Глава 9. Особенности противомикробного иммунитета

Независимо от того, проникнет ли микроорганизм через кожу или через слизистые оболочки (верхняя часть рисунка), он оказывается перехваченным четырьмя основными рас­познающими системами: комплементом (на рисунке вверху справа), фагоцитами (на рисунке в центре), антителами (на рисунке справа) или системой КИО (на рисунке внизу). Все эти системы образуют эффективный механизм устра­нения чужеродного материала, причём их компоненты пос­тоянно взаимодействуют друг с другом. Если не было пред­варительного знакомства с антигенами проникшего микроба, гуморальный и клеточный приобретённые иммунные ответы начинают действовать через несколько дней. Но комплемент и фагоциты активируются в течение нескольких минут. Их эффект дополняется ещё несколькими компонентами систе­мы врождённого иммунитета (на рисунке в центре сверху): лизоцимом, интерферонами и другими веществами, действу­ющими неспецифично, подобно антибиотикам.

Комплемент и антитела эффективны против бактерий, свободно находящихся в крови и тканях, а клеточные компоненты иммунной системы — против бактерий, проникших в клетки (на рисунке слева). Какой механизм окажется более эффективным, зависит от особенностей микроба. Наиболее «злокачественные» микроорганизмы умудряются избежать перехвата иммунными системами, оказываются устойчивыми к его эффекторным компонентам или способны блокировать иммунные ответы.

Проникновение. Многие микроорганизмы проникают в орга­низм через раны или при укусах. Но ряд других постоянно живут на коже или слизистых (например, в ЖКТ). Последние фактически находятся вне организма (иммунные ответы на них не развиваются).

Поверхностные барьеры. Кожа и слизистые оболочки защи­щены от инфицирования благодаря кислому рН секретов, продуцируемых ферментов, слизи и других противомикробных продуктов (например, IgA).

«Естественные антибиотики». Лизоцим (продуцируемый в основном МКФ) и противовирусные протеины — интерфероны играют важную роль в системе врожденного иммунитета, подавляя активность тех микроорганиз­мов, которые без них могли бы стать патогенными. Ещё одна группа пептидов с широким спектром противомикробного действия — дефензины продуцируются на поверхности сли­зистых оболочек.

СЗ-компонента комплемента. Комплемент может прямо активироваться по альтернативному механизму многими микроорганизмами. Это приводит к лизису или фагоцитозу последних. Этот же результат достигается и при активации СЗ-компонента комплемента с участием антител (классичес­кий механизм активации комплемента, или с участием маннозосвязывающего белка.

Т-хелперы. ТН в иммунных реакциях на инфицирование выполняют несколько функций. Встретившись с носителями антигенных детерминант, стимулируют В-клетки к продукции антител. Несмотря на то что вирусы, бактерии, простейшие и другие паразиты обычно имеют множество различных детерминант, только некоторые из них способны вызвать продукцию антител без участия ТН (Т-независимо). Другие ТН продуцируют цитокины, которые привлекают и стимулируют МКФ, эозинофилы или активируют Т^С.

^{Рис. 26. Противомикробный иммунитет: общая схема (}Дж.Х.Л. Плейфейер, Б.М. Чейн 2008 )

В-лимфоциты. Первыми В-лимфоцитами продуцируются IgM, и только потом появляются IgG и другие. Таким образом, выявление IgM — первый признак наличия инфекции. На поверхности слизистых оболочек наиболее эффективны IgA.

Антитела через специфические места связы­вания пресекают попытки микроорганизмов или их токсинов проникнуть в клетки.

Фагоцитоз. Значительная часть микроорганизмов фагоцити­руется ПМЛ или МКФ. Фагоцитоз усиливается при опсонизации антигена (связывание микро­организма с СЗ- компонентом комплемента или Fc-рецепторами антител. После поглощения фагоци­том большинство патогенов разрушается лизосомальными ферментами. В некоторых случаях для стимуляции внутриклеточного цитотоксического действия у МКФ необ­ходима их активация Т-лимфоцитами.

Внеклеточное цитотоксическое действие. МКФ, ПМЛ и N К-клетки способны эффективно убивать микроорганизмы in vitro. Однако неясно, насколько выражен такой тип противомикробной активности in vivo.

NK-клетки быстро уничтожают клетки, поражённые виру­сами, однако осуществляют это не столь специфично, как лимфоциты.

Внутриклеточная выживаемость. Некоторые патогенные вирусы, бактерии и простейшие способны преодолевать внут­риклеточное цитотоксическое действие и выживать внутри МКФ. Другие микроорганизмы выживают в клетках мышц, печени, головного мозга, где они недоступны для антител и могут быть уничтожены только при активации КИО.

Цитотоксические Т-лимфоциты. Этот тип лимфоцитов спе­циализируется на уничтожении клеток, инфицированных вирусами, но они так же эффективно уничтожают и другие чужеродные агенты,. Эти же лимфоциты иногда поражают опухо­левые клетки.

Секвестрация. Микроорганизмы, которые не могут быть уничтожены (например, некоторые микобактсрии), или вещества, не поддающиеся разрушению (например, оболочки стрептококков), окружаются концентрическими слоями из МКФ и фибробластов, образование которых стимулируется ТН в ходе КИО.

Персистенция. Самые приспособленные патогены успешно избегают всех вышеуказанных иммунологических ловушек за счёт наличия у них специфических механизмов защиты. Это способность избегать фагоцитоза, сопротивление внутриклеточному цитотоксическому действию, варьирова­ние антигенных детерминант, стимуляция иммунной супрес­сии, различные формы «убежищ» (в которых клетки патоген­ных микроорганизмов недоступны иммунной системе).

Воспаление. Несмотря на то что некоторые патогены способ­ны вызывать прямое повреждение тканей организма (напри­мер, вирусы или токсины стафилококков). Паразитические микроорганизмы ставят перед орга­низмом-хозяином трудноразрешимую дилемму: либо пол­ностью уничтожить патоген, но иметь шанс повредить при этом некоторое количество собственных здоровых клеток, либо не повреждать собственные клетки, но оставить часть патогена живым. Если у организма достаточно времени, он, как правило, выбирает точку равновесия и ищет способы максимально устранить инфекцию и максимально сохранить собственные клетки.