Самостійна робота1

Самостійна робота №1: Мукозальний імунітет: лабораторна діагностика та підходи до корекції Відділи імунної системи бар’єрних тканин:

• Внутрішньосудинний

• Інтерстиційний

• Мукозальний

• Просвіт трактів

Імунна система слизових оболонок займає площу 400 кв.м. 80% клітин імунної системи синтезують IgA, 60% усіх плазматичних клітин синтезують IgA. Імунна система поділяється на:

1. Індуктивну (апендикс, пейєрові бляшки, лімфовузли. В ній відбувається розпізнавання і презентація антигену.

2. Ефекторна (lamina propria, слизова оболонка, в ній виділяються IgA та ефекторні Т-лімфоцити)

Воротами проникнення багатьох патогенів в організм хребетних є слизові оболонки травної, дихальної, сечостатевої систем, а також кон’юктиви ока, внутрішнього вуха і вивідних шляхів усіх екзокринних залоз. Захисні функції цих оболонок забезпечуються наявністю в них різноманітних імунокомпетентних клітин, у тому числі Т - і В-лімфоцитів і антигенпрезентуючих клітин, організованих у мукозальну лімфоїдну тканину (слизово-асоційовану лімфоїдну тканину). Ще в 1925 році А. М. Безредко висунув і опублікував теорію місцевого імунітету як важливої й особливої частини загального імунітету, що функціонує спільно з системним імунітетом. Як показав час, він справедливо вважав, що вакцини необхідно вводити тим же шляхом, яким збудники інфекційних хвороб проникають в організм. В останні роки сформувалися такі поняття, як мукозальна система (від лат. mucosus - слизовий), мукозальний імунітет, які використовуються як випадок поняття - «місцевий імунітет», тим самим, підкреслюючи важливість імунітету слизових. До мукозальної системи належать шлунково-кишковий, респіраторний і урогенітальний тракт, а також слізні, слинні та грудні залози. Мукозальна імунна система виконує три основні функції: 1. Захист від колонізації слизових і інвазії потенційно небезпечними мікроорганізмами. 2. Перешкода засвоєнню недеградуйованих антигенів, включаючи чужорідні білки з вживаної їжі, які переносяться повітрям і містяться в сапрофітних мікроорганізмах. 3. Запобігання розвитку потенційно небезпечних імунних реакцій на вищеперелічені антигени.

На відміну від системного імунного апарату, мукозальный імунітет постійно функціонує в умовах щільного контакту з чужорідними молекулами і повинен ефективно вибирати механізми відповіді на антигени і регулювати їх інтенсивність, щоб уникнути пошкодження тканин та імунного виснаження організму. Численні дослідження показали, що індукція системної імунної відповіді в результаті ін'єкційної імунізації може ефективно запобігати системні інфекції, але зазвичай при цьому не захищає слизові оболонки. Доставка ж антигену на слизові оболонки найчастіше призводить до стимуляції як місцевого, так і системного імунної відповіді. Надзвичайно важливим є той факт, що імунна відповідь слизових оболонок шлунково-кишкового, респіраторного і сечостатевого трактів - взаємопов'язана. При стимуляції імунної відповіді в кишечнику, специфічна імунна відповідь проти цього антигену також спостерігатиметься в дихальних і сечостатевих шляхах у вигляді продукції відповідного sIgA (секреторного IgA). В залежності від сайту проникнення антигену існує переважний напрямок міграції імунокомпетентних клітин: В-клітини з лімфоїдної тканини носоглотки в основному мігрують у верхні дихальні шляхи, тоді як слизова урогенітального тракту отримує В-клітини з нижніх відділів травного тракту.

Експериментальні дослідження мукозального імунітету дозволили встановити декілька важливих закономірностей. У слизовій оболонці існують активні лімфоїдні структури, прикладом яких є Пейєрові бляшки кишечника, які містять М-клітини з вираженими піноцитарними властивостями. Чужорідний білок, що володіє антигенними властивостями, розпізнається цими клітинами, далі вони переносять чужорідні антигени до антигенпрезентуючих клітин (таких, як субепітеліальні дендритні клітини і макрофаги), в яких антигенні детермінанти презентуются лімфоцитам. Відбувається активація T-хелперів, які в поєднанні з антигеном активують В-лімфоцити. Популяція лімфоцитів, що перебувають у слизових оболонках, відрізняється за складом від популяцій, характерних для лімфатичних вузлів або крові. Відмінності стосуються набору поверхневих рецепторів, а також типу індукованих імуноглобулінів. В епітелії концентруються Т-клітини з цитотоксичними маркерами. У слизовій співвідношення плазматичних клітин, які секретують IgA, IgM та IgG, становить 20:3:1, а в секреторної рідини співвідношення IgA: IgG становить 1:1, у сироватці крові останнє співвідношення становить 1:6. Після сенсибілізації антигенами В-клітини проліферують і переключаються на синтез IgA та sIgA (останній відрізняється наявністю секреторного компонента, який IgA набуває, проходячи крізь клітини епітелію слизової). IgA зазвичай присутній на слизовій у формах димеру або олігомеру. Ця форма охороняє IgA від дії ферментів. Сам sIgA перешкоджає адгезії вірусів до поверхні слизової, нейтралізує токсини і активує фагоцитарну діяльність клітин.

У процесі розвитку мукозальної імунної відповіді спостерігається широка міграція клітин-попередників, продуцентів IgA. За допомогою рецепторів взаємодії клітин - селектинів та інтегринів - лімфоцити "знаходять своє місце" в різних слизових, зокрема в лімфоїдних фолікулах слизової оболонки, де і диференціюються в клітини, що продукують IgA антитіла. Антигени і сенсибілізовані лімфоцити можуть проникати через регіонарні лімфатичні вузли в грудну протоку і кровоносні судини, осідати в лімфоїдних органах і індукувати утворення антитіл різних класів. Потім диференційовані В-клітини виходять з фолікул і надходять через загальну циркуляцію в мезентеральные лімфатичні вузли, де відбувається їх дозрівання і перетворення в slgA-продукуючі плазматичні клітини, які синтезують специфічні антитіла. Клітини, які синтезують IgA, повертаються в слизову кишечнику, посилюючи місцевий імунітет. Треба відзначити велике значення в антиинфекционном імунітеті такого механізму, як повторне надходження IgA в кишечник через печінку. Гепатоцити захоплюють IgA (його дво - і олігомерні форми) з циркулюючої крові і екскретують його в жовч, що в значній мірі підвищує стійкість організму до мікроорганізмів, які поступають з їжею. Примітно, що імуноглобулін IgA (sIgA) зазвичай не синтезується при системнії імунній відповіді. Таким чином, мова йде про єдину мукозальну систему імунітету.

Лімфоїдні стукткри різних відділів слизових оболонок:

Лімфоїдна тканина, асоційована зі слизовими оболонками, mucosae (Mucous-Associated Lymphoid Tissue - МАLT), яка розташована на п'яти рівнях:

• носоглотка (Nasal-Associated Lymphoid Tissue - NALT) ;

• євстахієва труба (Tube-Associated Lymphoid Tissue - ТАLТ), (представлені різними мигдалинами);

• бронхи ( Bronchus - Associated Lymphoid Tissue - BALT) ;

• грудні залози (у жінок);

• верхні відділи шлунково-кишкового тракту (Gut Associated Lymphoid Tissue - GАLТ), мають пейєрові бляшки, та нижні відділи - апендикс і солітарні фолікули.

Для оцінки стану місцевого імунітету застосовують метод мазків-відбитків зі слизової носа. З метою корекції функціонального потенціалу мукозального захисту дихальних шляхів застосовують цілий ряд препаратів, таких як Іммунал, Імудон, Тонзилгон, ІРС-19, Гриппферон, Деринат тощо. Крім цього використовують так звані “мукозальні вакцини”. Усталене в імунології поняття “мукозальна вакцина” має двоякий сенс. По-перше, це вакцина, яка вводиться не парентерально, а через рот, аерозольно, в інстиляціях. По-друге, це вакцинальий препарат, що містить спеціальний ад'ювант або антигени, укладені в мікрокапсули і тим самим захищені від травних ферментів. Оральні вакцини повинні володіти особливостями, що забезпечують стійкість антигенів до низьких значень рН для дії травних ферментів. Розроблені в експерименті вакцини засновані на використанні живих рекомбінантних мікроорганізмів, микроносіїв для білкових антигенів, а також спеціального ад'юванта - холерного токсину в мікродозах. В якості векторів в живих рекомбінантних вакцин були використані низькопатогенні сальмонели, аденовіруси, поліовіруси та ін. Другий варіант оральних вакцин - антигени, включені в ліпосоми чи мікрокапсули з великим (до 2 тиж.) терміном біодеградації, що забезпечує поступову, надійну індукцію імунної відповіді.

Урологічні мукозальні вакцини. Спроби використання моновакцин або полівакцин проти урологічних інфекцій проводилися в клініці, а місцевий імунний процес був змодельований на лабораторних тваринах.

Вакцини, що захищають дихальні шляхи. У практичній медицині використовується ряд полівакцин для лікування дихальних шляхів у хворих з хронічними або рецидивуючими запальними захворюваннями, в тому числі з інфекційно-алергічною астмою. Одна з них - вакцина ВП-4 виробництва Інституту вакцин і сироваток ім. І. В. Мечникова. Вакцина містить розчинні антигени St. aureus, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, E. coli. Показано, що 5-кратне введення препарату через рот захищає мишей від загибелі при зараженні стафілококом. Вакцина ВП-4 виявилася ефективною при лікуванні хронічних бронхітів, запалень верхніх дихальних шляхів і мікробно-обумовленої астми. В даному випадку використовуються основні принципи застосування лікувальних вакцин - поступове збільшення дози, введення різними шляхами - через ніс, рот, а дорослим пацієнтам і підшкірно. Успішне використання ВП-4 показує, що мукозальна вакцина може і не містити спеціального ад'юванта, оскільки поверхневі антигени бактерій, наприклад пептидоглюкан Klebsiella, також надають ад'ювантну дію.

В іншому відомому препараті - рибомуніл - мікробні антигени містяться в складі рибосом, препаративно виділяються з культур Kl. pneumoniae, Diploc. pneumoniae, Str. pyogenes. Препарат застосовується для лікування дорослих і дітей, у тому числі при захворюваннях ЛОР-органів.

Рибомуніл успішно активує "мукозальний імунітет", так як його клінічний ефект зазвичай поєднується з підвищенням рівня IgA в бронхіальному вмісті. Відзначено підвищення фагоцитарної активності макрофагів лаважній рідині в процесі лікування рибомунілом. Аналогічні дані отримані щодо бронхомунала, перорально застосовується у вітчизняній практиці полівакцини, та деяких інших препаратів, кілька розрізняються між собою по антигенній композиції.

Поступовий перехід від ін'єкційних до мукозальних вакцин пов'язаний з подоланням серйозних технічних і психологічних труднощів. Ін'єкційний шлях виглядає більш надійним, звичним, проте захист вакциною слизових оболонок у багатьох випадках краще, тим більше, що місцевий та системний імунні відповіді виявилися тісно пов'язаними між собою.