Патофизиология иммунной системы
План:
1. Типовые нарушения иммунологической реактивности.
2. Иммунодефицитные состояния.
3. Патологическая толерантность.
4. Реакция «трансплантат против хозяина».
5. Аллергия.
5.1. Взаимоотношение аллергии и иммунитета.
5.2. Аллергены.
5.3. Классификация аллергических реакций.
5.4. Общий патогенез аллергических реакций.
5.5. Характеристика основных типов аллергии (по Джеллу и Кумбсу).
5.6. Анафилаксия.
5.7. Атопия. Псевдоаллергия. Парааллергия.
5.8. Аллергические реакции замедленного типа.
6. Аутоиммунные процессы.
1. Типовые нарушения иммунологической реактивности
Типовые нарушения иммунологической реактивности проявляются разнообразными иммунопатологическими состояниями (рис. 1).
Иммунодефицитные состояния, патологическая толерантность, реакции «трансплантат против хозяина», аллергические реакции, а также состояния иммунной аутоагрессии являются следствием дефекта или нарушения деятельности одного или нескольких звеньев системы иммунобиологического надзора (ИБН), обеспечивающих в норме иммунный ответ.
Рис. 1. Типовые нарушения иммунологической реактивности.
Иммунопатологические состояния могут быть первичными или вторичными. Причиной первичных нарушений является наследуемый или врождённый дефект генетической программы иммунокомпетентных клеток, а также клеток, обеспечивающих неспецифическую защиту организма.
Причиной вторичных нарушений являются расстройства, возникающие после рождения на разных этапах онтогенеза в результате повреждения клеток системы ИБН факторами различной природы:
1. Физической (например, высокой дозы рентгеновского излучения или свободных радикалов).
2. Химической (антибиотики, цитостатики, перекисные соединения).
3. Биологической (например, значительного повышения уровня в крови глюкокортикоидов, повреждения клеток иммунной системы вирусами, бактериями, чужеродными клетками и AT).
2. Иммунодефицитные состояния
Иммунодефицитные состояние и иммунодефициты – типовые формы патологии иммунной системы, характеризующиеся снижением эффективности или неспособностью иммунной системы организма к осуществлению реакций деструкции (разрушения) и элиминации (уничтожения) чужеродного Аг.
Термины «Иммунодефицитные состояния» и «Иммунодефицит» применяют либо как синонимы, либо подразумевают разные патологии. Так, в клинической практике принято различать:
1. Собственно иммунодефициты, или первичные иммунодефициты (развиваются при наличии генетического дефекта).
2. Иммунодефицитные состояния (вторичные иммунодефициты), сопровождающие другие заболевания (в том числе генетические) или развивающиеся при длительных, тяжёлых и хронических заболеваниях различной природы.
Виды иммунодефицитов: 1. Первичные иммунодефициты — врождённые (генетические) дефекты иммунной системы.
2. Вторичные иммунодефициты — иммунная недостаточность развивается вследствие эндо- и экзогенных воздействий на нормальную иммунную систему (например, около 90% всех вирусных инфекций сопровождается транзиторной иммунодепрессией).
3. Неспецифические — дефект(ы) механизмов неспецифической резистентности организма (неспецифического иммунитета), фагоцитов и комплемента.
4. В зависимости от преобладания дефекта иммуноцитов того или иного класса, иммунодефициты и иммунодефицитные состояния подразделяют на В-, Т-, А-зависимые (относящиеся к антигенпредставляющим клеткам) и смешанные, или комбинированные (рис.2).
Рис. 2. Виды иммунодефицитных состояний (ИДС) и иммунодефицитов по преимущественному поражению клеток иммунной системы.
Причина первичных иммунодефицитов – генные и хромосомные дефекты. Существует множество отдельных нозологических единиц иммунодефицитов. Некоторые иммунодефициты представлены на рис. 3.
Рис. 3. Иммунодефициты, обусловленные блокадой созревания клеток иммунной системы (цифрами обозначены наиболее частые места блокады).
Обозначения: 1 — ретикулярная дисгенезия; 2 — моноцитопения, фагоцитарная недостаточность (синдром Шедьяка-Хигаси); 3 — агаммаглобулинемия швейцарского типа; 4 — синдром ДиДжорджи; 5 — синдром Вискотта—Олдрича; 6 — болезнь Брутона (агаммаглобулинемия); 7 — селективный дефицит IgG; 8 — селективный дефицит IgА, IgЕ, IgD; 9 — синдром Луи-Бар.
СКК — стволовая кроветворная клетка; МСК — миелостволовая клетка; ЛСК — лимфостволовая клетка; МоБ — монобласт; МиБ — миелобласт; М — моноцит; Н — нейтрофил; Э — эозинофил; Б — базофил; ПТ — клетка-предшественница Т-лимфоцитов; Тл — Т-лимфоцит; ПВ — клетка-предшественница В-лимфоцитов;
Вл — В-лимфоцит; ВЛМ, ВЛG, ВЛА, ВЛЕ, ВЛD — соответственно В-лимфоцит, продуцирующий IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.
Первичные иммунодефициты можно разделить по преобладающему типу поражений звеньев иммунной системы на типы:
– иммунодефицит стволовой кроветворной клетки;
– комбинированные иммунодефициты с поражением Т- и В-систем;
– иммунодефициты с преимущественным поражением клеточного иммунитета;
– преимущественно гуморальные иммунодефициты.
Дефицит стволовой кроветворной клетки проявляется синдромом ретикулярной дисгенезии (см. Приложение «Иммунодефициты»).
Комбинированные иммунодефициты развиваются при сочетанном поражении Т- и В-систем иммунитета (нет AT, Т-клеток и естественных киллеров — NK-клеток). Они характеризуются отсутствием плазматических клеток в костном мозге, недоразвитием тимуса и лимфоузлов. Характерна безусловная восприимчивость к бактериальным, грибковым, протозойным, вирусным инфекциям. Иммунодефициты подобного типа встречаются чаще, чем селективные. Виды комбинированных иммунодефицитов: агаммаглобулинемия швейцарского типа; синдром голых лимфоцитов (см. Приложение «Иммунодефициты»).
Иммунодефициты с преимущественным поражением клеточного иммунитета включают состояния, при которых нарушается развитие Т-клеток и страдают опосредуемые ими реакции клеточного иммунитета; к этой же группе относят дефекты фагоцитирующих клеток.
Доказательства роли вилочковой железы в иммунных реакциях были получены после тимэктомии, выполненной на животных в неонатальный период. Нормальное развитие оперированных животных продолжается до молочного периода и перехода на обычное кормление. В этот период развивается так называемый Wasting-синдром (синдром истощения), главным клиническим проявлением которого является отставание в росте по сравнению с интактными животными, затем развиваются дегенеративные изменения кожи, выпадение волос, кахексия и летальный исход. Симптоматику, аналогичную Wasting-синдрому, наблюдают у животных-гипотрофиков в раннем постнатальном периоде.
В группу гуморальных иммунодефицитов включают патологию, в основе которой лежит нарушение развития В-лимфоцитов и Т-хелперов гуморального ответа, а также патологию компонентов комплемента.
Селективные формы дефицита иммуноглобулинов. Дефицит IgA ведет к повышенной чувствительности слизистых оболочек к бактериальной флоре. Недостаточность синтеза IgA и IgG и сохранение уровня IgM развиваются на конечном этапе дифференцировки В-клеток в плазматические. Дефицит IgM и IgG сопряжен с высокой чувствительностью животных к гноеродной микрофлоре.
Основным симптомокомплексом, отражающим нарушение иммунной защиты при первичных иммунодефицитах, является инфекционный синдром, т.е. понижение резистентности к инфекционным агентам, в том числе сапрофитным вскоре после рождения, но могут не иметь клинических проявлений и до более позднего возраста. Характер нарушений иммунной защиты определяется локализацией поражения в иммунной системе. Так, при блокаде процесса перестройки рецепторных генов отсутствуют как Т-, так и В-клетки и не развиваются ни клеточные, ни гуморальные формы иммунного ответа. При блокаде развития В-клеток развивается агаммаглобулинемия с нарушением гуморальной защиты от внеклеточных бактерий, а при дефицитах Т-лимфоцитов страдает клеточная защита от вирусов и микобактерий. При некоторых формах первичных иммунодефицитов (синдром Вискотта-Олдрича и др.) значительно повышается риск развития злокачественных опухолей. Дефекты компонентов комплемента (выпадение единичных компонентов системы) проявляются в умеренном снижении устойчивости к некоторым возбудителям. Лишь дефицит ингибитора С1q сопровождается развитием ангионевротического отека, обусловленного накоплением вазоактивных пептидов С5а и С3а (одна из форм отека Квинке).
Вторичные, или приобретенные иммунодефициты, или иммунодефицитные состояния. С практической точки зрения целесообразно приобретенные иммунодефициты разделить по этиологическому принципу на две группы: физиологические и патологические.
К физиологическим вторичным иммунодефицитам относят:
– иммунодефицит беременных;
– иммунодефицит у новорожденных – проявляется почти полным отсутствием синтеза антител в первые дни после рождения, что компенсируется поступлением в их организм готовых антител из материнского организма (колостральный иммунитет);
– возрастные иммунодефициты – инволюция тимуса.
Причины патологических иммунодефицитных состояний многообразны:
1. Иммуносупрессивные препараты (антибиотики (циклоспорин, левомицетин), глюкокортикоиды, алкилирующие препараты (циклофосфан, хлорбутан), некоторые алкалоиды (колхицин, винбластин)).
2. Недостаточность питания, полостного и мембранного пищеварения, а также кишечного всасывания.
3. Лучевые воздействия, химиопрепараты.
4. Рост злокачественных опухолей.
5. Вирусы.
6. Состояния, приводящие к потере белка (например, нефротический синдром).
7. Гипоксия. 8. Гипотиреоз. 9. Уремия.
Среди заболеваний, которые особенно часто сопровождаются развитием вторичного иммунодефицита, следует назвать хронические неспецифические заболевания легких, некоторые эндокринопатии, ожоговую болезнь, хроническую почечную недостаточность. Из инфекционных агентов, вызывающих поражение иммунной системы, на первом месте стоят вирусы. Выявлено, что многие вирусы – возбудителей инфекционных болезней обладают тропизмом к лимфоидным клеткам, прежде всего к макрофагам, что обеспечивает их размножение и диссеминацию. Вторичные иммунодефициты сопровождают многие гельминтозные и протозойные инвазии.
* Вирусную этиологию имеет синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) – единственная самостоятельная форма вторичных иммунодефицитов человека. Его вызывает вирус иммунодефицита человека, ВИЧ-1. Основой СПИДа является поражение Т-хелперов, макрофагов, дендритных клеток.
Фактически вторичные иммунодефициты лишены самостоятельности и рассматриваются как состояния, сопутствующие известным заболеваниям или действию повреждающих факторов. Роль наследственного фактора в развитии вторичных иммунодефицитов не исключается.
Главное проявление вторичных иммунодефицитов (как и первичных) состоит в понижении устойчивости к инфекционным агентам, со склонностью к переходу воспалительных процессов в хронические формы. В ряде случаев регистрируется повышение частоты развития злокачественных опухолей.
Основой многих проявлений вторичных иммунодефицитов является гибель клеток иммунной системы, которая может реализоваться в форме некроза (гибель вследствие нарушения целостности мембраны) или апоптоза (гибель в результате деградации ДНК, обусловленной собственными ферментами клетки). Наконец, основой вторичных иммунодефицитов может стать дисбаланс клеток иммунной системы – эффекторных и супрессорных клеток.