3.3.2. Защитные реакции и иммунитет от опасностей

Живому организму приходится защищаться от различных опасностей, среди которых множество болезнет­ворных бактерий, микробов.

Мир микроорганизмов открыл в XVII в. Антоний Левенгук, а спустя полтора столетия знаменитый уче­ный Луи Пастер создал науку микробиологию. Есть микробы-враги и микробы-друзья. Причем число после­дних во много раз превышает число микробов-врагов. Полезные микроорганизмы используются в виноделии, хлебопечении, производстве лекарственных препаратов и т. д. однако много и патогенных микроорганизмов, вызывающих заболевания. Человек с ним борется, за­щитой против них является, прежде всего, кожные и слизистые покровы., Благодаря непроницаемости кожи и слизистых оболочек, микробы, несмотря на да обилие на нашем теле, во рту, в носоглотке, в кишечнике, не проникают внутрь организма и не вызывают заболеваний. Кроме того, кожа и слизистые оболочки обладают бактерицидными (убивающие бактерии) свойствами.

В чем состоит механизм защитного действия кожи и слизистых оболочек? В 1922 г. английский микробиолог А. Флеминг открыл вещество - лизоцим, выделяемое кожей и слизистыми оболочками. Лизоцим, выделенный из слез, убивает микробы даже будучи разбавленным в 10⁶ степени раз. Лизоцим, попадая на микробную клетку, растворяет ее оболочку, и она погибает.

Однако кожа и слизистые оболочки — не единствен­ный барьер для патогенных микроорганизмов. Прони­кая через кожу (если на ней есть царапины), микробы встречают на своем пути другие внутренние механизмы защиты. «Телохранителями» организма являются, прежде всего, лейкоциты, или белые кровные клетки. В 1 мм³ лимфы содержится до 2000, а в крови — до 8000 лейкоцитов (всего у взрослого человека примерно 5 — 8 л крови и около 2 л лимфы).

Как только микробы-враги проникают в организм, лейкоциты немедленно вступают с ними в борьбу. Борь­бу лейкоцитов с микробами изучал знаменитый русский ученый И. И. Мечников. Он назвал это явление «фаго­цитоз» (пожирающий клетки).

В совокупности все средства защиты организма от микробов-врагов делают его невосприимчивым к инфек­ционным заболеваниям и чужеродным телам. Это свой­ство организма называют иммунитетом. Представле­ние об иммунитете возникло давно, еще в древние времена, однако полностью это явление не изучено до сих пор.

Различают врожденный и приобретенный имму­нитет. Врожденный обеспечивается наследственными свойствами вида. Так, человек не может заболеть чумой крупного рогатого скота, а полиомиелитом болеют толь­ко люди и обезьяны.

Человек дважды не болеет одной и той же инфекци­онной болезнью благодаря приобретенному иммунитету, который обеспечивается антителами, возникающими из гамма-глобулина после инфекционной болезни. Но орга­низм отвечает выработкой иммунитета не на все микробы.

В организме Человека функционирует ряд сис­тем обеспечения безопасности. К ним относят глаза, уши, нос, костно-мышечную систему, кожу, систему иммунной защиты.

Например, глаза имеют веки — две кожно-мышечные складки, закрывающие глазное яблоко, они предохра­няют органы зрения от чрезмерного света, механическо­го повреждения, способствуют увлажнению его поверх­ности и удалению со слезой инородных тел. Уши при чрезмерно громких звуках обеспечивают защитную реакцию: две самые маленькие мышцы среднего уха резко сокращаются, и три самых маленьких косточки (молоточек, наковальня, стремечко) перестают коле­баться, наступает блокировка и система косточек не пропускает во внутреннее ухо чрезмерно сильные звуко­вые колебания.

Чихание относится к группе защитных реакций и представляет собой форсированный выдох через нос (при кашле — форсированный выдох через рот). Благо­даря высокой скорости, воздушная масса уносит из полости носа попавшие инородные тела и раздражаю­щие агенты.

Слезотечение возникает при попадании раздражаю­щих веществ на слизистую оболочку верхних дыхатель­ных путей: носа, носоглотки, трахеи и бронхов. Слеза выделяется не только наружу, но и попадает через слезоносный канал в полость носа, смывая тем самым раз­дражающее вещество.

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-АДРЕНОКОРТИКАЛЬНАЯ СИСТЕМА КАК ОДНА ИЗ ВЕДУЩИХ АДАПТАЦИОННЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА

По современным представлениям ключевую роль в де­ятельности ГГАКС играют нейросекреторные клетки (НСК) гипо­таламуса, продуцирукУщие нейрогормоны (НГ), активирующие кор-тикотропную функцию гипофиза. Основным из них является кор-тиколиберин (КЛ) — 41-членный пептид (W. Vale et al., 1981; К. Hashimoto et al., 1984; G. Stalla et al., 1984a,b; E. Emeric-Sauval, 1986). Наряду с ним кортикотропин-освобождающей активностью обладает вазопрессин (ВП) (Е. В. Черниговская, О. А. Данило­ва, 1988; J. Axelrod, Т. Reisine, 1984; A. Levy, S. Lightman, 1997), а при действии ряда стрессоров и окситоцин (ОТ) (Е. В. Черни­говская, 1986; A. Baertachi, J. Beny, О. Масага, 1983; М. Jones, 1986). В период беременности АКТГ, ВП, ОТ продуцируются пла­центой — временным эндокринным органом (В. К. Зубович, 1989).

Основными структурами мозга, в клетках которых синтезиру­ются КЛ, ВП и ОТ, служат паравентрикулярные ядра (ПВЯ) ги­поталамуса (Е. В. Черниговская, 1986; W. Vale et al., 1981; G. Macara et al., 1981a,b; G. Ixart et al., 1982; K. Hashimoto et al., 1982; F. Bloom et al., 1982; C. Bugnon et al., 1982; E. Stark et al., 1983; G. Macara, 1985; J. Dohanics et al., 1986). И. А. Држевец-кая и соавт. (1983, 1985), О. А. Данилова и соавт. (1984), А. А. Фи­ларетов и соавт. (1984), А. А. Филаретов, Ю. Г. Балашов, Н. И. Ярушкина (1987) наблюдали изменение функциональной элек­трической активности ПВЯ при стрессе. По мнению И. А. Краснов-ской (1995), гипоталамические аденогипофизотропные центры как нейропроводниковым способом, так и гуморально, связаны в еди­ный гипоталамический нейроэндокринный комплекс. Высокая скорость и эффективность управления гипофизом, периферичес­кими железами и органами-мишенями со стороны гипоталамуса обусловлена наличием у высших животных и человека трех каналов связи — трансвентрикулярного, парааденогипофизарного и транса-деногипофизарного (рис. 1). Включение каждого из них детерми­нировано периодом онтогенеза и, по-видимому, силой и/или дли­тельностью стрессора (А. Л. Поленов, М. С. Константинова, 1990; А. Л. Поленов и соавт., 1990, 1993).

Через ПВЯ осуществляется и механизм обратной связи в регу­ляции функции коры надпочечников (А. А. Филаретов, 1987, 1988; А. А. Филаретов и соавт., 1984, 1988). G. Масага et al. (1981) установили, что на нейронах ПВЯ происходит пространственно-временная суммация нервных импульсов, поступающих из других отделов гипоталамуса и внегипоталамических структур. Таким об­разом, ПВЯ выполняют роль интегратора.

Согласно современным данным, трансформация нервных им­пульсов в гормональные на уровне гипоталамуса осуществляется с помощью нейромедиаторных систем, основным компонентом ко­торых являются гипоталамические нейроамины: ДОФА, норадреналин, серотонин (Е. В. Науменко, 1971; В. Г. Шаляпина, 1976; В. В. Ракицкая, В. Г. Шаляпина, 1976; И. А. Маглеванная, Е. В. Прошлякова, М. В. Угрюмов, 1987; С. Б. Лурье и соавт., 1987; Л. Н. Маслова, С. Б. Лурье, Е. Иллнерова, 1987; К. И. Не­сем,. 1987; В. В. Прошлякова, 1988; Е. А. Луцик, 19936; W. <xanong, 1980 и др.). Изменение уровня гипоталамических нейроаминов определяет секрецию либеринов гипоталамуса и, как след­ствие, аденогипофизарных гормонов (Б. М. Коган, Н. В. Неча­ев, 1979; В. В. Фролькис, 1988а,б; М. П. Чернышова, 1993; Н. С. Сапронов, 1998; A. Levy, S. Lightman, 1997), что свиде­тельствует о том, что КЛ и КЛ-подобные вещества, синтезируе­мые НСК гипоталамуса, являются типичными гормонами.

Однако выявленные в последнее время прямые контакты аксо­нов НСК со спинномозговой жидкостью III желудочка (А. Л. Поле­нов и соавт., 1993), а также наличие эфферентных проекций ядер гипоталамуса в экстрагипоталамические структуры (М. П. Черны-шова, 1993) поставили на повестку дня решение следующего воп­роса: в какой роли выступает КЛ в данном случае — в роли нейро-гормона (НГ), классического нейротрансмиттера (НТ) или модуля­тора? В настоящее время имеются указания на то, что КЛ, ВП, ОТ и их гомологи в некоторых случаях могут выступать в роли модулято­ров функции нейрона (Нейроэндокринология, 1993, 1994). Однако работы, в которых КЛ рассматривался бы в роли нейротрансмитте­ра, на сегодняшний день являются единичными (Т. Buchanan, 1998).

Выработка КЛ во многом зависит от состояния регулирующих нейросекреторную активность отделов центральной нервной систе­мы. Так, ретикулярная формация, миндалевидные тела активиру­ют функцию гипоталамуса (А. А. Филаретов, 1974; Е. А. Луцик, 1993а; Эндокринология, 1993; Е. Endroczi, К. Lissak, 1963; М. Slusher, Y. Hyde, 1966; J. Allen, C. Allen, 1974), гиппокамп и другие отделы лимбической системы угнетают (А. А. Филаретов, 1974, В. Г. Шаляпина, И. А. Гарина, В. В. Ракицкая, 1987; К. Knigge, М. Наш, 1963; G. Кпарре, 1988). Введение КЛ в нео-стриатум приводит к изменению некоторых поведенческих реак­ций в «открытом поле» (Е. В. Туркина, Е. А. Рыбникова, 1995). С возрастом связи между гипоталамусом и структурами лимбичес­кой системы изменяются, что приводит к нарушению функции гипоталамуса (В. В. Фролькис, 1988а,б). На кортикотропин-ос-вобождающую функцию гипоталамуса оказывает тормозящее вли­яние также кора больших полушарий (И. Н. Иванова, 1963, 1965; Нейроэндокринология, 1993; К. Lissak, E. Endroczi, 1967).

Наибольшей КЛ-активностью обладает срединное возвыше­ние гипоталамуса (И. А. Држевецкая и соавт., 1983а, 1985; G. Macara et al., 1981; К. Hashimoto et al., 1982) — нейрогемаль-ный орган, через который осуществляется транспорт нейрогормонов, обладающих КЛ-активностью, из НСК гипоталамуса в пор­тальную систему гипофиза (А. А. Филаретов, 1987; А. Л. Поле­нов и соавт., 1993).

Аденогипофиз является медиаторным звеном ГГАКС. КЛ ак­тивирует синтетическую и секреторную активность кортикотропо-цитов (Б. В. Алешин, 1971; A. Brodish, 1979; С. Rivier и соавт., 1982; В. Gertz et al., 1987). Существуют данные* свидетельствую­щие, что в регуляции аденогипофизарного гормонопоэза принима­ют участие также внегипоталамические нейромедиаторы и модуля­торы — в частности, серотонин (D. Kriger, 1978, 1982; М. С. Константинова, И. Милин, А. Л. Поленов, 1987), антикортиколиберин эпифизарного происхождения (И. А. Држевецкая, 1974, 1983, 1994; Б. В. Алешин, 1982), система ГАМК (Г. К. Кадыров и со-авт., 1982; D. Krieger, 1982).

Выделяемый кортикотропоцитами кортикотропин и является тем каналом, через который осуществляется связь между нервной регуляцией и глюкокортикоидной функцией коры надпочечников. Кортикотропин выступает как в роли тропного гормона коры над­почечников (В. Б. Розен, 1984; И. А. Држевецкая, 1994; Endocri­nology, 1997), так и в роли модулятора действия «главных» НГ и НТ (Эндокринология, 1993, 1994). АКТГ работает в области аксонных терминалей нейронов, способствуя усилению активирую­щего влияния «главного» (ведущего) НТ и обуславливая тем самым процессы следовой деполяризации на мембране нейрона (Н. Н. Да­нил ова, А. Л. Крылова, 1997). На уровне аденогипофиза замыка­ется короткая обратная связь в ГГАКС (А. А. Филаретов, 1987; К. Takabe et al., 1974; Е. Hillhous, V. Jones, 1976; S. Reader et al., 1982). По мнению M. Г. Колпакова и М. Г. Поляк (1975), физиологическая роль обратных связей заключается в стабилизации фун­кций организма.

Кора надпочечных желез — эффекторное звено ГГАКС (В. Б. Ро­зен , 1980; И. А. Држевецкая, 1983, 1994; Endocrinology, 1997). Обладая высокой функциональной лабильностью, она принимает активное участие в реакциях, направленных на поддержание по­стоянства внутренней среды организма уже на ранних этапах онтогенеза (A. Jost, 1974, R. Jacquot, 1971; М. С. Мицкевич, 1978; Л. И. Губарева, 1985; Л. И. Губарева, И. А. Држевецкая, 1990; L. Gubareva, I. Drzevetskaya, 1995).

Кора надпочечных желез контролирует созревание мозгового слоя надпочечников, размер тимуса и число гемопоэтических и глмкогенсинтетических клеток в печени (A. Jost, 1974). Опосредованно, изменяя концентрацию серотонина в мозговой ткани, глюкокортикоиды влияют на проницаемость гематоэнцефалического барьера (И. В. Маркова, 1963). Кроме тог, зародышевые надпо­чечники являются единственным источником дегидроэпиандрос-терона — предшественника плацентарных гормонов (В. А. Таболин, Л. И. Лукина, 1975; В. К. Зубович, 1989; A. Jost, 1974).

Принципиально важно, что точкой приложения действия глюкокортикоидов является генетический аппарат клетки (Н.А. Юдаев и соавт., 1976). Доказано вмешательство кортикостероидов через и-РНК в процесс транскрипции и механизм синтеза белка (А.Г. Минченко, 1982, 1987; J. Baxter, P. Forscham, 1972; G. Wil­liams, 1982;). Поэтому при нарушении баланса глюкокортикоидов в ранние сроки онтогенеза возможны повреждения генети­ческих механизмов информации, нарушение функциональной дифференцировки и постнатального роста и развития, репродук­тивной функции (Л. И. Лукина, 1969; А. Жост, 1974; Г. Т. Шиш­кина, Н. Н. Дыгало, 1995; Л. В. Тарасенко и соавт., 1995; D. Вог-ger, R. Willig, 1985; Z. Hochberg et al., 1985; R. Voitilainen, S. Leisti, J. Perheentupa, 1985; W. Rohde et al., 1988).

He менее значимо участие глюкокортикоидов в созревании сурфактантной системы легких плода, играющей важнейшую роль в возникновении синдрома дыхательных расстройств у новорож­денных и ранней постнатальной смертности (Н. П. Новикова, 1982; В. Н. Калюжная, 1985; P. Ballard et al., 1980; Н. Kyank, F. Beller, 1983; В. И. Крючкова, 1984; F. Arias, 1984).

Кортикостероиды и АКТГ, а возможно, и инсулин способны осуществлять пре- и постнатальный импринтинг функционально незрелых нейроэндокринных механизмов (М. С. Мицкевич, 1978; А. Г. Резников, 1982, 1990). Изменение уровня глюкокортикои­дов в пренатальном периоде приводит к снижению аффинности кортикостероидных рецепторов в центральных структурах мозга, со­храняющееся и у взрослых потомков (S. Maccari, 1995).

Кроме того, кортикостероиды изменяют обмен различных медиаторов и модуляторов синаптической передачи (биогенных аминов, ГАМК, ц-АМФ, нейропептидов) в синаптосомах, выде­ленных из различных структур мозга. Гормоны влияют на захват и высвобождение медиаторов, их предшественников и метаболитов синаптосомами, на активность ферментов синтеза и превращения медиаторов, на медиаторно-рецепторные взаимодействия, оказы­вая тем самым влияние на передачу сенсорных сигналов в гипота-ламические центры (К. Лишак и соавт., 1977; В. Г. Шаляпина, 1980; В. Я. Кононенко, 1982; Физиология поведения, 1987; Н. Н. Данилова, А. Л. Крылова, 1997; Н. Н. Дыгало, Л. И. Серова, 1988; Endocrinology, 1984; Е. Endrocsi, Cs. Nyakas, 1988; G. Knappe, 1988; G. Fluge et al, 1998). По мнению G. Dorner et al. (1988, 1990), кортикостероиды способны влиять на развитие мозга в тече­ние пре- и раннего постнатального периода.

Другие гормоны (гормоны гипофиза, гипоталамуса) также оказывают значительное воздействие на обмен биогенных аминов в различных структурах нервной системы, различные стороны мета­болизма, включая и обмен медиаторов в нервной клетке (A. Dunn, W. Gispen, 1977). Роль гормонов заключается в стимуляции само­го важного этапа в процессе модуляции активности аденилатциклазы: замене ГДФ на ГТФ и обеспечении максимального (или минимального) синтеза ц-АМФ (С. А. Афиногенова, 1985; В. Я. Кононенко, Н. М. Космина, 1979; В. П. Комиссаренко и др., 1980). Степень стимуляции зависит от дозы кортикостероидных гормонов и пропорциональна количеству их ядерных рецепто­ров (М. К. Асрибекова, 1985).

Кортикотропин также активизирует фосфорилазы коры над­почечников, повышает активность гидроксилаз, участвующих в синтезе кортизола, кортикостероидов (D. Schulster, A. Breslow, 1980; D. Kriger, 1982) и оказывает на клетки коры надпочечников трофическое действие.

И, наконец, гормоны ГГАКС обеспечивают способность орга­низмов млекопитающих соответствующим образом реагировать на самые разнообразные формы биологического стресса (А. Ренольд, А. Ашмор, 1964; Л. Г. Лейбсон, 1981; И. А. Држевецкая, 1994;

E. В. Науменко и соавт., 1990; Е. В. Науменко, 1994; G. Dorner,

F. Gotz, W. Rohde, 1988; G. Endroczi, Cs. Nyakas, 1988; G. Dorner, 1990). В имеющихся единичных работах указывается на участие ГГАКС и в реакции на загрязнение окружающей среды. В частно­сти, исследованиями Г. Н. Жаровой (1987) выявлен более высо­кий уровень кортизола в плазме крови детей «загрязненного» района по сравнению с чистым, что свидетельствует об активировании гипофизарно-адренокортикальной системы. В. В. Гузеев и соавт. (1987) отмечают разнонаправленные сдвиги в функционировании нейроэндокринных механизмов адаптации: от стрессового напряже­ния до развития вторичной недостаточности в условиях загрязнения окружающей среды. По мнению Л. А. Стулий и Н. В. Филиппо­вой (1987), напряженное функционирование эндокринной системы в очагах загрязнения среды обитания техногенными вредными про­дуктами является причиной большей части эндокринной патологии.

В связи с выше изложенным, важную значимость имеет изу­чение влияния антропогенных факторов среды на состояние веду­щей системы адаптации — гипоталамо-гипофизарно-адренокорти-кальной, поскольку ее эффекты многозначны и охватывают прак­тически все процессы в организме человека и животных, начиная от реализации генетической программы в период внутриутробного развития и заканчивая механизмами старения в постнатальном он­тогенезе.

Особого внимания заслуживает тот факт, что рецепторы к гормонам ГГАКС имеются как на клеточной мембране (рецепторы к нейрогормонам, обладающим КЛ-активностыо, и АКТГ), так и в субклеточных структурах, включая ядро (рецепторы к кортикос-тероидам), практически всех органов и систем — ЦНС, перифери­ческих железах-мишенях, эндокриноцитах желудочно-кишечного тракта и других тканях висцеральных органов (В. Г. Шаляпина и соавт., 1986; Нейроэвдокриншогия, 1993,1994; W. Carol, H. Scham-bach, 1988). Это позволяет ей непосредственно или опосредован­но участвовать в регуляции процессов роста и развития организма, процессов катаболизма и анаболизма, процессов реализации гене­тической программы. Не исключено, что в основе нарушений при стрессе или глюкокортикоидном дисбалансе может лежать измене­ние рецепторного аппарата в различных отделах головного мозга, выявленное рядом исследователей (D. Peters, 1984, 1986; Т. Insel et al., 1990; G. Fluge et al., 1998).

Развитие отдельных звеньев ГГАКС и их взаимодействие про­исходит гетерохронно на протяжении онтогенеза. Становление ГГАКС и начало ее дифференцировки протекает еще во внутриут­робном периоде развития, а окончательное морфологическое и функциональное созревание — лишь постнатально. В силу этого, неблагоприятные факторы, действующие в системе «мать-плод», могут оказать отрицательное воздействие как на первые этапы раз­вития ГГАКС, так и на ее функционирование в постнатальном периоде онтогенеза.