Часть IV. Иммунопатология и иммунопрофилактика
Глава 1. Механизмы гиперчувствительности
Понятие о гиперчувствительности. Виды аллергенов. Классификация механизмов гиперчувствительности по Кумбсу и Джеллу. Патогенез и клинические примеры атопической аллергии. Роль наследственной предрасположенности в возникновении атопии. Лабораторная диагностика атопической аллергии. Патогенез анафилактического шока. Патогенез и клинические примеры II типа гиперчувствительности (цитотоксические, цитолитические реакции). Патогенез и клинические примеры III типа гиперчувствительности (болезни иммунных комплексов). Условия, способствующие возникновению БИК. Патогенез и клинические примеры IV типа гиперчувствительности (ГЗТ).
Аллергией (греч. аllos – иной, ergon – действие, то есть – измененное действие) называется повышенная чувствительность организма к различным веществам, связанная с изменением его иммунологической реактивности. Впервые этот термин был предложен австрийским ученым Пирке (Von Pirquet, 1906) для обозначения измененной реактивности человека на антигенную стимуляцию.
Повышенная чувствительность организма при аллергии специфична, то есть она проявляется только по отношению к тому антигену, который вызвал состояние сенсибилизации. Наблюдаемые при повторном контакте с аллергеном клинические проявления повышенной чувствительности называются аллергическими реакциями. Антигены, вызывающие аллергическую реакцию, называются аллергенами. Аллергенами могут быть белки, белково-полисахаридные, белково-липидные комплексы, сложные органические соединения небелковой природы (полисахариды, синтетические полимеры) и даже сравнительно простые химические соединения, в том числе и отдельные элементы (бром, йод), играющие роль гаптенов. Соединяясь с собственными белками организма, они изменяют их структуру, в результате формируются новые для организма комплексные антигены.
Принято подразделять аллергены на две большие группы: экзоаллергены и эндоаллергены. Экзоаллергены попадают в организм извне, эндоаллергены образуются в самом организме при травмах, ожогах, обморожениях, хронических вирусных инфекциях, аутоиммунных заболеваниях и т.д. Для превращения «своих» белков в эндоаллергены иногда достаточно минимальных воздействий, которые даже не лишают белок его физиологических функций. В роли эндоаллергенов могут также выступать комплексные антигены, образующиеся в результате соединения попавших в организм лекарств, продуктов промышленной и бытовой химии, пищевых красителей, консервантов и других гаптенов с белками собственных тканей.
К инфекционным эндоаллергенам относятся комплексные антигены, образовавшиеся в результате соединения попавших в организм микробных токсинов и других продуктов инфекционного происхождения с клетками и белками собственных тканей. Такие комплексные эндоаллергены возникают, например, при соединении компонентов стрептококков с белками соединительной ткани.
К инфекционным относят и эндоаллергены, формирующиеся в результате экспрессии части вирусного генома на плазматической мембране собственных клеток организма - комплексные вирус-индуцированные антигены.
Экзоаллергены по происхождению подразделяются на:
аллергены неинфекционного происхождения (бытовые, эпидермальные, пищевые, пыльцевые, лекарственные, промышленные и бытовые химические соединения);
аллергены инфекционного происхождения (бактериальные, грибковые, вирусные).
Различные по своей природе аллергены могут иметь одинаковые антигенные детерминанты (эпитопы). За счет этого у больных возможно возникновение перекрестной сенсибилизации.
В течение долгого периода времени общепринятой была классификация аллергических реакций, предложенная российским ученым А.Д. Адо. Согласно этой классификации, аллергические реакции делятся на две большие группы: реакции немедленного и реакции замедленного типа.
К реакциям гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ) были отнесены кожные и системные (дыхательной, пищеварительной и др. систем) аллергические реакции, возникающие через 15-30 минут после повторного воздействия на организм больного специфического аллергена. Аллергические реакции немедленного типа проявляются в виде кожного волдыря, бронхоспазма, расстройств желудочно-кишечного тракта и др.
К реакциям немедленного типа были отнесены, например, анафилактический шок, аллергическая крапивница, сывороточная болезнь, неинфекционно-аллергическая форма бронхиальной астмы, сенная лихорадка, отек Квинке, острый аллергический гломерулонефрит и др. Так как в более поздних экспериментальных исследованиях было доказано, что ведущую роль в патогенезе ГНТ играют антитела, этот тип гиперчувствительности назывался еще В-зависимая аллергия.
К реакциям гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) были отнесены аллергические реакции, развивающиеся в течение многих часов и иногда суток после повторного контакта с аллергеном.
Эти реакции часто возникают под влиянием инфекционных агентов, например, при туберкулезе, дифтерии, бруцеллезе; они могут быть вызваны гемолитическим стрептококком, пневмококком, вирусами вакцин и др.
Так, аллергические реакции замедленного типа в виде повреждений роговицы наблюдаются при стрептококковой и пневмококковой инфекции, а также при туберкулезе. Поражение нервной ткани при аллергическом энцефаломиелите также происходит по типу реакций ГЗТ.
К реакциям замедленного типа были отнесены и реакции на растительные, промышленные и лекарственные аллергены, возникающие спустя 24-72 часа после повторного контакта кожных покровов с аллергеном – так называемые контактные дерматиты. После того, как было обнаружено, что ведущим звеном патогенеза реакций ГЗТ является участие Т-лимфоцитов и макрофагов, этот тип реакций получил еще название Т-зависимой аллергии.
Реакции гиперчувствительности, как уже упоминалось выше, возникают при повторном контакте сенсибилизированного организма с аллергеном. Эта ситуация подобна иммунизации, при которой возникает более сильный и эффективный защитный адаптивный иммунный ответ, чем при первом введении этого антигена во время иммунизации. Различие между этой реакцией и реакцией гиперчувствительности заключается в том, что в первом случае адаптивный иммунный ответ является нормэргическим, т.е. его интенсивность (количество антител и/или сенсибилизированных лимфоцитов) адекватна количеству поступившего антигена.
При гиперэргическом ответе (гиперчувствительности) интенсивность адаптивного иммунного ответа столь велика, что вызывает различной степени повреждения в тканях. Это приводит к возникновению целого ряда клинических признаков и симптомов. В первую очередь возникают местные воспалительные реакции в тканях, а также системные проявления аллергии со стороны сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем.
В связи со значительным прогрессом современной иммунологии, открытием и изучением гуморальных и клеточных механизмов иммунологических реакций, лежащих в основе как защитного адаптивного иммунного ответа, так и иммунопатологических состояний, в том числе и аллергии, в 1964 году Кумбсом и Джеллом (P.Gell, R.Coombs) была разработана новая классификация механизмов гиперчувствительности, в основе которой лежат различия в иммунных механизмах, приводящие к разным клиническим проявлениям гиперчувствительности. Данная классификация в настоящее время является общепринятой.
Согласно этой классификации различают 4 типа механизмов гиперчувствительности:
Атопия и анафилаксия.
Цитотоксические (цитолитические) реакции.
Болезни иммунных комплексов.
Клеточные механизмы гиперчувствительности (ГЗТ).
Эти механизмы лежат в основе патогенеза как аллергических, так и аутоиммунных заболеваний.
Аллергические реакции представляют собой гиперэргический адаптивный иммунный ответ на антиген, причем антиген в этом случае является аллергеном. Ведущей причиной возникновения аллергии является, по-видимому, нарушение регуляции адаптивного иммунного ответа на данный антиген, вследствие чего возникает неадекватно сильный иммунный ответ. Один и тот же антиген для одного человека является антигеном, вызывающим нормальный уровень адаптивного иммунного ответа (адекватный количеству поступившего в организм антигена), а для другого этот же антиген может являться аллергеном.
Все указанные механизмы гиперчувствительности (за исключением первого) участвуют и в патогенезе аутоиммунных заболеваний.
Аутоиммунные заболевания возникают в результате нарушения иммунологической толерантности (срыва толерантности), причем могут нарушаться как центральные, так и периферические механизмы толерантности. Аутоиммунные процессы характеризуются наличием адаптивного иммунного ответа (синтеза антител и/или клеточных реакций) против собственных антигенов организма. В патогенезе большинства аутоиммунных заболеваний участвуют II, III и IY типы механизмов гиперчувствительности или их сочетания.