивого к этой инфекции. Человек невосприимчив к вирусу классической чумы птиц, хотя этот вирус размножается в культурах ткани легких эмбриона человека. По-видимому, в организме резистентных животных складываются иные взаимоотношения между вирусом и клеткой, чем в культурах тканей.

Врожденный И. к токсинам обусловлен отсутствием в клетках рецепторов, способных фиксировать токсин. Напр., у крыс, иммунных к дифтерийному токсину, последний не адсорбируется клетками органов и выводится из организма без изменения. Естественная невосприимчивость к токсинам может проявляться и в тех случаях, если рецепторы, имеющие сродство к токсину, локализуются в органах или тканях, на которые токсин не оказывает никакого вредного действия. Напр., у скорпиона столбнячный токсин фиксируется клетками печени, которые от него не страдают. У каймана, невосприимчивого к столбнячному токсину, последний также связывается клетками, которые к нему устойчивы. Курица погибает от столбнячного токсина, если он введен непосредственно под мозговые оболочки, и не заболевает при введении его в кровь, поскольку токсин до поступления в ц. н. с. оказывается перехваченным клетками, на которые он не оказывает действия.

Нормально функционирующие кожа и слизистые оболочки составляют первую линию защиты организма от бактериальных и вирусных инфекций. Постоянно слущивающийся эпителий кожи служит надежной защитой от инфекции, и только повреждение кожных покровов открывает пути для проникновения болезнетворных агентов внутрь организма. Кожа, однако, не только механическая защита. В выделениях потовых и сальных желез содержатся вещества, губительно действующие на бактерии брюшного тифа, паратифа, кишечной палочки и др. Бактерицидные свойства кожи зависят от содержания в отделяемом потовых и сальных желез молочной и жирных к-т. Жирные к-ты и мыла, содержащиеся в эфирных и алкогольных экстрактах кожи, проявляют бактерицидное действие в отношении бактерий кишечной группы, дифтерии, стрептококка.

Кислое содержимое желудка - среда, в к-рой инактивируются многие попадающие с пищей и водой микробы, чувствительные к к-те, напр, холерный вибрион.

Слизистые оболочки, выстланные плоским эпителием, являются зна чительным барьером против проникновения микробов. Этому способствуют также и секреты слизистых желез. Они не только механически удаляют микробов с поверхности клеток, но и нейтрализуют их. Цилиндрический эпителий, выстилающий слизистые оболочки респираторного тракта, снабжен ресничками, благодаря чему происходит механическое удаление ими из организма посторонних субстратов, в т. ч. и микробов.

В отделяемом слизистых оболочек содержится лизоцим (ацетилмурамидаза) - основной белок, состоящий из одной полипептидной цепи и функционирующий, как муколитический фермент. Он отщепляет от мукопептидных (пептидогликановых) комплексов бактериальной стенки N-ацетил глюкозамин и N-аце-тилмурамовую к-ту. В результате стенка бактерий разрушается, происходит ее лизис. Наиболее чувствительны к лизоциму микрококки, сарцины. Гибель бактерий под действием лизоцима может происходить и без их растворения. Лизоцим (см.) содержится во многих тканях и жидкостях. В довольно высокой концентрации он находится в макрофагах легких, секретах конъюнктивы, носа, слизи кишечника, слюне. Лизоцим может взаимодействовать с IgA и вызывать лизис резистентных к лизоциму бактерий. На вирусы лизоцим не действует. Слизистые оболочки конъюнктивы, роговицы, полости рта, носа, глотки находятся в постоянном соприкосновении с огромным количеством бактерий, в т. ч. стафилококков, пневмококков и др. Однако заболевания, связанные с поражением этих слизистых оболочек бактериями, наблюдаются сравнительно редко. По-видимому, жидкости, постоянно омывающие слизистые оболочки, и содержащийся в них лизоцим, а также секреторные антитела являются одним из механизмов защиты. В нормальных тканях содержатся различные ингибиторы ферментативной активности бактерий. Таковыми являются ингибиторы гиалуронидазы, лецитиназы, коллагеназы, фосфолипазы, сиалидазы, фибринолизина. Важным фактором естественного И. являются и ингибиторы вирусов (см.), способные взаимодействовать с вирусами и подавлять их активность. В сыворотках человека и животных найдены ингибиторы к вирусам гриппа, парагриппа, паротита, клещевого энцефалита, полиомиелита и др. У одних видов животных ингибиторы характеризуются высокой активностью по отношению к определенным вирусам, у других - эта активность выражена слабее. Напр., ингибиторы слюны собак - животных, естественно невосприимчивых к грип пу, обладают наиболее выраженной по сравнению со слюной человека способностью подавлять жизнеспособность вируса гриппа. Механизм действия ингибиторов сходен с действием антител: вступая во взаимодействие с вирусом, ингибиторы, как и антитела, препятствуют его адсорбции на поверхности чувствительной клетки и способности проникать в нее. Ингибиторы, как и антитела, осуществляют функцию обезвреживания вируса на пути к чувствительной клетке. В зависимости от инфекции или иммунизации содержание ингибиторов может меняться. В начале вирусной инфекции или иммунизации в тканях, непосредственно взаимодействующих с вирусом гриппа, происходит уменьшение количества ингибиторов, а затем их значительное повышение. На 11 - 16-й день после заражения количество ингибиторов в 5-8 раз превосходит их уровень в легких контрольных мышей, а затем наблюдается постепенное их падение до нормы. Титры ингибиторов вирусов в слюне у здоровых людей, как правило, не остаются постоянными и подвержены определенным физиол. колебаниям, не зависящим от сезонных влияний.

У больных тяжелой формой гриппа отмечаются значительно большие изменения титра ингибиторов по сравнению со здоровыми. На высоте развития гриппозной инфекции почти у половины обследованных больных вирусные ингибиторы в слюне отсутствовали или определялись в низком титре.

К числу естественных (врожденных) факторов И. относится и пропердин (см.) - белок нормальной сыворотки, обладающий бактерицидными свойствами. В присутствии комплемента или отдельных его компонентов и ионов магния пропердин оказывает бактерицидное действие на грамположительные и грамотрицательные бактерии и инактивирует вирусы. Содержание пропер дина у различных животных неодинаково, наиболее богата им сыворотка крыс. Действие пропердина, как и лизоцима, неспецифично. Вопрос о природе пропердина и его отношение к комплементу остается еще недостаточно выясненным.

К числу неспецифических гуморальных факторов противомикробного И. относятся лейкины и бета-лизин.

Лейкины термостабильные (выдерживающие нагревание до t° 75°) - бактерицидные вещества, освобождающиеся из лейкоцитов при их разрушении. Лейкины, полученные от разных видов животных, неодинаковы по своей бактерицидной активности и направленности их действия по отношению к различным микробам. Сходные с лейкинами вещества, экстрагированные из тромбоцитов, получили название плакинов. Другой термостабильный (инактивирующийся при t° 63-70°) бактерицидный фактор найден в сыворотках животных и назван бета-лизином. Инактивированный нагреванием бета-лизин может быть восстановлен прибавлением небольшого количества свежей нормальной сыворотки. Подобно лей-кину, содержание бета-лизина в сыворотке не увеличивается при иммунизации. Активность бета-лизина выше, чем лейкина, в отношении стафилококков и анаэробов. В иммунные реакции вторично вовлекаются такие неспецифические факторы крови, как C-реактивный белок (см.) и конглютинин. Значение их в И. остается еще недостаточно ясным.

Важным фактором естественного И. является комплемент - сложная система сывороточных белков, обладающих ферментативными свойствами. Комплемент состоит из различных компонентов (см. Комплемент). В естественных условиях компоненты, составляющие комплемент, инертны, однако при образовании комплекса антиген - антитело система комплемента активируется. Образование комплексом антиген - антитело решетки способствует активации комплемента. Одной молекулы IgM или двух молекул IgG достаточно для того, чтобы начался процесс активации. Если антитело и антиген находятся не в эквивалентных количествах (напр., имеет место избыток антигена), то структура решетки не образуется и комплемент присоединяется в меньшей степени. Моновалентные антитела, не образующие решетки, комплемента не активируют. Антиген, соединяясь с молекулой антитела, изменяет ее Fc участок, в результате чего к последнему прочно присоединяется C1q компонент, а затем и C1r и C1s. Для этого взаимодействия необходимы ионы Ca. Компонент C1s - проэстераза после присоединения к компонентам C1q и C1r превращается в активную эстеразу, к-рая необходима для функционирования других компонентов комплемента. Образовавшийся комплекс изменяет компонент C4, в результате чего последний присоединяется к поверхности клетки или комплекса антиген - антитело, а к нему присоединяется и компонент C2. Для этого процесса необходимы ионы магния. Следующим в цепную реакцию вовлекается компонент CЗ, после распада к-рого на фрагменты C3a и C3b последний присоединяется к клеточной мембране. Образовавшийся новый комплекс обладает несколькими важными биол, свойствами, он способствует фагоцитозу, участвует в реакции иммуноприлипания (см. Иммунное прилипание) и конглютинации (см.), существенно важен для лизиса. Однако только присоединение компонентов C5, C6, C7, C8 и C9 сообщает комплементу способность вызывать необратимые повреждения оболочки клетки. В мембранах клетки появляются отверстия диам. 10 нм, в результате чего внутрь клетки могут проникать и выходить из нее небольшие молекулы. Происходит дезорганизация структуры и функции, в т. ч. и лизосом клетки, и ее гибель.

Грамотрицательные бактерии инактивируются и перевариваются ферментами лизосом. Комплемент завершает иммунные реакции, производит лизис микробов (бактерий, спирохет, трипаносом), активирует развитие воспалительной реакции, способствует фагоцитозу и внутриклеточному перевариванию.

В процессе филогенеза комплемент появился одновременно с иммуноглобулинами. Антитела, полученные от птиц, не фиксируют комплемент млекопитающих. Напр., иммунная сыворотка, полученная от кур, не активирует комплемент от кроликов, морских свинок или мышей.

К естественным факторам И. относятся и так наз. нормальные антитела, возникновение которых, по-видимому, не связано с предшествующей иммунизацией или перенесением заболевания. Нормальные антитела найдены в сыворотках человека и животных по отношению к различным бактериям: стафилококкам, возбудителям брюшного тифа, дизентерии, сибирской язвы, холеры и др. Титр нормальных антител, в отличие от иммунных, ниже, и авидность (см. Авидитет) их выражена слабее. Специфичность нормальных антител не отличается от иммунных антител и может быть очень высокой. Нормальные антитела, так же как и иммунные, связываются с антигенами (напр., бактерий), вызывают их агглютинацию и лизис в присутствии комплемента, опсонизируют их, способствуют фагоцитозу, нейтрализуют токсины, вирусы.

Нормальные антитела, т. о., выполняют функцию естественной защиты организма от проникших в него микробов и других патогенных агентов, обладающих чужеродными антигенными свойствами. У молодых животных нормальных антител меньше, чем у взрослых, а у плодов и новорожденных они часто отсутствуют. Помимо антител к микробам, в сыворотке крови человека содержатся нормальные гетероантитела к эритроцитам кролика, крысы, свиньи, барана и др., а также изоантитела анти-А и анти-В к эритроцитам человека.

Причины возникновения нормальных антител остаются еще не выясненными. Существуют две гипотезы их происхождения. Согласно гипотезе, предложенной Л. Гиршфельдом (1928), нормальные изоантитела возникают в организме независимо от процессов иммунизации. Способность клеток вырабатывать нормальные изоантитела определяется генетическими признаками. Филогенез этих признаков и их онтогенетическое развитие подчиняются тем же законам, что и развитие анатомических признаков. По аналогии с морфогенезом Л. Гиршфельд ввел понятие «серогенез». Наряду с морфол, дифференцировкой в организме происходит и серол, дифференцировка, к-рая зависит от возраста. Образование нормальных антител, как предполагал Л. Гиршфельд, представляет собой «спонтанную», не зависящую от антигена функцию созревающих и развивающихся клеток. Примером этого служит появление антител к дифтерийному токсину у жителей, где заболевания дифтерией обычно не встречаются, однако антитоксические антитела достигают уровня взрослых к 17 годам.

Отмечая генетическую природу происхождения нормальных антител, Л. Гиршфельд вместе с тем высказывал предположение, что нормальные антитела возникли в результате «длительной истории страданий человечества от инфекционных заболеваний», т. е. тесного и длительного контакта человека с окружающей средой. Иммунные реакции, способствовавшие выживанию вида, в процессе филогенеза закреплялись отбором и передавались по наследству. В дальнейшем же клетки организма приобрели способность вырабатывать антитела независимо от контакта с антигеном. Эта способность стала зависеть только от генетических особенностей клеток, образующих антитела.

К числу естественных факторов И. относится и интерферон (см.), открытый Айзексом и Линденманном (A. Isaaks, J. Lindenmann, 1957). Было известно, что одна инфекция может тормозить развитие другой. Напр., вакцина против оспы не прививалась у детей в течение 9-15 дней после инокуляции им живой коревой вакцины. Прививка живой вакцины против полиомиелита создает кратковременный И. к гриппу. Ингибирующее действие одних вирусов на развитие других получило название феномена интерференции. Этот феномен, как показали упомянутые авторы, зависит от особого белка, вырабатываемого инфицированными клетками,- интерферона.

Интерферон приводит к ограничению числа восприимчивых клеток, в силу чего инфекция приостанавливается. Этим объясняют сравнительно быстрое купирование гриппа и других острых вирусных инфекций, наступление быстрого выздоровления. Наибольшая эффективность интерферона проявляется при профилактическом его применении. Отмечен, однако, и леч. эффект интерферона при некоторых вирусных инфекциях.

Феномен интерференции имеет место не только между вирусами, но и между бактериями и другими микробами.

Известно, что нормальная флора кишечника может оказывать антагонистическое действие на некоторые патогенные бактерии. Напр., кишечная палочка является антагонистом стрептококка, стафилококка, возбудителей брюшного тифа и дизентерии. Некоторые бактерии продуцируют бактерицидные вещества, действующие на другие бактерии, что способствует резистентности организма в отношении патогенных микробов. Применение антибиотиков или облучение может вести к изменению состава нормальной флоры и утрате ею эволюционно сложившейся защитной функции организма в отношении случайно поступающих патогенных агентов.

Фагоцитоз

К числу важнейших защитных реакций организма, имеющих значение в наследственном и приобретенном И., относятся воспаление и фагоцитоз. Микробы у места внедрения начинают размножаться, вырабатывать токсические, чужеродные для организма вещества, вызывающие поражение клеток. В виде ответной защитной реакции со стороны организма вокруг проникших микробов образуется местный воспалительный очаг (см. Воспаление). Через измененные стенки капилляров сюда проникают полиморфно-ядерные гранулоциты. В воспалительном очаге повышается температура, возникают ацидоз и гипоксия, губительно действующие на вирусы. Инактивации микробов способствуют проникающие из крови нормальные и иммунные антитела, комплемент, опсонины, лизоцим, лейкины, бета-лизины, вирусные ингибиторы. Лейкоциты образуют своеобразный вал, препятствующий распространению микробов. Этому способствует и закупорка межклеточных пространств фибрином. Фагоцитарная активность гранулоцитов и макрофагов, как поступающих из тока крови, так и местных, оказывает решающее влияние на исход инфекции в местном воспалительном очаге.

Значение фагоцитарной реакции в И. было обосновано классическими исследованиями И. И. Мечникова.

Изучение роли фагоцитоза на различных ступенях эволюционной лестницы - от одноклеточных и до высших животных - полностью подтвердило правильность этой идеи, к-рая получила название фагоцитарной теории иммунитета. Многочисленные экспериментальные исследования, проведенные во многих странах мира, не поколебали основного принципа этой теории. Наоборот, теория была подкреплена новыми фактами, стала общепризнанной и прочно вошла в золотой фонд мировой науки. В реакции фагоцитоза принимают участие клетки двух систем: микрофаги и макрофаги. К микрофагам относятся гранулоциты (базофилы, нейтрофилы, эозинофилы), которые первыми поступают в очаг воспаления. К макрофагам (см.) относят моноциты, которые поступают из циркулирующей крови в инфицированные или поврежденные ткани, где и оседают, а также фиксированные макрофаги в печени - звездчатые эндотелиоциты (клетки Купфера), селезенки, лимф, узлов, тимуса, адвентициальные клетки Максимова, гистиоциты соединительной ткани. Гранулоциты происходят из клеток костного мозга. В процессе созревания у них появляются двоякого типа гранулы: более крупные, первичные, или лизосомы, которые содержат пищеварительные ферменты, кислые гидролазы, миелопероксидазу, бактерицидные белки, и более мелкие по размерам вторичные гранулы, более бедные ферментами, но все же содержащие щелочную фосфатазу, лизоцим и лактоферрин - вещества, обладающие бактерицидными свойствами. Микрофаги циркулируют в кровяном русле не более 6-7 час., в тканях же, куда они поступают и где проявляется гл. обр. их фагоцитарная активность, они остаются жизнеспособными в течение 4-5 дней. Моноциты циркулируют в кровяном русле до 3 дней, т. е. дольше, чем гранулоциты, а проникая в ткани, они становятся местными макрофагами, сохраняя свою жизнеспособность от одного до нескольких месяцев. Моноциты и макрофаги при нормальных условиях не делятся, они имеют первичные и вторичные лизосомы, содержащие кислые гидролазы; в первичных лизосомах моноцитов находится и Пероксидаза. В лизосомах фагоцитов найдено более 25 различных протеолитических и гидролитических ферментов.

В реакции фагоцитоза различают несколько стадий: присоединение фагоцита к микробу, поглощение его, образование фагосомы и слияние с лизосомой, внутриклеточная инактивация микроба, ферментативное переваривание его и удаление оставшегося неразрушенным материала.

Наружная мембрана фагоцитарной клетки, к к-рой присоединился микроб, впячивается, отпочковывается и образует фагосому. Последняя сливается с лизосомальными гранулами, образуя фаголизосому, и в нее начинают поступать различные ферменты и другие белки, обладающие бактерицидными свойствами, что и приводит к инактивации микроба, деградации его макромолекул. После внутриклеточного переваривания в макрофагах небольшие молекулы могут освобождаться из клетки, а большие молекулы и неперевариваемый материал остаются во вторичных лизосомах. Гранулоциты как короткоживущие клетки в хранении непереваренного материала участия не принимают.

Существуют, однако, и факторы, способные активировать фагоцитарный процесс. Один из них - опсонины (см.), открытые А. Райтом и Дугласом (S. Douglas) в 1903 г.,- вещества нормальной сыворотки, вступающие в непосредственную связь с микробами, благодаря чему последние становятся более доступными фагоцитозу. Опсонизирующим действием обладают нормальные и в особенности иммунные, специфические к микробам антитела.

Открытие опсонинов и хемотаксических факторов, продуцируемых лимфоцитами, сыграло большую роль в установлении тесной связи между клеточными и гуморальными факторами И. Сенсибилизированные к определенному антигену T-лимфоцоциты освобождают различные фармакологически активные вещества (лимфокины), обладающие хемотаксическими свойствами для фагоцитов. Эти вещества способствуют привлечению эффекторных клеток, в особенности мононуклеаров, в фокус инфекции и повышают их микробоцидные свойства. Культура макрофагов, из к-рой были исключены Т-клетки, не лизировала возбудителя проказы. Добавление к культуре макрофагов лимфоцитов от лиц с туберкулоидной формой проказы вело к лизису фагоцитированных микробов.

У активированных макрофагов повышается метаболическая активность, они быстрее распространяются и более активно захватывают и переваривают микробов, содержание гидролаз в них более высокое. Из активированных макрофагов освобождается плазминоген - трипсиноподобный фермент, принимающий участие в воспалительной реакции.

Лимфоциты вырабатывают также вещества, ингибирующие миграцию макрофагов, т. е. существуют медиаторы, оказывающие как стимулирующее, так и подавляющее действие на макрофаги. Остается еще неизвестным, отличаются ли существенно макрофаги, активированные T-лимфоцоцитами, от макрофагов, активированных другими способами. Макрофаги, полученные от животных, иммунизированных бактериями рода Salmonella, Brucella, обладали значительно большей способностью инактивировать внутриклеточно соответствующие микробы.

Присоединение к микробам опсонинов, нормальных и иммунных глобулинов снижает поверхностный электрический потенциал и тем способствует адсорбции их на поверхности фагоцита и поглощению. Однако активирующее действие антител на фагоцитоз этим не ограничивается. Антитела, нейтрализующие экзотоксины и эндотоксины, а также микробные ферменты, способствуют внутриклеточному перевариванию комплексов антиген - антитело. Активность опсонинов повышается в присутствии комплемента. Ведущая роль в опсонизации бактерий принадлежит IgG и СЗ.

В реакции фагоцитоза принимают участие и тромбоциты. Они влияют на хемотаксис, образуют с бактериями, спирохетами, трипаносомами агрегаты и тем способствуют фагоцитозу. В реакции фагоцитоза принимает участие и C-реактивный белок. Взаимодействуя с поверхностями бактерий, он ускоряет фагоцитоз, стимулирует миграцию лейкоцитов, индуцирует их бласттрансформацию. C-реактивный белок откладывается в местах воспаления на измененных или некротизированных клетках, вступает в тесную связь со структурами клеточных мембран.

Фиксированные макрофаги лимф, узлов, селезенки, печени, легких, костного мозга, внутренней стенки сосудов и других органов выполняют важнейшую барьерную функцию. Они очищают кровь и лимфу от микробов и продуктов их жизнедеятельности. В иммунном организме барьерная функция макрофагов значительно повышается. Это зависит как от опсонизирующей функции антител, так и от повышения активности самих фагоцитов в иммунном организме, Макрофаги являются важнейшим фактором, обеспечивающим клиренс крови от вирусов, они захватывают и переваривают вирусные корпускулы. Особенно активны макрофаги при наличии специфических антител, опсонизирующих и агломерирующих вирусы и тем способствующих процессу фагоцитоза и дезинтеграции вирусов. Активность макрофагов зависит от генетических свойств животного и от полноценности его питания. У животных, вскармливаемых пищей с нормальным содержанием белка, фагоцитарная активность лейкоцитов была выше, чем у животных, находившихся на безбелковой или низкобелковой диете.

Путем скрещивания удается получить потомство кроликов, высокорезистентных и высокочувствительных к туберкулезу. Макрофаги от резистентных животных содержали больше лизосом, и активность их гидролитических ферментов была выше.

Устойчивость макрофагов к инфекции меняется с возрастом. Инфицированные макрофаги от молодых животных могут быть переносчиками вируса, в отличие от макрофагов взрослых. В макрофагах, полученных от иммунных мышей, вирус гриппа не размножается и антиген этого вируса можно обнаружить в единичных клетках лишь в течение нескольких часов, в то время как в неиммунных макрофагах он сохраняется в течение нескольких суток.

Общефизиологические факторы и механизмы иммунитета. В формировании иммунитета большое участие принимают и общефизиологические факторы и механизмы. Помимо повышения температуры в местном воспалительном очаге, не меньшее значение для процесса выздоровления имеет и лихорадка. По мнению А. А. Смородинцев а (1955) и А. Львова (1962), лихорадка - главный фактор, содействующий процессу выздоровления от вирусной инфекции. Вопрос о механизме действия повышенной температуры на вирусы и другие микробы остается еще недостаточно изученным. Оказывает ли она непосредственное действие на микробы или влияние ее опосредовано, требуется еще изучить. Нельзя при этом забывать, что при повышении температуры тела усиливаются процессы иммуногенеза, ускоряются процессы обмена веществ, что также может способствовать инактивации вирусов, токсинов.

Выделение из организма вирусов, токсинов и других продуктов распада микробов с потовой жидкостью, мокротой, испражнениями, мочой и другими секретами и экскретами можно рассматривать как один из общефизиол. механизмов И. «Выделительный», по терминологии Л. А. Зильбера и А. Д. Адо, механизм способствует более быстрому восстановлению относительного постоянства внутренней среды организма, нарушенного инфекцией.

Как показали исследования П. Ф. Здродовского и его сотр., специфические и неспецифические факторы и механизмы И. находятся под регулирующим влиянием нейрогормональных функций организма.

Большие дозы глюкокортикоидов снижают воспалительную реакцию, уменьшают поступление в очаг фагоцитов. Захват последними микробов и их переваривание под действием гидрокортизона значительно снижаются, гидрокортизон стабилизирует мембраны лизосом и тем препятствует поступлению из них различных гидролитических ферментов. Малые физиол, дозы гидрокортизона способствуют резистентности организма к инфекции.

Адренокортикотропный гормон резко ослабляет естественную невосприимчивость обезьян к вирусу полиомиелита, а мышей - к вирусу гриппа. Под действием гидрокортизона взрослые мыши становятся так же восприимчивыми к вирусам Коксаки, как и новорожденные. Применение глюкокортикоидов с леч. целью может вести к обострению туберкулеза, увеличению числа бактерий в тканях и мокроте. Установлено гормональное влияние щитовидной, поджелудочной и половых желез на защитные реакции организма в отношении некоторых инфекций.

Факторы и механизмы приобретенного иммунитета

В процессе инфекции или после иммунизации изменяется реакция на антиген не только у иммунокомпетентных клеток (см.) и макрофагов. Как показали исследования И. Л. Кричевского и его сотр., клетки гладкой мускулатуры животных, иммунизированных бруцеллезным или брюшнотифозным эндотоксином, становятся невосприимчивыми к этим антигенам. Состояние ареактивности клеток гладкой мускулатуры специфично и сохраняется св. 2 мес. Механизм этого феномена еще недостаточно изучен. Он не зависит от антител, поскольку пассивный перенос невосприимчивости другим животным не удается. По-видимому, этот феномен является следствием специфической иммунной перестройки клеток.

Вопрос о специфической перестройке фагоцитирующих клеток в процессе иммунизации не получил еще однозначного ответа. Одни исследователи повышенную активность фагоцитов, полученных от иммунных животных, объясняли опсонизирующим действием антител, другие рассматривали этот феномен как следствие специфической перестройки самих фагоцитарных клеток.

Иммунные макрофаги содержат больше кислой гидролазы, переваривающая, дыхательная и митотическая активность у них выше по сравнению с макрофагами от нормальных животных.

В отличие от неспецифических механизмов, обеспечивающих врожденную невосприимчивость, антитела (см.) являются фактором приобретенного специфического И. Они появляются в результате естественной инфекции или искусственной иммунизации. Специфическая иммунная реакция на бактерии, вирусы, токсины и другие чужеродные антигены осуществляется иммунокомпетентными клетками - T-, B-лимфоцитами и макрофагами (ем. Иммунокомпетентные клетки, Макрофаги). Участие этих трех видов клеток в ответной иммунной реакции и их тесная функциональная связь не вызывают сомнений. Однако конкретные механизмы взаимоотношений между ними в процессе формирования И. остаются еще недостаточно изученными.

Взаимодействие антигена с T-лимфоцоцитами, происходящими из вилочковой железы (см.), ведет к их росту и делению, в результате чего увеличивается число специфически сенсибилизированных лимфоцитов. Для оптимальной продукции антител к большинству антигенов (Т-зависимых) требуется кооперативное взаимодействие между Т- и B-лимфоцитами. Встречаются, однако, антигены, состоящие из повторяющихся субъединиц, напр, пневмококковый полисахарид, липополисахариды бактерий, полимеризованный флагеллин, поливинилпирролидон, которые могут стимулировать продукцию антител плазматическими клетками при отсутствии вспомогательной функции Т-клеток - так. наз. T-независимые антигены. Иммунный ответ на них ограничивается продукцией антител класса IgM, а формирования клеток иммунол, памяти на эти антигены не происходит. Однако, как показали исследования Брейли-Малленa (H. Braley-Mullen, 1974), присоединение пневмококкового полисахарида к эритроцитам барана сообщало такому комплексному антигену свойство вызывать у мышей образование специфических к полисахариду антител класса IgG и формирование иммунол, памяти. Поливалентные антигены также могут взаимодействовать с B-клетками непосредственно, образуя множественные связи с находящимися на их поверхности рецепторами. Установлено, что функция иммунокомпетентных клеток детерминируется индивидуально-доминантными генами иммунного ответа (иммунореактивными генами), тесно связанными с генами тканевой совместимости. Под действием иммунореактивных генов формируются клеточные и гуморальные иммунные реакции организма на любые чужеродные антигены.

Большим успехом в изучении иммунокомпетентных клеток явилось установление факта, что взаимодействие между клетками Т, В и макрофагами осуществляется молекулами специфических иммуноглобулинов, локализованными на поверхности клеточных мембран. Синтез этих иммуноглобулинов кодируется комплексом иммунореактивных генов. Согласно гипотезе Митчисона (N. Mitchison) и соавт. (1974), T-лимфоцоциты при помощи специфических рецепторов (IgT) распознают антигенную структуру носителя (шлеппера), в отличие от B-лимфоцитов, которые, обладая другими рецепторами, распознают антигенные детерминанты полного антигена. Активированные антигеном (иммунизированные) T-лимфоцоциты вырабатывают как специфические, так и неспецифические вещества, которые, освобождаясь с поверхности клеток, обеспечивают кооперативное взаимодействие макрофагов и B-лимфоцитов.

Природа специфических факторов еще недостаточно изучена. По-видимому, они состоят из комплекса иммуноглобулина и антигена или антигенной детерминанты. Согласно гипотезе Фельдмана (М. Feldman) и соавт. (1974), этот комплекс (IgT-антиген) после взаимодействия с макрофагами, которые являются как бы своеобразным конденсатором антигенных детерминант, осуществляет запуск продукции антител B-лимфоцитами. Присоединение комплекса иммуноглобулина и антигенной детерминанты (специфического фактора) к поверхностным структурам макрофагов происходит т. о., что антигенные детерминанты остаются свободными и могут взаимодействовать с рецепторными структурами мембран B-лимфоцитов. Существуют и другие гипотезы кооперативного взаимодействия антигена с иммунокомпетентными клетками.

Хим. природа и механизм действия неспецифического фактора также еще мало изучены. Предполагают [Адамс (P. Adams), 1975], что он представляет собой или иммуноглобулиновый фрагмент, или небольшую небелковую молекулу, обладающую гормональным или адъювантным действием на B-лимфоциты.

Последние происходят из малых костномозговых лимфоцитов, на поверхности мембран которых в процессе созревания в селезенке и лимф, узлах формируются иммуноглобулиновые (Ig) рецепторы - предшественники антител. Под действием антигенных детерминант B-лимфоциты пролиферируют, растут и превращаются в плазматические клетки, способные к активному синтезу и секреции антител.

Согласно клонально-селекционной теории Бернета (1971), каждому клону B-лимфоцитов присущ свой особый иммуноглобулиновый рецептор, способный взаимодействовать с определенной антигенной детерминантой. Наряду с короткоживущими плазматическими клетками, продуцирующими антитела, существуют долгоживущие B-лимфоциты, несущие функцию иммунол, памяти, благодаря к-рым осуществляется анамнестическая реакция. Взаимодействие клеток Т, В и макрофагов происходит в фолликулах центров размножения и в красной пульпе селезенки. Описанная П. Медаваром (1953) и М. Гашеком (1953) ареактивность организма к чужеродному антигену, наступающая в результате введения этого антигена в эмбриональном периоде, в отношении вирусов и бактерий окончательно не установлена. Было отмечено, что при врожденных вирусных инфекциях, вызванных, напр., вирусами Гросса или лимфоцитарного хориоменингита у мышей, свободные антитела к этим вирусам не обнаруживаются или находятся в ничтожно малых количествах, что и давало основание трактовать этот феномен как состояние истинной иммунол, толерантности. Однако более тщательное изучение показало, что и при этих врожденных инфекциях антитела образуются, но находятся они гл. обр. в связанном с вирусом состоянии и обнаруживаются в виде комплекса антиген - антитело на мембранах клеток почек и сосудов.

Иммунные реакции, как клеточные, так и гуморальные, могут быть искусственно подавлены повторным введением больших доз антигена, в результате чего наступает на нек-рое время иммунологический паралич (см. Толерантность иммунологическая).

Продукция антител подчиняется общим закономерностям биосинтеза белков и происходит на рибосомах плазматических клеток. Кодирование синтеза специфических иммуноглобулинов осуществляется системой ДНК - РНК клетки, антиген же, по-видимому, осуществляет пусковую функцию, но не играет формирующей роли в образовании молекулы иммуноглобулина. Существует гипотеза, согласно к-рой антиген вызывает дерепрессию генетической информации, закодированной в клетках соответствующего клона.

Специфичность антител - одно из важнейших их свойств. Антитела по отношению к одному виду микроба не взаимодействуют с другими видами микробов, если последние не имеют общих для них антигенных детерминант. Наличие общих антигенов является причиной перекрестных реакций. Присутствие в антигене нескольких антигенных детерминант может стимулировать образование нескольких типов антител.

Молекулы антител, слабее реагирующие с антигеном, имеют меньшее соответствие антигенной структуре детерминанты, а более авидные молекулы точнее воспроизводят существенные особенности пространственной конфигурации гаптена (см.).

Специфические иммуноглобулины являются одним из важнейших факторов приобретенного гуморального И. Они нейтрализуют микробы и продукты их жизнедеятельности - токсины, ферменты, а также и другие чужеродные антигенные вещества животного и растительного происхождения. Значение иммуноглобулинов, среди которых различают 5 классов (IgM, IgG, IgA, IgD, IgE), в приобретенном И. неодинаково. Наибольшую роль играют IgG, IgA и IgM, в то время как защитная функция IgD и IgE сравнительно невелика. Более того, с IgE связывают возникновение аллергии. IgG составляют ок. 70-80% нормальных человеческих иммуноглобулинов, а IgD и IgE находятся в сыворотке в относительно низкой концентрации (см. Иммуноглобулины).

Часть молекулы антитела, где локализован активный центр, носит название Fab-фрагмента. Способность активного центра молекулы иммуноглобулина реагировать только с определенной антигенной детерминантой зависит от его специфической трехмерной структуры, образованной небольшим числом аминокислот. В основе специфического взаимодействия лежит взаимная стерическая комплементарность активного центра антитела и детерминантной группы антигена. Антиген и антитело довольно прочно удерживаются вместе ван-дер-ваальсовыми и водородными силами межмолекулярного притяжения. Однако соединение антигена с антителом не необратимо. Нейтрализованный антителами токсин может быть полностью или частично восстановлен. Важную функцию выполняет также и другая часть молекулы иммуноглобулина, называемая Fc-фрагментом. Последний приобретает способность фиксировать комплемент (С1) после присоединения к молекуле антитела антигена. Следует иметь в виду и возможность независимой от антигена связи Fc-части молекулы IgG с компонентами клеточной стенки стафилококков (протеин А) и стрептококков [Стивенс, Рид (С. Stephens, W. Reed, 1974) с сотр.], а также присоединение реагинов (IgE) Fc-фрагментами их молекул к рецепторам базофилов и тучных клеток, что является начальной фазой в развитии аллергии.

Иммуноглобулины понижают степень дисперсности растворимых антигенов, вызывают их преципитацию, флоккуляцию, а у корпускулярных антигенов (вирусов, бактерий, спирохет, простейших) - агглютинацию и агломерацию. Фиксированные на мембранах спирохет, трипаносом и вибрионов комплексы иммуноглобулина и комплемента адсорбируют тромбоциты. Нагруженные т. о. микробы становятся менее подвижными, агломерируются, быстрее исчезают из крови, активно задерживаясь в лимфоидной ткани селезенки, лимф, узлов и других органов. Токсин, нейтрализованный антителами, утрачивает способность присоединяться к рецепторам чувствительных клеток. Укрупненный комплекс (токсин, антитоксин, комплемент) задерживается в барьерных органах (лимф, узлы, селезенка, печень и др.) и становится объектом фагоцитов. Аналогично действие антител и на вирусы. Специфические антитела, соединяясь с вирусами, блокируют их рецепторы, изменяют физ.-хим. свойства поверхностных структур вириона, благодаря чему вирус утрачивает способность адсорбироваться на чувствительной клетке и проникать в нее. Защитная функция антител в организме сводится к нейтрализации вирусов на их пути к чувствительной клетке, разобщению контактов между ними (см. Иммунитет противовирусный).

Предохранить от возникновения вирусной инфекции может очень малое количество антител. Всего две или четыре молекулы антитела, присоединившись к критическим местам отростка фага, способны предотвратить присоединение последнего к бактериям. При участии комплемента IgM и IgG могут лизировать бактерии, спирохеты, трипаносомы. Вопрос о возможности иммунного лизиса вирусов в течение долгого времени оставался открытым. М. А. Морозов и М. П. Королькова (1939) сообщили, что антитела могут вызывать лизис вируса оспы с полной потерей его инфекционных свойств. Через 30 лет появилось сообщение Альмейды и Уотерсона (J. Almeida, A. Waterson, 1969) об иммунном лизисе вирусов инфекционного бронхита птиц и краснухи. У вируса инфекционного бронхита птиц, сенсибилизированного антителами и комплементом, под электронным микроскопом наблюдалось увеличение наружного ободка вириона и появление «вмятин» в наружной оболочке.

Ферментативное действие комплемента может иметь место только тогда, когда Ig присоединяется к оболочке, содержащей липопротеид.

Как показали исследования Орослана и Гилгина (S. Oroszlan, R. Gilgin, 1970), обработка вируса лейкоза мышей иммунной сывороткой и комплементом приводила к освобождению из вируса группоспецифических (gs) антигенов, а вирус при этом становился чувствительным в РНК-азе, что свидетельствовало о деструкции вирионов. Иммунная сыворотка и комплемент, взятые в отдельности, таких изменений не вызывали.

Характерные изменения у вируса опухолей кур в результате обработки его иммунной сывороткой и комплементом наблюдали Опуа и Вижье (М. Aupoix, P. Vigier, 1975) под электронным микроскопом. Морфол, изменения предшествовали виролизису.

Комплемент потенцирует активность антител, ускоряет инактивацию вируса [Хейнеман (H. Heineman), 1967]. Активность ранних антител при первичной герпетической инфекции зависит от комплемента. Присоединение комплемента к Fc-части антитела, связанного с антигеном, создает дополнительные стерические помехи для вирусных рецепторов и тем повышает действие антител с низким титром, которые сами по себе могли только частично закрывать цитотропные рецепторы вируса. Вируснейтрализующая активность сывороток взрослых людей (при повторном герпесе) усиливается в 2-4 раза при добавлении комплемента.

Очищение (клиренс) крови от токсинов, вирусов и других микробов под действием антител значительно ускоряется. Как показали исследования Шультца (I. Schultz, 1966), у нормальных крыс через час после внутривенного введения 10^7,5 ТЦПД50 вируса полиомиелита отмечалось небольшое понижение титра вируса. У иммунизированных крыс уже через 10 мин. наблюдалось падение титра вируса более чем на 5 lg. Индекс очищения крови через час после инъекции вируса у нормальных крыс составлял 1,66, а у иммунизированных - более 5.

Опсонизирующее и агглютинирующее действие антител на вирусы имеет, по-видимому, фундаментальное значение для устранения вирусемии.

Установлено опсонизирующее действие иммуноглобулинов в отношении всех без исключения антигенов, как растворимых, так и корпускулярных. Антитела способствуют процессу фагоцитоза и дезинтеграции чужеродных антигенов. Нейтрализованные антителами, они легче подвергаются перевариванию. Антитела оказывают более или менее губительное действие не только на бактерии, токсины и вирусы, но и на спирохеты, трипаносомы, плазмодии малярии, лейшмании, токсоплазмы. В эндемичных для малярии местах, напр, в Гамбии, дети рождаются относительно устойчивыми к малярии в течение первых месяцев жизни, по-видимому, благодаря передаче им от матери антител, нейтрализующих плазмодии малярии. Позднее, в возрасте от 1 года и до 5-8 лет, дети восприимчивы к заболеванию. Под влиянием иммуноглобулинов возникают новые антигенные варианты спирохет, трипаносом, устойчивых к первой генерации антител, что также свидетельствует о непосредственном действии иммуноглобулинов на эти микробы. По-видимому, антителам принадлежит главная роль в возникновении новых антигенных вариантов вирусов гриппа. В тех случаях, когда микроорганизмы (гонококки, бруцеллы, бактерии туберкулеза, лепры и, особенно, вирусы) локализуются внутриклеточно, антитела оказываются малоэффективными.

В функциях иммуноглобулинов различных классов имеются особенности. IgM (19S) появляются в результате первичной реакции организма на введение антигена - ранние антитела. Их удается обнаружить уже через 24-36 час. после внутривенного введения мышам вируса гриппа.

Определение антител класса IgM может быть использовано для ранней диагностики инфекции и установления, первично ли она возникла. Антитела этого класса принимают участие в нейтрализации патогенных микробов уже в самой ранней стадии инфекции. Они более активны в отношении крупных корпускулярных антигенов. Макроглобулины, полученные от кролика, в 750 раз более активны в реакции агглютинации эритроцитов человека группы А по сравнению с антителами класса IgG. Более активными были 198-антитела и в отношении холерных вибрионов и шигелл Флекснера. Антитела 19S в 100- 1000 раз более активны в реакции гемолиза при пересчете на одну молекулу, чем антитела класса 7S. Иммуноглобулины класса IgM более активно, чем все другие классы иммуноглобулинов, присоединяют комплемент. Комплемент активируется даже одной молекулой IgM, в то время как для получения аналогичного результата требуется не менее 20 молекул IgG. Антитела класса IgG, на долю которых выпадает важнейшая защитная функция, образуются позднее, чем антитела класса IgM, - на 2-й нед. после начала иммунизации. Ок. 70-80% иммуноглобулинов активных специфических сывороток принадлежит к классу IgG. Антитела этого класса изучены лучше, чем антитела других классов.

Антитела класса IgG особенно эффективны в нейтрализации мелкодисперсных антигенов: токсинов, вирусов. При повторной инфекции или иммунизации антитела IgG вырабатываются рано благодаря наличию клеток иммунол, памяти к соответствующим антигенам, что может служить показателем вторичного инфицирования. Молекулы IgG в силу своих небольших размеров могут проникать через плаценту от матери к плоду и обусловливать трансплацентарный И., сохраняющийся в течение нескольких месяцев после рождения. Авидитет антител, т. е. быстрота реакции их с антигеном и прочность образования с ним соединения, повышается в процессе иммунизации. Ранние антитоксические сыворотки обладают более низким авидитетом, чем поздние. Одна и та же сыворотка может содержать несколько популяций антител различной авидности. Только сыворотки, взятые очень рано или, наоборот, очень поздно, содержат, как правило, антитела одинаковой авидности (см. Авидитет).

Образование иммуноглобулинов того или другого класса зависит не только от продолжительности; иммунизации, но и от свойств антигена, его дозы, способа введения, а также от вида и возраста животных.

Для нейтрализации антигенов и большей прочности связывания их детерминант имеет значение валентность антител. Бивалентные антитела более активны и авидитет их выше, они могут нейтрализовать вирусы или бактерии при более низкой концентрации, чем моновалентные. Бивалентные антитела, как показали Бланк, Лесли (S. Blank, G. Leslie) и соавт. (1972), нейтрализуют вирусы в 1000-2000 раз, лучше, чем моновалентные. Однако прямой пропорциональности между увеличением валентности антител и усилением их нейтрализующей активности нет. Скорость диссоциации у комплекса моновалентные антитела - антиген выше, чем у комплекса того же антигена с бивалентными антителами. У бивалентных молекул антител энергия соединения с антигеном выше, чем и объясняют меньшую их скорость диссоциации. Предполагают [Клинман, Лонг (N. Klinman, С. Long) и соавт., 1967], что бивалентные антитела возникли в процессе эволюции позднее, как дальнейшее совершенствование функции иммуноглобулинов, что способствовало повышению защиты организма от инфекционных агентов.

Местный иммунитет

Антитела класса IgA привлекли к себе особенно большое внимание после того, как было показано их значение в формировании местного иммунитета. Идея существования наиболее уязвимых для инфекции мест в организме была высказана еще А. М. Безредкой в 1919 г. Так, кожа, по его мнению, представляет собой locus minoris resistentiae для возбудителя сибирской язвы, а кишечный тракт - для энтеробактерий; повышение резистентности тканей, наиболее чувствительных к микробам, сопровождалось бы и общим И. Несмотря на то, что неразрывная связь между местным и общим И. стала очевидной, гипотеза, утверждавшая значение местных специфических и неспецифических факторов для возникновения и развития инфекции, получила экспериментальное и клин, подтверждение.

Антитела, присутствующие в секретах дыхательного тракта, играют важную роль в защите от респираторных вирусов. Развитию проблемы местного И. способствовало открытие нового класса иммуноглобулинов - IgA - и среди них антител секреторного типа. Такое название эти антитела получили в связи с тем, что содержатся в секретах респираторного и жел.-киш. трактов, молозиве и других жидкостях в значительно большей концентрации, чем в плазме. В смывах со слизистой оболочки трахеи и бронхов IgA составляют до 53% общего количества обнаруживаемого в них белка, в то время как IgG - не более 15%. Наиболее высокий уровень секреторного IgA определен в женском молоке. Класс IgA неоднороден и включает варианты антител, неодинаковые по структуре и молекулярным свойствам. Так, напр., IgA имеет мол. вес 160 ООО и константу седиментации 7S. Он содержится гл. обр. в сыворотке, а в секретах - в незначительном количестве. В секретах обнаруживается и уникальный по своей структуре и свойствам иммуноглобулин, также относимый к классу IgA, составляющий собственно секреторные антитела. Они встречаются в виде димеров и тримеров, т. е. имеют соответственно четыре и шесть валентностей. Мол. вес димеров ок. 400 000, а тримеров выше. Константа седиментации этих антител - 11S - 14S - 18S. В молекулу секреторного IgA, как димера, так и тримера, входит секреторный компонент - гликопротеид с мол. весом ок. 60 000, содержащих! ок. 9,5% углеводов, сиаловую к-ту. Считают, что секреторный компонент, включаясь в молекулу IgA, стабилизирует ее, повышает проницаемость через межклеточные пространства и сообщает устойчивость к протеолитическим ферментам, что важно, поскольку антитела этого типа могут находиться и функционировать в среде, богатой ферментами.

Доказательством местного образования IgA(11S), а не транссудации его из плазмы служит то, что титр этих антител в секретах после интраназальной иммунизации может быть выше, чем в сыворотке.

Молекулы секреторного IgA синтезируются плазматическими клетками, локализованными в субэпителиальных тканях, а соединение их с секреторным компонентом, который продуцируется эпителиальными клетками слизистых оболочек жел.-киш., дыхательного тракта и др., происходит при переходе через поверхности слизистых оболочек. Помимо IgA, в секрете носа находят IgG и IgM, которые могут поступать и путем перфузии из крови.

Секреторные антитела имеют большое значение в защите от микробов, проникающих в организм через поверхности слизистых оболочек. Роль местного И. и секреторных антител особенно важна при тех инфекциях, для которых поверхности слизистых оболочек являются одновременно входными воротами и местом локализации возбудителя. И. к определенным инфекциям, напр, к гриппу, лучше коррелирует с секреторными антителами, чем с сывороточными. Секреторные антитела, как и антитела сывороточные, обладают способностью нейтрализовать вирусы, токсины, бактерии. Нахождение же их на поверхности слизистых оболочек, т. е. у места входных ворот для многих микробов, имеет часто решающее значение для предупреждения возникновения и развития инфекции.

Местное (аэрозольное) введение вакцины лучше, чем парентеральное, предохраняет от заражения вирусом гриппа и заболевания. Введение вакцины непосредственно в дыхательные пути обеспечивает более высокий титр секреторных антител и большую продолжительность продукции их, чем при подкожной вакцинации. Парентеральная вакцинация более эффективна для образования сывороточных антител.

Батлер, Вальдманн (W. Butler, Т. Waldinann) и соавт. (1970) сообщают, что секреторные антитела появляются уже через 24-48 час. после инфицирования вирусом Коксаки или риновирусом, транссудация же из плазмы крови альбумина и IgG наблюдалась позднее - во время заболевания, что также подтверждало местное образование IgА(11S)-антител. Раннее появление в секретах IgA они объясняют освобождением из клеток преформированных антител, предполагая, что испытуемые ранее были инфицированы вирусом Коксаки 21-го типа и риновирусом 15-го типа. Однако, как показали экспериментальные исследования, специфические антитела к вирусу гриппа начинают продуцироваться de novo уже через 24-48 час. Поэтому нельзя объяснять раннее появление антител в секретах, а равно и в сыворотке у первично иммунизированных животных освобождением их из преформированных клеток. Скорее следует признать возможность их более раннего образования, что и было показано в отношении антител к различным антигенам. Внутримышечное и подкожное введение гриппозной вакцины недостаточно эффективно для индукции антител в секретах носа, даже если титр антител в сыворотке был относительно высок.

Корреляции между содержанием антител в сыворотке и в секретах носа нет. Этим можно объяснить наблюдаемые иногда случаи заболевания гриппом при наличии антител в сыворотке.

Не меньшее значение секреторные антитела имеют и при кишечных инфекциях вирусного и бактериального происхождения. Гипотеза о копроантителах, возникающих в результате местной антигенной стимуляции, получила подтверждение.: В испражнениях больных дизентерией обнаружены агглютинины на 1-й нед. инфекции, когда в сыворотке они еще отсутствовали. У животных и людей после оральной иммунизации в испражнениях находили антитела к холерным вибрионам. Вируснейтрализующие антитела найдены в испражнениях больных полиомиелитом и вакцинированных. Отношение концентрации вируснейтрализующих IgA к IgM в секрете двенадцатиперстной кишки было выше, чем в сыворотке, что свидетельствовало о местной продукции секреторных антител к вирусу полиомиелита. Келлер, Дуайер (R. Keller, J. Dwyer, 1968) обнаружили в испражнениях больных полиомиелитом антитела IgA, нейтрализующие полиовирусы, в то время как в сыворотке они отсутствовали. Кроме IgA, в испражнениях находятся IgG и IgM, которые могут быть как местного происхождения, так и поступать из плазмы крови.

Антитела IgA в низком титре могут появляться в кишечнике уже в 1-ю нед. после перорального введения вакцины. Парентеральная иммунизация инактивированной вакциной стимулирует образование гуморальных антител и тем предотвращает возникновение паралитических форм полиомиелита, однако резистентность тонкого кишечника к инфекции проявляется при этом в слабой степени. Пероральная же иммунизация аттенуированным полиовирусом приводит к резистентности тонкого кишечника. Циркулирующие в сыворотке антитела могут предотвращать виремию, но они не в состоянии предотвратить инфицирование клеток слизистой оболочки дыхательных путей и кишечника. Только антитела, омывающие поверхности слизистых оболочек, могут предотвращать инфицирование вирусами и бактериями. Секреторные IgA играют большую роль в регуляции бактериальной и вирусной флоры в клетках слизистых оболочек, в защите их от инфекции.

Наличие антител в кишечном содержимом может затруднять выделение полиовируса из испражнений, и только обработка испытуемого материала к-той (при pH 2,2) приводит к диссоциации комплекса антиген-антитело и повышению процента обнаружения вируса. Этот факт свидетельствует о действии копроантител in vivo.

Как показали исследования Ньюкомба, Исидзака (R. Newcombe, К. Ishizaka) и соавт. (1969), продукция антител после местного и парентерального применения дифтерийного анатоксина неодинакова. Более высокий титр антидифтерийных антител класса IgA (11S) в секретах (при интраназальном введении анатоксина), чем в сыворотке, свидетельствовал о местном их происхождении, а не о транссудации из плазмы крови. Одновременно с антителами класса IgA(11S) в секретах носа некоторых лиц были найдены и дифтерийные антитоксины класса IgG, которые могут продуцироваться местно и поступать из крови.

Вопрос о значении антител класса IgD и IgE для И. еще недостаточно изучен, хотя имеются основания предполагать, что и эти иммуноглобулины выполняют защитную функцию. Однако особенности структуры и функции этих антител и их небольшая концентрация по сравнению с IgG, IgA и IgM позволяют отводить им меньшую роль в защите организма от инфекции.

Миндалины, аденоиды, бронхиальные и мезентериальные лимф, узлы содержат клетки, продуцирующие IgE. В селезенке и в подкожных лимф, узлах эти клетки представлены скудно. Антитела класса IgD найдены в содержимом жел.-киш. тракта, куда поступают, по-видимому, в результате секреции их из местных плазматических клеток. Секреторные и сывороточные IgD и IgE одинаковы, секреторного компонента у них нет.

Теории иммунитета

Возможность приобретения организмом невосприимчивости к перенесенному однажды заразному заболеванию была известна давно. Однако причины этого долго оставались неизвестными. Уже проводились прививки против оспы, сибирской язвы, бешенства предложенными Э. Дженнером и Л. Пастером вакцинами, однако ни один из факторов и механизмов, лежащих в основе приобретаемого в результате прививок И., не был установлен.

Большое значение для решения этой проблемы имело открытие микробов - специфической причины заболеваний. Не случайно поэтому, что первые успехи в развитии иммунологии непосредственно следовали за успехами, достигнутыми микробиологией. Открытие возбудителей заболеваний, их токсинов давало возможность вплотную подойти к изучению факторов и механизмов, противодействующих им.

Теория «истощения среды» , предложенная Л. Пастером в 1880 г., была одной из первых попыток объяснить причину возникновения приобретенного И. Невосприимчивость, наступавшая в результате перенесенного однажды заболевания, объяснялась тем, что микробы полностью использовали необходимые для их жизни вещества, бывшие до заболевания в организме, и поэтому не размножались в нем вновь, подобно тому как они перестают размножаться на искусственной питательной среде после длительного культивирования в ней.

К этому же времени относится и ретенционная теория иммунитета , предложенная Шово (I. В. A. Chauveau), согласно к-рой задержка роста бактерий объяснялась накоплением в организме особых продуктов обмена, препятствующих дальнейшему размножению микробов. Хотя ретенционная теория П., так же как и гипотеза «истощения среды», были умозрительными, все же они в какой-то степени отражали объективную действительность. В гипотезе Шово содержались уже намеки на возможность появления в результате инфекции или иммунизации каких-то новых веществ, тормозящих активность микробов в случае вторичного заражения. Таковыми, как было показано позднее, являются антитела.

Фагоцитарная теория иммунитета , основоположником к-рой был И. И. Мечников, была первой экспериментально обоснованной теорией невосприимчивости. Ее высоко оценил Л. Пастер как новое и оригинальное направление. Высказанная впервые в 1883 г. в Одессе она в дальнейшем успешно разрабатывалась в Париже И. И. Мечниковым и его многочисленными сотрудниками и учениками. Фагоцитарная теория, суть к-рой изложена выше, неоднократно была предметом острых научных дискуссий, и ее автору в течение многих лет приходилось отстаивать правоту своей идеи в научных спорах со многими всемирно известными учеными - П. Баумгартеном, Р. Кохом, Р. Пфейффером, К. Флюгге и др. Время и факты, однако, полностью подтвердили первостепенное значение фагоцитарной реакции в защите организма от инфекции, и фагоцитарная теория И. получила общее признание. В дальнейшем в нее были внесены уточнения и дополнения. Было установлено, что захват и переваривание фагоцитами болезнетворных агентов далеко не единственный фактор защиты организма. Имеются микробы, напр, вирусы, для которых фагоцитоз сам по себе не имеет столь большого значения, как при бактериальных инфекциях, и только лишь предварительное воздействие на вирусы антител может способствовать их захватыванию и разрушению.

Нельзя было, исходя только из фагоцитарной теории, объяснить механизм приобретенной резистентности к токсинам. Открытие Э. Ру и Йерсеном (A. Yersin) в 1888 г. дифтерийного токсина, а Э. Берингом и С. Китасато в 1890 г. противостолбнячного, а затем и противодифтерийного антитоксинов было фактом, заставившим выйти за пределы фагоцитарной теории и считаться с защитным действием гуморальных механизмов. В лаборатории И. И. Мечникова его учениками и сотр. - Ж. Борде, Ф. Я. Чистовичем и др. - были проведены фундаментальные исследования факторов гуморального И. - изучена природа и свойства литических агентов, открыты преципитины к белкам животного происхождения.

Не отрицая значения антител, И. И. Мечников высказал предположение, что они продуцируются фагоцитами. В образовании иммуноглобулинов плазматическими клетками непосредственное участие принимают макрофаги, а сами лимфоидные клетки, близкие по происхождению к микрофагам Мечникова, осуществляют и функцию распознавания антигенов (Т-клетки), и синтез иммуноглобулинов (В-клетки). Фагоцитарные реакции - это могучий, однако далеко не всеобъемлющий механизм защиты организма от микробов. Напр., в защите организма от токсинов и других растворимых чужеродных антигенных веществ животного и растительного происхождения, а также от вирусов основная роль принадлежит гуморальным факторам - антитоксинам и другим антителам. Отдавая должное антителам, следует, однако, отметить, что соединение их, напр., с токсином не приводит к его разрушению, и он может быть в искусственных условиях снова восстановлен. Нейтрализованные же антителами комплексы захватываются фагоцитарными клетками и перевариваются. Клеточная реакция на чужеродный антигенный агент - это не только фагоцитарная реакция, но и реакция иммунокомпетентных клеток, ведущая к образованию антител. Так тесно переплетаются в единый механизм клеточные и гуморальные факторы защиты организма.

И. И. Мечников подчеркивал одну сторону клеточной защитной реакции - фагоцитарную. Последующее развитие науки, однако, показало, что функции фагоцитарных клеток более разнообразны: кроме фагоцитоза, они участвуют в продукции антител, интерферона, лизоцима и других веществ, имеющих большое значение в формировании И. Более того, установлено, что в иммунных реакциях принимают участие не только клетки лимфоидной ткани, но и другие. Интерферон, напр., способны вырабатывать все клетки, гликопротеиновый фрагмент секреторных антител продуцируется эпителиальными клетками слизистых оболочек, многие клетки, а не только клетки ретикулоэндотелиальной системы вырабатывают вирусные ингибиторы. Эти факты, а также и многие другие дают основание говорить о клеточном иммунитете в широком понимании, включая и фагоцитарную реакцию как важнейшую и эволюционно наиболее древнюю форму защиты. Одновременно с фагоцитарной теорией И. развивалось гуморальное направление, к-рое главную роль в защите от инфекции отводило жидкостям и сокам организма (крови, лимфе, секретам), в которых содержатся вещества, нейтрализующие микробы и продукты их жизнедеятельности.

Гуморальную теорию иммунитета создавали многие крупные исследователи, поэтому связывать ее только с именем П. Эрлиха несправедливо, хотя ему и принадлежат, бесспорно, многие фундаментальные открытия, связанные с антителами.

Й. Фодор (1887), а затем Дж. Наттолл (1888) сообщили о бактерицидных свойствах сыворотки крови. Г. Бухнер (1889) установил, что это свойство зависит от наличия в сыворотке особых термолабильных «защитных веществ», названных им алексинами. Ж. Борде (1898), работавший в лаборатории И. И. Мечникова, представил факты, свидетельствующие об участии в цитоцидном эффекте двух различных по своим свойствам субстратов сыворотки - термолабильного комплемента и термостабильного антитела. Большое значение для формирования теории гуморального И. имело открытие Э. Берингом и

С. Китасато (1890) способности иммунных сывороток нейтрализовать столбнячный и дифтерийный токсины, а П. Эрлихом (1891) - антител, нейтрализующих токсины растительного (рицин, абрин) происхождения. В иммунных сыворотках, полученных от резистентных к холерному вибриону морских свинок, Р. Пфейффер (1894) обнаружил антитела, растворяющие микробов; введение этих сывороток неиммунным животным сообщало им устойчивость к холерному вибриону (см. Исаева-Пфейффера феномен). Открытие антител, агглютинирующих микробы [Грубер, Дархем (М. Gruber, H. Durham), 1896], а также антител, преципитирующих продукты их жизнедеятельности [Краус (R. Kraus), 1897], подтверждало прямое действие гуморальных факторов на микробы и продукты их жизнедеятельности. Получение Э. Ру (1894) сыворотки для лечения токсической формы дифтерии окончательно укрепило идею о роли гуморальных факторов в защите организма от инфекции.

Сторонникам клеточного и гуморального И. казалось, что эти направления находятся в резком, непримиримом противоречии. Однако дальнейшее развитие науки показало, что между клеточными и гуморальными факторами И. существует тесное взаимодействие. Напр., такие гуморальные вещества, как опсонины, агглютинины и другие антитела способствуют фагоцитозу: присоединяясь к патогенным микробам, они делают их более доступными для захватывания и переваривания фагоцитарными клетками. В свою очередь фагоцитарные клетки принимают участие в кооперативных клеточных взаимодействиях, ведущих к продукции антител.

С современных позиций видно, что и клеточная, и гуморальная теории И. правильно отражали отдельные его стороны, т. е. были односторонними, а не охватывали явление в целом. Признанием ценности обеих теорий явилось одновременное присуждение в 1908 г. И. И. Мечникову и П. Эрлиху Нобелевской премии за выдающиеся заслуги в развитии иммунологии. П. Эрлих (1897) одним из первых пытался проникнуть в механизм образования клетками антител. Последние, как он считал, образуются теми же клетками, с к-рыми взаимодействует и антиген, напр, токсин. Это положение П. Эрлиха не нашло, однако, подтверждения. Столбнячный токсин имеет тропизм к клеткам нервной ткани, а антитоксин, как и все другие антитела, вырабатывается только плазматическими клетками, независимо от того, на какие клеточные системы антиген губительно действует.

Одной из важнейших заслуг П. Эрлиха является создание рецепторной теории . В основу взаимодействия токсинов с антитоксинами и чувствительными к токсинам клетками, так же как и любых антигенов с клетками и антителами, был положен хим. принцип - наличие особых специфических для каждого антигена и антитела структур - рецепторов, посредством которых и осуществляется взаимодействие между клетками, антигенами и антителами. Были введены понятия о рецепторах, фиксирующих вещества, - хеморецепторах, а также рецепторах, фиксирующих антигены. Отделившиеся от клеток рецепторы являются, по мнению П. Эрлиха, антителами. Создав рецепторную теорию, П. Эрлих во многом предвосхитил современные теории образования антител, взаимодействие их с антигенами. Наличие специфических иммуноглобулиновых рецепторов у Т-клеток, распознающих антигены, рецепторов у B-клеток и макрофагов, активных центров у молекул антител и комплементарных к ним детерминантных групп у антигенов является одним из важнейших достижений современной иммунологии. Обоснованные трудами И. И. Мечникова и П. Эрлиха клеточное и гуморальное направления в изучении И. продолжают успешно развиваться.

Со времени И. И. Мечникова и П. Эрлиха было предложено много теорий И., хотя в строгом смысле слова они не могли претендовать на название особых теорий, поскольку касались лишь отдельных, хотя и важных, но частных вопросов: механизма образования антител, их специфичности, механизма соединения антигена с антителом и др., не объясняли феномена И. в целом, т. е. механизмов наследственной и приобретенной невосприимчивости организма к различным инфекционным болезням. Многие из этих теорий представляют лишь исторический интерес.

Значительный вклад в развитие общей иммунологии внесли экспериментально-теоретические исследования Ф. Бернета (1972) - автора клональнo-селекционной теории образования антител (см. Антитела). Эта теория способствовала изучению иммунокомпетентных клеток, роли их в специфическом распознавании антигенов, продукции антител, возникновении иммунол. толерантности, аутоиммунных процессов, аллергии.

Несмотря на определенный прогресс в изучении специфических и неспецифических факторов и механизмов И., многие стороны его далеко еще не раскрыты. Неизвестно, почему в отношении одних инфекций (корь, оспа, паротит, полиомиелит, туляремия и др.) организм способен формировать напряженный и длительный И., а в отношении других инфекций приобретаемый организмом И. непродолжителен, и один и тот же в антигенном отношении тип микроба может вызывать повторные заболевания через относительно короткие промежутки времени. Не известны также причины малой эффективности иммунных факторов в отношении бактерионосительства, а также возбудителей хрон, и латентных инфекций, напр, вируса простого герпеса, который в течение длительного времени, а иногда и пожизненно может персистировать в организме и вызывать периодические обострения инфекции, в то время как другие заболевания заканчиваются стерильным И. Объяснить это только способностью вируса герпеса непосредственно переходить из пораженной клетки в нормальную, минуя экстрацеллюлярную среду, вряд ли возможно, поскольку такой же механизм перехода из клетки в клетку наблюдается и у вируса оспы, вызывающего стойкий стерильный И. Не установлено, почему в одних случаях факторы и механизмы И. способны ликвидировать инфекционный процесс и освободить организм от патогенных агентов, а в других случаях на долгие годы устанавливается состояние своеобразного равновесия между микробом и организмом, периодически нарушаемое то в ту, то в другую сторону (туберкулез, лепра и др.).

По-видимому, единого, универсального для всех инфекций механизма невосприимчивости и освобождения организма от микробов не существует. Особенности патогенеза различных инфекций находят свое отражение и в особенностях механизмов, обеспечивающих И., однако существуют общие принципы, характеризующие способ защиты от микробов и других чужеродных антигенных веществ. Это дает основание для построения, общей теории иммунитета. Выделение двух аспектов И. -клеточного и гуморального - оправдано методическими и педагогическими соображениями. Однако ни один из этих подходов не дает достаточных оснований для создания теории И., к-рая бы всесторонне отражала суть наблюдаемых явлений. Как клеточные, так и гуморальные факторы, искусственно изолируемые, характеризуют лишь отдельные стороны явления, но не весь процесс в целом. В построении современной теории И. должны найти также место и общефизиол. факторы и механизмы: повышение температуры, секреторно-выделительная и ферментативная функции, нейрогормональные влияния, активность обмена веществ и т. д. Молекулярные, клеточные и общефизиол. реакции, обеспечивающие защиту организма от микробов и других чужеродных антигенных веществ, должны быть представлены как единая, взаимосвязанная, эволюционно сложившаяся и генетически детерминированная система. Отсюда естественно, что генетическая детерминация иммунного ответа на чужеродный антиген, так же как вновь приобретаемые факторы и механизмы, должна учитываться при построении современной теории И.

Иммунные реакции выполняют не только специальную функцию защиты от микробов и продуктов их жизнедеятельности, но несут и другую, более разнообразную физиол, функцию. Иммунные реакции принимают участие и в освобождении организма от различных нем и пробных антигенных веществ, проникающих через респираторный и пищеварительный тракт, через поврежденную кожу (яды членистоногих, змей), а также искусственно вводимых с врачебными целями (сыворотки, кровь, лекарства, аллогенные трансплантаты). На все эти субстраты, генетически отличающиеся от антигенов реципиента, организм отвечает комплексом специфических и неспецифических клеточных, гуморальных и общефизиол. реакций, способствующих их деструкции, отторжению и выведению. Доказано значение иммунных реакций и в предотвращении возникновения у экспериментальных животных злокачественных опухолей вирусной этиологии (см. Иммунитет противоопухолевый).

Высказана гипотеза (Ф. Вернет, 1962; Р. В. Петров, 1976), что иммунная система организма осуществляет функцию надзора за генетическим постоянством совокупности соматических клеток. Специфические и неспецифические защитные реакции играют важную роль в сохранении жизни на земле. Однако совершенство иммунных реакций, как и всех других, относительно, и при определенных условиях они могут приносить и вред. Напр., на повторное поступление больших доз чужеродного белка организм отвечает бурной и стремительной реакцией, к-рая может закончиться смертельным исходом (см. Анафилактический шок). Относительным несовершенством может характеризоваться и такая мощная защитная реакция, как воспаление, к-рое в случае локализации его в жизненно важном органе приводит иногда к большим и непоправимым разрушениям тканей.

Функция отдельных защитных факторов может быть не только ослаблена, но и изменена. Если в норме иммунные реакции направлены на уничтожение чужеродных агентов - бактерий, токсинов, вирусов и др., то в патологии эти реакции начинают действовать и против собственных нормальных, неизмененных клеток и тканей.

Проявления И. разнообразны, основные из них: понижение экстенсивности и интенсивности повторных инвазий, замедление развития гельминтов и сокращение сроков их жизни, угнетение репродуктивной активности. И. передается от матери потомству с молоком и через плаценту.

Кожный и кожно-слизистый лейшманиоз характеризуются развитием в основном реакций гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) при отсутствии или очень низких титрах антител. И. при этих формах инфекции носит абсолютный характер и может развиваться либо постепенно, становясь полным к периоду завершения первичного процесса (Leishmania tropica minor), либо более быстро, когда невосприимчивость к суперинвазии наступает уже на стадии язвы (зоонозный кожный лейшманиоз). Существуют формы кожного лейшманиоза с хрон, течением, не поддающиеся химиотерапии, при которых И. подавлен.

При висцеральном лейшманиозе в крови наблюдается высокая концентрация IgM и IgG, тогда как реакции ГЗТ выражены неодинаково и развиваются в разные сроки после излечения. Антитела обнаруживаются уже на ранних стадиях инфекции и выявляются в высоких титрах в течение всей активной фазы (после успешного лечения исчезают через несколько месяцев). Протективное действие антител не ясно, т. к. присутствие их в высоких титрах в крови не защищает больного от гибели. В последние годы показана связь невосприимчивости, приобретенной после выздоровления от висцерального лейшманиоза, с развитием ГЗТ.

Т. о., проявления и механизмы И. при разных протозойных инфекциях неодинаковы. Заслуживает внимания отмечаемое для ряда простейших (плазмодии, токсоплазмы, лейшмании) выраженное иммунодепрессивное действие в отношении сопутствующих инфекций и инвазий, природа к-рого пока не установлена.

Особенности иммунитета у детей

Иммунол, реактивность детского организма имеет свои закономерности развития в онтогенезе. Большое значение для новорожденного имеет пассивный И., представленный IgG матери. Он включает разнообразные антитоксины, противовирусные и антибактериальные антитела. Однако новорожденный имеет дефицит антител к грамотрицательным микроорганизмам, которые не поступают через плаценту. Это создает благоприятные условия для развития соответствующих инфекций. Уровень IgG пуповинной сыворотки коррелирует с содержанием его у матери, но часто выше из-за способности плода концентрировать IgG путем активного трансплацентарного транспорта. Этот процесс протекает наиболее интенсивно в последние недели беременности, поэтому содержание IgG у недоношенных тем ниже, чем больше срок недонашивания. Сразу же после рождения начинается катаболизм пассивно полученного IgG, содержание к-рого снижается максимально к 6-9 мес. жизни.

Созревание собственной иммунной системы ребенка начинается в ранние периоды внутриутробной жизни. Лимфоциты плода интенсивно размножаются в тимусе, с 12-й нед. беременности они реагируют на фитогемагглютинин, т. е. являются функционально активными. Они содержат связанные с поверхностью лимфоцитов IgM и IgG. Тимус является не только источником лимфоцитов, но и осуществляет регуляцию генетически обусловленного иммунол. созревания. Иммунол, компетенции те или иные клоны лимфоидных клеток достигают в разное время. Наиболее рано появляется способность к иммунному ответу на антигены вирусов, жгутиковый антиген сальмонелл, антиген стафилококка, некоторые пищевые антигены. Допускается проникновение нек-рого количества антигена через плаценту и внутриутробная подготовка лимфоидных клеток антигенами широко распространенных бактерий и вирусов. Разница во времени появления иммунного ответа может быть связанной также с незрелостью ферментативного статуса клеток, осуществляющих первичную обработку антигена.

Функционирование иммунной системы, т. е. синтез антител и развитие аллергии замедленного типа, происходит только при антигенной стимуляции. Поэтому толчком к нему является микробное обсеменение новорожденного, наступающее после рождения. Особенно большую роль играют бактерии, заселяющие жел.-киш. тракт. Первым иммуноглобулином, который синтезирует организм новорожденных, является IgM. Его содержание повышается в первую же неделю жизни и раньше других (уже к 1-му году) достигает уровня, свойственного взрослым. IgA синтезируется со 2-3-й нед., повышается медленнее и достигает уровня взрослых к 7-12 годам. Начало синтеза IgG индивидуально, доказан его синтез уже в 1-й мес. жизни, однако катаболизм пассивно полученного IgG настолько превышает его синтез, что повышение уровня IgG начинает улавливаться только после 2-3 мес. IgG достигает такого же уровня, как у взрослого, позже остальных иммуноглобулинов. У новорожденных заселение жел.-киш. тракта микрофлорой ведет к локальной продукции IgA, содержание к-рого в фекалиях у детей 4-6 мес. приближается к таковому у взрослых. Содержание IgA в бронхиальном секрете на 1-м мес. жизни ребенка, наоборот, очень низко и резко повышается только во втором полугодии жизни.

Созревание иммунной системы может быть нарушено, а ее функционирование начато раньше при иммунол, конфликтах мать - плод и при внутриутробном инфицировании плода. В случае инфицирования синтез иммуноглобулинов начинается уже до рождения. Наиболее отчетливо повышается синтез IgM, уровень к-рого выше 20 мкг/100 мл рассматривается как косвенный показатель внутриутробной инфекции. При развитии у новорожденного инфекционных и воспалительных заболеваний также происходит повышенный синтез иммуноглобулинов, особенно IgM. Резко повышается IgM при генерализованных процессах, вирусных инфекциях. Развитие лимфоидной ткани не кончается с появлением способности реагировать на антиген на ранних этапах постнатального развития. Оно продолжается в течение всего периода детства и заканчивается лишь в периоде полового созревания. С возрастом продолжается развитие лимфоидной ткани, накопление клеток памяти, совершенствование регуляционных механизмов. Неуклонно нарастает интенсивность антителообразования и выраженность клеточного иммунитета.

Hакапливаются противоорганные антитела и антигаммаглобулины. На процесс становления И. оказывают влияние окружающая среда, частота инфекционных и воспалительных заболеваний, профилактические прививки. Влияние последних на созревание иммунной системы и ее правильное функционирование еще мало изучено. Вакцинация должна быть индивидуализирована и проводиться под контролем иммунол, показателей.

Развитие факторов наследственного (видового) И. также имеет свои закономерности. Их внутриутробный синтез также ограничен из-за отсутствия соответствующих стимулов. Исключение представляет лизоцим, активность к-рого очень высока в пуповинных сыворотках. Очень большое количество лизоцима содержится п в околоплодных водах. Рождение ребенка является мощным стимулом и для выработки факторов наследственного И., активность которых резко повышается уже в первые дни жизни. Стимулом к их продукции является весь комплекс факторов, связанных с изменением условий жизни новорожденного и вызывающих развитие общей адаптационной реакции организма. Неспецифические защитные показатели как при рождении, так и в течение первых недель жизни ниже у недоношенных по сравнению с рожденными в срок. Дальнейшая динамика неспецифических защитных факторов неодинакова. Не меняется или мало меняется с возрастом содержание комплемента. Неуклонно снижается активность лизоцима. После периода повышения максимально к 3 годам начинает снижаться содержание пропердин а. Неспецифические защитные механизмы имеют большое значение для детей раннего возраста. Однако у них недостаточно выражены резервные возможности мобилизации факторов наследственного И. при дополнительной антигенной нагрузке, в результате чего легко наступает их истощение. Особенности становления И. у ребенка во многом определяют клин, течение инфекционных, воспалительных, аллергических и аутоиммунных заболеваний у детей.

Иммунитет - это способ защиты организма от живых тел и веществ (антигенов - АГ), несущих на себе признаки чужеродной информации [Р.В. Петров с соавт., 1981; Р.М. Хаитов с соавт, 1988; W. Bodmen, 1997].

К экзогенным АГ чаще всего относят микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), к эндогенным - клетки человека, измененные вирусами, ксенобиотиками, старением, патологической пролиферацией и др.

Защиту человека от чужеродных агентов обеспечивает иммунная система, которая состоит из центральных и периферических органов. К первым относятся костный мозг и вилочковая железа, ко вторым - селезенка, лимфоузлы, лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками и кожей.

Главной клеткой иммунной системы является лимфоцит. Кроме того, в обеспечении иммунного ответа участвуют также тканевые макрофаги, нейтрофилы, естественные киллеры (ЕК).

Выделяют врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденный иммунитет обеспечивается факторами естественной резистентности. Некоторые механизмы борьбы с инфекцией являются врожденными, то есть присутствуют в организме до встречи с любым инфекционным агентом и их активность не зависит от предыдущей встречи с микроорганизмами.

Основным внешним защитным барьером, предотвращающим проникновение микроорганизмов в организм человека, являются кожа и слизистые оболочки. Защитные свойства кожи - это прежде всего ее непроницаемость (физический барьер) и наличие на поверхности ингибиторов микроорганизмов (молочная кислота и жирные кислоты в поте и секрете сальных желез, низкий pH на поверхности).

Слизистая оболочка обладает многокомпонентным механизмом защиты. Слизь, выделяемая ее клетками, препятствует прикреплению к ней микроорганизмов; дви­жение ресничек способствует «выметанию» чужеродных веществ из дыхательного тракта. Слезы, слюна и моча активно вымывают чужеродные вещества со слизистых оболочек. Многие секретируемые организмом жидкости обладают специфическими бактерицидными свойствами. Например, соляная кислота желудка, спермин и цинк в сперме, лактопероксидаза в грудном молоке и лизоцим во многих внешних секретах (носовой, слезы, желчь, дуоденальное содержимое, грудное молоко и др.) обладают мощными бактерицидными свойствами. Бактерицидным действием обладают также некоторые ферменты, например, гиалуронидаза, б1-антитрипсин, липопротеиназа.

Особый механизм защиты обеспечивает микробный антагонизм, когда нормальная кишечная микрофлора организма подавляет рост многих потенциально патогенных бактерий и грибов. В основе антагонизма лежит конкуренция за питательную среду или продукция агентов, обладающих бактерицидными свойствами. Так, например, инвазии микробов во влагалище препятствует молочная кислота, образуемая микробами-комменсалами при расщеплении гликогена, секретируемого клетками влагалищного эпителия.

Фагоцитоз является важнейшим механизмом неспецифической защиты. Моноциты, тканевые макрофаги, полиморфноядерные нейтрофилы участвуют в процессе, который способствует обработке антигена с последующим представлением его лимфоцитам для развития собственно иммунного ответа.

Система комплемента существенно повышает эффективность фагоцитоза и помогает уничтожению многих бактерий. Известно множество компонентов комплемента, они обозначаются символом «С». В организме в наибольшем количестве содержится С3-компонент комплемента. Система комплемента участвует в развитии острой воспалительной реакции в ответ на внедрение инфекционного агента. Есть данные, что С3-компонент комплемента (С3b) играет определенную роль в антителообразовании.

К неспецифическим факторам защиты относятся и белки острой фазы воспаления. Они способны инициировать реакции преципитации, агглютинации, фагоцитоза, связывания комплемента (черты, сходные с иммуноглобулинами), повышают подвижность лейкоцитов, могут связываться с Т-лимфоцитами.

Интерферон также входит в перечень факторов неспецифической защиты, хотя и занимает среди них особое место. Он продуцируется многими клетками, появляется спустя несколько часов после заражения клетки вирусом. Воздействие «текущей инфекции» сопровождается образованием в клетке инактивированного вируса, который стимулирует интерферонообразование.

Организм человека обладает огромным набором средств специфической иммунной защиты. Ее осуществление требует участия весьма тонких механизмов.

Гуморальный иммунитет. Специфический иммунный ответ обеспечивают антитела, которые в результате связывания с микробом активируют комплемент по классическому пути. Специфический иммунный ответ реализуют лимфоциты (В и Т). Предшественником всех иммунокомпетентных клеток является полипотентная стволовая клетка костномозгового происхождения. В-лимфоциты запрограммированы на продукцию антител (АТ) одной-единственной специфичности. Эти антитела присутствуют на его поверхности в качестве рецепторов для связывания антигенов. Один лимфоцит имеет на своей поверхности до 105 идентичных молекул АТ. АГ взаимодействует только с теми АТ-рецепторами, к которым имеет сродство. В результате связывания АГ с АТ генерируется сигнал, который стимулирует увеличение размеров клетки, ее размножение и дифференцировку в плазматические клетки, которые продуцируют АТ. Значимое для определения в сыворотке количество АТ образуется чаще всего через несколько суток.

Все АТ представлены основными классами иммуноглобулинов - IgG, IgА, IgМ, IgЕ, IgD, - которые в биологических жидкостях отражают состояние гуморального иммунитета. Классы иммуноглобулинов отличаются антигенными особенностями константных доменов тяжелых цепей (Fc-фрагмент). АТ к живым и не живым АГ входят в состав существующих классов иммуноглобулинов. Количественное соотношение иммуноглобулинов представлено следующим образом: IgG - г (Fc г) - 75% (12 мг/мл); IgA - б (Fc б) - 15-20% (3,5 мг/мл); IgM - м (Fc?м) - 7% (1,5 мг/мл); IgD - д (Fc д) - 0,03 мг/мл; IgE - е (Fc е) - 0,00005 мг/мл.

Так как возрастание количества АТ происходит в результате взаимодействия с АГ, то основанная на этом реакция получила название «приобретенный иммунный ответ». Первичный контакт с АГ оставляет отпечаток в виде некой информации - иммунологической памяти, благодаря которой организм получает способность эффективно противостоять повторному заражению тем же возбудителем, т.е. приобретает состояние иммунитета. Приобретенный иммунитет характеризуется антигенной специфичностью, то есть иммунитет к одному микробу не обеспечивает защиты от другого инфекционного агента.

Онтогенез местного иммунитета. Местный иммунитет обеспечивается лимфоидным аппаратом субэпителиальных пространств и эпителиальными клетками, покрывающими слизистые оболочки органов, сообщающихся с внешней средой. Главным иммуноглобулином является sIgA. Ребенок рождается без sIgA. Секреторный компонент IgA - (SC) у новорожденного ребенка также отсутствует. Его следовые количества появляются к 5-7-му дню жизни. Иногда вместо sIgA у ребенка обнаруживают sIgМ, который в определенной степени берет на себя функцию sIgA, что отражает эволюционные особенности развития иммунного ответа. Этот факт важно учитывать при оценке секреторного иммунитета у младенцев и детей дошкольного возраста. Возрастная динамика секреторного иммуноглобулина А совпадает с динамикой сывороточного IgA. Секреторный иммуноглобулин достигает в секретах максимальной концентрации к 10-11 годам.

Для понимания функциональных возможностей иммунитета растущего организма важно знать физиологию его становления, которая характеризуется наличием пяти критических периодов развития.

Первый критический период приходится на возраст до 28 дней жизни, второй - до 4-6 мес., третий - до 2?лет, четвертый - до 4-6 лет, пятый - до 12-15 лет.

Первый критический период характеризуется тем, что иммунная система ребенка подавлена. Иммунитет имеет пассивный характер и обеспечивается материнскими АТ. В то же время собственная иммунная система находится в состоянии супрессии. Система фагоцитоза не развита. Новорожденный проявляет слабую резистентность к условно-патогенной, гноеродной, грамотрицательной флоре. Характерна склонность к генерализации микробно-воспалительных процессов, к септическим состояниям. Очень высока чувствительность ребенка к вирусным инфекциям, против которых он не защищен материнскими антителами. Примерно на 5-е?сутки жизни осуществляется первый перекрест в формуле белой крови и устанавливается абсолютное и относительное преобладание лимфоцитов.

Второй критический период обусловлен разрушением материнских антител. Первичный иммунный ответ на проникновение инфекции развивается за счет синтеза иммуноглобулинов класса М и не оставляет иммунологической памяти. Такой тип иммунного ответа наступает также при вакцинации против инфекционных заболеваний, и только ревакцинация формирует вторичный иммунный ответ с продукцией антител класса IgG. Недостаточность системы местного иммунитета проявляется повторными ОРВИ, кишечными инфекциями и дисбактериозом, кожными заболеваниями. Дети отличаются очень высокой чувствительностью к респираторному синцитиальному вирусу, ротавирусу, вирусам парагриппа, аденовирусам (высокая подверженность воспалительным процессам органов дыхания, кишечным инфекциям). Атипично протекают коклюш, корь, не оставляя иммунитета. Дебютируют многие наследственные болезни, включая первичные иммунодефициты. Резко нарастает частота пищевой аллергии, маскируя у детей атопические проявления.

Третий критический период. Значительно расширяются контакты ребенка с внешним миром (свобода передвижения, социализация). Сохраняется первичный иммунный ответ (синтез IgM) на многие антигены. Вместе с тем, начинается переключение иммунных реакций на образование антител класса IgG. Система местного иммунитета остается незрелой. Поэтому дети остаются чувствительными к вирусным и микробным инфекциям. В этот период впервые проявляются многие первичные иммунодефициты, аутоиммунные и иммунокомплексные болезни (гломерулонефрит, васкулиты и др.). Дети склонны к повторным вирусным и микробно-воспалительным заболеваниям органов дыхания, ЛОР-органов. Становятся более четкими признаки иммунодиатезов (атопический, лимфатический, аутоаллергический). Проявления пищевой аллергии постепенно ослабевают. По иммунобиологическим характеристикам значительная часть детей второго года жизни не готова к условиям пребывания в детском коллективе.

Пятый критический период происходит на фоне бурной гормональной перестройки (приходится на 12-13 лет у девочек и 14-15 лет - у мальчиков). На фоне повышения секреции половых стероидов уменьшается объем лимфоидных органов. Секреция половых гормонов ведет к подавлению клеточного звена иммунитета. Содержание IgE в крови снижается. Окончательно формируются сильный и слабый типы иммунного ответа. Нарастает воздействие экзогенных факторов (курение, ксенобиотики и др.) на иммунную систему. Повышается чувствительность к микобактериям. После некоторого спада отмечается подъем частоты хронических воспалитель­ных, а также аутоиммунных и лимфопролиферативных заболеваний. Тяжесть атопических болезней (бронхиальная астма и др.) у многих детей временно ослабевает, но они могут рецидивировать в молодом возрасте.