Реакции гиперчувствительности (аллергии). Реакции гиперчувствительности: опосредованная Т-клетками гиперчувствительность замедленного типа (IV тип) Аллергены микробиология

Иммунодефицитными состояниями называют нарушения иммунного статуса и способности к нормальному иммунному ответу на разные антигены. Эти нарушения обусловлены дефектами одного или нескольких звеньев иммунной системы.

Иммунодефицитные состояния делят на:

1) врожденные (связаны с генетическим блоком развития иммунной системы в онтогенезе, предетерминированным нарушением процессов пролиферации и дифференцировки иммунокомпетентных клеток);

2) приобретенные (возникают вследствие нарушений иммунорегуляции, связанных с перенесенными инфекциями, травмами, лечебными воздействиями и др.).

По уровню дефекта иммунной системы выделяют:

1) преимущественные дефекты В-системы (синдромы гипогаммаглобулинемии или агаммаглобулинемии);

2) преимущественные дефекты Т-системы;

3) комбинированные дефекты Т– и В-систем.

Основные причины иммунодефицитных состояний:

1) инфекции, сопровождающиеся размножением возбудителя непосредственно в клетках иммунной системы (вирус СПИДа, инфекционного мононуклеоза). Инфицированные иммунокомпетентные клетки могут разрушаться под действием самого возбудителя, его компонентов или продуктов жизнедеятельности (токсинов, ферментов), а также вследствие специфической иммунной реакции организма, направленной против микробных агентов, включенных в клеточную мембрану;

2) нарушение процессов иммунорегуляции в ходе перенесенной инфекции. При этом нарушается соотношение регуляторных субпопуляций Т-хелперов и Т-супресоров;

3) врожденные или приобретенные метаболические и гормональные дефекты, встречающиеся при таких заболеваниях, как сахарный диабет, ожирение, уремия, истощение и др.;

4) иммунопролиферативные заболевания;

5) применение иммуносупрессирующих воздействий и препаратов.

Иммунодефицитные состояния приводят к возникновению оппортунистических инфекций, вызванных условно-патогенными микроорганизмами, опухолей, аллергических и аутоиммунных процессов.

Для инфекционных заболеваний, возникших на фоне иммунодефицитных состояний, характерны:

1) рецидивирование острых инфекций;

2) затяжной, вялотекущий характер заболеваний;

3) выраженная склонность к генерализации инфекционного процесса;

4) высокий риск хронизации заболеваний с частыми последующими обострениями и неуклонно прогрессирующим характером течения патологического процесса;

5) раннее, быстрое присоединение условно-патогенной микрофлоры;

6) ведущая роль микст-инфекции в формировании воспалительного процесса;

7) необычные возбудители;

8) атипичные формы заболеваний;

9) тяжелое течение заболеваний;

10) оппортунистические инфекции;

11) резистентность к стандартной терапии.

2. Аллергические реакции. Особенности инфекционной аллергии

Аллергия – это состояние повышенной чувствительности организма к повторной сенсибилизации антигенами.

Аллергия возникает на повторное внедрение аллергена. Реакция идет через продолжительный иммунный ответ и проявляется через определенный латентный период.

Аллергены – это антигены, на которые в организме возникает аллергическая реакция. Аллергены могут иметь различное происхождение:

1) бытовыми;

2) лекарственными;

3) животного происхождения;

4) растительными;

5) пищевыми;

6) инфекционными.

Любая форма аллергии – это защитная реакция организма, но она может носить патологический характер, так как элиминация антигенов осуществляется за счет гибели собственных клеток и тканей организма.

В основе аллергии могут лежать гуморальный и клеточный иммунный ответ. По механизмам и клиническим проявлениям выделяют четыре типа аллергии.

1. Анафилактический. Образуются комплексы АГ – АТ, которые фиксируются на различных клетках-мишенях, тучных клетках, базофилах, сенсибилизируя их к соответствующему аллергену. При повторном попадании аллергена в организм происходит выделение медиаторов аллергии, которые вызывают соответствующую клиническую картину.

2. Цитотоксический. При повторной сенсибилизации антиген адсорбируется на мембране соответствующих клеток, поэтому выработанные антитела являются антителами и к тканевым антигенам. Образующийся комплекс АГ – АТ ведет к цитолизу – гибели собственных клеток.

3. Иммунокомплексный. При повторном введении антигена избыток комплекса АГ – АТ приводит к мощной активизации комплемента, он оказывает повреждающее действие на клетки тканей организма.

4. Клеточный. В его основе преобладает клеточный иммунный ответ. За развитие реакции ответственны Т-киллеры. Развивается гиперчувствительность замедленного типа. Лежит в основе инфекционной аллергии.

Инфекционный аллерген – слабый аллерген, состояние аллергии развивается только в его присутствии.

Инфекционная аллергия развивается:

1) при хронической форме дизентерии, гонореи, туберкулезе, в третичном периоде сифилиса; при этом образуются гуммы – опухолеподобные разрастания лимфоидной ткани;

2) при особо опасных инфекциях: чуме, сибирской язве, туляремии, бруцеллезе;

3) при глубоких микозах;

4) в период реконвалесценции при тифопаратифозных заболеваниях.

При ряде инфекций может быть использован аллергологический метод диагностики, который заключается в постановке аллергических проб:

1) при туберкулезе – проба Манту с туберкулином;

2) при хронической форме дизентерии – проба Цуверкалова с дизентерином;

3) при гонорее – проба с гоновакциной;

4) при бруцеллезе – проба Бюрне с бруцеллином;

5) при туляремии – проба с туляремином;

6) при сибирской язве – проба с антраксином.

Положительные аллергические пробы дают больные, бактерионосители и вакцинированные живой вакциной.

3. Аутоиммунные процессы

Аутоиммунные процессы – это такие состояния, при которых происходит выработка аутоантител (или накопление клона сенсибилизированных лимфоцитов к антигенам собственных тканей организма).

Когда аутоиммунные механизмы вызывают нарушение структуры и функций органов и тканей, говорят об аутоиммунной агрессии и аутоиммунных заболеваниях. Механизмы иммунного повреждения тканей аналогичны иммунным повреждениям, индуцированным экзоаллергенами – по типу гиперчувствительности замедленного и немедленного типов.

Существует несколько механизмов образования аутоантител. Одним из них является образование аутоантител против естественных, первичных антигенов иммунологически забарьерных тканей.

Выделяют три механизма индукции аутоиммунного ответа (аутосенсибилизации):

1) образование аутоантигенов;

2) возникновение или депрессия клонов Т– и В-лимфоцитов, несущих рецепторы к детерминантам собственных тканей (отмена толерантности);

3) размножение в организме микроорганизмов, содержащих перекрестно реагирующие антигены.

Выработка аутоантител и активация аутологичных Т-лимфоцитов в норме не происходит благодаря врожденному состоянию естественной иммунологической толерантности к собственным антигенам, которая формируется в период эмбриогенеза. При этом аутореактивные клоны иммунокомпетентных клеток в результате контакта с аутоантигенами элиминируются, блокируются или переходят в супрессивное состояние.

Аутоиммунный ответ может развиваться в результате иммунизации собственными антигенами организма, к которым не выработалась толерантность (или она утрачена). В результате иммунная система при контакте с аутоантигенами реагирует с ними как с чужеродными.

Утрата естественной иммунологической толерантности к определенным антигенам может быть следствием:

1) антигенной стимуляции модифицированными или перекрестно реагирующими антигенами;

2) нарушения иммунорегуляторных субпопуляций Т-лимфоцитов.

Аутоиммунизация возможна под действием перекрестно реагирующих антигенов, которые обнаружены у многих бактерий и вирусов. При попадании в организм они распознаются соответствующими клонами Т-хелперов, которые активируют В-лимфоциты к иммунному ответу. Следствием этого может явиться аутоагрессия.

При инфекциях и некоторых деструктивных процессах в клетках организма могут обнажаться (десквамироваться) ранее скрытые антигенные детерминанты, против которых начинается аутоиммунный процесс.

Аутоиммунные процессы могут возникать при первичных изменениях в иммунной системе – при лимфопролиферативных заболеваниях (лейкозах). При этом происходит репродукция «запрещенного» клона лимфоцитов.

Аллергия (от лат. alios - иной, ergon - действие) - это состояние измененной, повышенной чувствительности организма к различным чужеродным веществам (антигенам).

Вещества, вызывающие состояние повышенной чувствительности (гиперчувствительности) организма, называют аллергенами. Аллергенами могут быть: микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы), продукты распада микробных клеток; белки животного происхождения (яйца, молоко и др.); белки растительного происхождения (земляника, грибы и пр.); лечебные гетерологичные сыворотки и пр.

Все эти вещества являются полноценными антигенами. Кроме того, аллергию могут вызвать гаптены - вещества, которые становятся аллергенами после соединения с белками организма: производственные аллергены (красители, лаки, мыла и пр.); бытовые аллергены (пыль, шерсть собак и кошек, пух подушек и пр.); растительные аллергены (пыльца растений во время цветения и пр.); лекарственные вещества (антибиотики, аспирин и пр.).

Аллергия - специфическая гиперчувствительность организма к различным агентам. В ее основе лежит реакция антиген - антитело. Впервые попадая в организм, одни аллергены образуют антитела, другие аллергены сенсибилизируют Т-лимфоциты. В том и другом случае организм приобретает повышенную чувствительность к повторной встрече с антигеном, который вызвал эти изменения. Эта повторная встреча может проявиться по-разному в зависимости от аллергена, характера иммунной перестройки организма.

Все аллергические реакции делятся на две группы: реакции гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ) и реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). В зависимости от формы аллергии проявляется реакция гиперчувствительности того или иного типа.

Реакции гиперчувствительности Немедленного типа (ГНТ) Замедленного типа (ГЗТ) 1. Анафилаксия 1. Инфекционная аллергия 2. Феномен Артюса - Сахарова 2. Контактные дерматиты 3. Сывороточная болезнь 3. Лекарственная аллергия 4.Атопии (поллиноз, бронхиальная астма, крапивница)

Реакции гиперчувствительности немедленного типа

Анафилаксия (от лат. ana - против, phylaxis - защита) - это гиперчувствительность, проявляющаяся немедленно после повторного введения чужеродного антигена в виде шока или близких к нему состояний.

Вещества, вызывающие анафилаксию, называют анафилактогенами. К ним относят чужеродные белки, бактериальные токсины, полисахариды микробной клетки, различные лекарственные вещества, т. е. и полноценные антигены и гаптены.

Механизм анафилаксии. Первое введение анафилактогена (например, сыворотки лошади в организм морской свинки) вызывает специфическую сенсибилизацию. Возникают антитела (IgE), которые накапливаются в максимальном титре через 10-12 дней. Циркулируя в крови, эти антитела частично адсорбируются на клетках тела.

Первая доза чужеродного белка, вызывающая сенсибилизацию, называется сенсибилизирующей. Обычно это очень небольшая доза (0,01-0,0001 мл лошадиной сыворотки для морской свинки). Сенсибилизация происходит при парентеральном введении антигена. Однако она может наступить и при прохождении антигенов через слизистую оболочку кишечника или легких. Развившееся состояние аллергии может сохраняться долго - несколько месяцев и даже лет.

Повторное введение того же анафилактогена вызывает реакцию немедленного типа - анафилактический шок, от которого животное погибает. Условиями развития анафилактического шока являются: 1) повторная доза (разрешающая) должна превышать сенсибилизирующую в 10-100 раз; 2) разрешающая доза должна быть введена непосредственно в кровь.

В патогенезе анафилаксии основную роль играют антитела, образовавшиеся в ответ на введение чужеродного белка или других анафилактогенов. Эти антитела частично адсорбируются на клетках, которые называют клетки-мишени (тучные, базофилы) и др. При повторном введении разрешающей дозы аллергена он вступает в реакцию с антителами на поверхности этих клеток, нарушается целостность клеточных мембран. Это приводит к массивному выбросу из клеток веществ типа гистамина, которые обусловливают развитие анафилактического шока. Соединение антигена с антителами, циркулирующими в крови, приводит к образованию преципитатов, которые также вызывают активацию медиаторов.

Если сыворотку сенсибилизированного животного ввести здоровому животному того же вида, то спустя 1-2 дня (это время необходимо для фиксации введенных антител на клетках-мишенях) оно становится сенсибилизированным. Разрешающая доза анафилактогена вызовет шок у животного, получившего готовые антитела. Это - пассивная анафилаксия.

Клиническая картина анафилактического шока различна у разных животных.

У морской свинки реакция после внутривенного введения второй дозы анафилактогена наступает немедленно: животное становится беспокойным, чешет лапками нос, чихает, появляются одышка, затем судороги, непроизвольное выделение мочи и кала - животное погибает. При вскрытии отмечают спазм бронхов, раздутые легкие, гиперемию и кровоизлияния в пищеварительном тракте.

У собак анафилактический шок сопровождается спазмом сосудов и застоем крови в печени. Смерть животного наступает при выраженном падении кровяного давления.

Кролики при анафилаксии погибают от остановки дыхания и падения кровяного давления. Эти явления вызваны спазмом артерий малого круга кровообращения.

У человека анафилактический шок развивается чаще всего при нарушении правил инъекций сывороточных препаратов или при введении пенициллина и других лекарственных веществ. Реакция сопровождается спазмом гладкой мускулатуры, нарушением деятельности сердечнососудистой системы. Температура тела падает на 1-2° С, появляются одышка, частый пульс, отмечаются падение артериального давления, судороги, боли в суставах и т. д. Иногда анафилактический шок заканчивается смертью.

Для предупреждения анафилактического шока следует провести десенсибилизацию, т. е. снять повышенную чувствительность. С этой целью до введения всего количества анафилактогенного вещества вводят небольшую дозу его, которая не вызывает шока, но связывает антитела к вводимому анафилактогену. Например, при необходимости введения человеку чужеродной лошадиной сыворотки (иммунной противостолбнячной, противодифтерийной) сначала вводят 0,5-1,0 мл, а через 2 ч - остальную дозу. Это - способ введения сыворотки по Безредке.

Сывороточные препараты всегда вводят дробно. Сначала определяют чувствительность человека к вводимому препарату. С этой целью в сгибательную поверхность предплечья внутрикожно вводят 0,1 мл испытуемой сыворотки, разведенной 1:100. Если реакция отрицательная (небольшая краснота и припухлость меньше 1 см), через 20-30 мин вводят подкожно 0,1-0,5 мл неразведенной сыворотки. При отрицательной реакции через 30-60 мин вводят всю дозу.

Местная анафилаксия - феномен Артюса - Сахарова . Реакция проявляется в виде местной на повторное введение аллергена не в кровь, а внутрикожно или подкожно. В опытах на кроликах было установлено, что 3-4 введения лошадиной сыворотки под кожу проходят бесследно, а на 5-7-й инъекции на коже появляются воспалительная реакция и некроз. Это явление используют в практике для выявления состояния сенсибилизации у людей к различным веществам. Внутрикожно вводят небольшое количество испытуемого вещества (сыворотка, различные лекарственные вещества, белки). Появление красноты и припухлости (отек более 1 см) свидетельствует о повышенной чувствительности.

Сывороточная болезнь развивается при введении человеку чужеродной сыворотки (например, лошадиной). Она может возникнуть сразу после введения препарата и протекает тяжело, по типу анафилактического шока. Это чаще всего происходит при повторном введении сыворотки, когда в организме уже имеются антитела к ней. Но сывороточная болезнь может развиться и при однократном введении большой дозы сыворотки. В этом случае она проявляется через 8-12 дней после введения, так как за этот период в организме синтезируются антитела к сыворотке. Появляются сыпь (крапивница), зуд, боли в суставах, припухлость лимфатических узлов, повышается температура. Постепенно все эти симптомы исчезают.

Для предупреждения сывороточной болезни сыворотку следует вводить по Безредке.

Применение иммуноглобулинов позволяет избежать сывороточной болезни.

Атонические реакции (атопии) (от лат. atopos - необычность, странность) возникают в ответ на попадание в организм аллергенов у лиц с повышенной к ним чувствительностью. Предрасположение повышенной чувствительности передается по наследству.

Механизм этих реакций состоит также во взаимодействии между аллергеном и антителами, которые образовались при первой встрече организма с данным аллергеном. При этом, так же как и при анафилаксии, выделяются гистамин и сходные с ним вещества, которые вызывают спазм гладкой мускулатуры, повышение проницаемости сосудов и т. д.

В зависимости от органа и ткани, на клетках которых происходит фиксация (прикрепление) антител, возникают различные состояния: поражение дыхательных путей - аллергический насморк и бронхиальная астма; поражение слизистой оболочки глаз - конъюнктивит; кожи - крапивница и т. п.

Кроме того, атопии проявляются в виде непереносимости определенных веществ: пищевых, лекарственных, растительных. В отличие от анафилаксии атопические состояния не поддаются десенсибилизации и наблюдаются только у человека.

Бронхиальная астма. Заболевание протекает в виде приступов удушья с тяжелым спастическим кашлем. Он развивается в результате спазма мышц и набухания слизистой оболочки бронхиол. Причиной астмы часто является воздействие различных аллергенов - пыльцы растений, шерсти животных, лекарственных препаратов и др.

Поллиноз (сенная лихорадка). Развивается обычно весной и летом, в период цветения растений. При вдыхании и соприкосновении с пыльцой растений или спорами грибов возникают конъюнктивиты, насморк, головная боль, иногда приступы удушья. Развитие заболевания связано с предыдущей сенсибилизацией организма. В крови можно обнаружить антитела к пыльце растений. При этом изменение чувствительности может относиться к одному виду растений (рожь, клевер, георгины и др.) или сразу ко многим.

Крапивница проявляется сыпью в виде крупных красных "лепешек" и зудом. Возникает при употреблении пищевых продуктов (земляника, грибы, яйца и др.) или при контакте с химическими веществами (например, фенолфталеин).

Реакции гиперчувствительности замедленного типа

Реакции гиперчувствительности замедленного типа - это формы аллергии, при которых сенсибилизация организма связана с активацией и накоплением Т-лимфоцитов (сенсибилизированных Т-лимфоцитов). В отличие от ГНТ реакции ГЗТ, во-первых, не связаны с циркулирующими в крови антителами и, следовательно, пассивная передача ГЗТ другому животному введением сыворотки сенсибилизированного животного не может быть осуществлена. Во-вторых, они развиваются не сразу, а через 24-28 ч после контакта с аллергеном.

Механизм реакции гиперчувствительности замедленного типа. Первая встреча аллергена с Т-лимфоцитом (имеющим соответствующий данному аллергену рецептор) приводит к активации и пролиферации (размножению) Т-клетки. В результате в организме накапливается клон сенсибилизированных к данному аллергену Т-лимфоцитов. При повторной встрече с этим же аллергеном Т-лимфоциты снова активируются и вовлекают макрофаги в процесс разрушения клеток-мишеней, несущих антиген. При этом погибают и Т-лимфоциты. Выделяются токсические для окружающих клеток вещества. Развивается клиническая картина аллергии.

Инфекционная аллергия - это состояние повышенной чувствительности к повторному контакту с микроорганизмами или продуктами их жизнедеятельности. Развивается при многих инфекционных болезнях; играет большую роль в их патогенезе и сохраняется длительное время после выздоровления. Инфекционная аллергия наблюдается при туберкулезе, бруцеллезе, сифилисе и др. Специфичность реакций при инфекционной аллергии используют для диагностики многих инфекционных болезней (туберкулез, бруцеллез, туляремия и др.) - применяют кожно-аллергические пробы. Внутрикожно или накожно вводят очень небольшие количества аллергенов - фильтраты или лизаты культур, взвеси бактерий, убитых нагреванием или химическими веществами и т. п.

При повышенной чувствительности в месте введения аллергена возникает реакция: покраснение, припухлость, болезненность. Иногда развиваются и общие реакции: слабость, недомогание, обострение общего процесса (например, после введения туберкулина при туберкулезе).

Контактные дерматиты - аллергические заболевания кожи. Они развиваются при длительном соприкосновении с различными химическими веществами. Аллергенами могут быть: мыла, клей, красители, резина, лекарства, косметические и другие обычно безвредные вещества. Они являются гаптенами, но, соединяясь с белками организма, становятся антигенами (аллергенами). Проявления заболевания многообразны - от покраснения кожи до некроза к контактным дерматитам относят экзему (экзематозный дерматит).

У некоторых людей развивается непереносимость к различным пищевым веществам (земляника, творог яйца и пр.), лекарствам (ацетилсалициловая кислота, амидопирин и др.). Являясь гаптенами, эти вещества при соединении с белками организма становятся антигенами и вызывают аллергию

Многие аллергические реакции можно предотвратить только предупреждением повторного контакта с аллергеном. Однако порою выявить агент, вызвавший состояние гиперчувствительности, бывает сложно. Для этого ставят внутрикожные пробы с предполагаемым аллергеном.

За последние годы в нашей стране получено множество аллергенов как инфекционных (из различных микроорганизмов, вызывающих инфекционную аллергию), так и неинфекционных (из разного вида пыли, пищевых продуктов, химических веществ и др.). Но следует помнить, что введение даже малых доз антигенов в организм вызывает его дополнительную аллергизацию. Поэтому в последнее время все чаще применяют лабораторные методы аллерго-диагностики.

Иммуносерологические и иммуноцитологические тесты . Иммуносерологические тесты основаны на выявлении аллергических антител в сыворотке крови или повышенной концентрации IgE при В-зависимых аллергиях (в основном атониях). Самым точным является радиоаллергосорбентный тест (PACT), основанный на принципе антиглобулиновой реакции с использованием меченой антисыворотки к IgE.

Иммуноцитологические методы основаны на визуальной регистрации специфического аллергического повреждения клеток. Для диагностики В-зависимых аллергий применяют базофильный тест Шелли, тест дегрануляции тучных клеток и др. При Т-зависимых аллергиях информативны другие тесты: определение показателя повреждения нейтрофилов (по Фрадкину), реакции бласттрансформации лимфоцитов, торможения миграции макрофагов. Простым и информативным является тест определения показателя повреждения нейтрофилов (ППН). Аллергены для его постановки производят в нашей стране. Методика ППН заключается в регистрации амебоидной активности нейтрофилов при контакте с аллергеном. Появление амебоидных выпячиваний при контакте с аллергеном является начальной фазой повреждения нейтрофила и указывает на повышенную чувствительность организма к данному аллергену.

Для регистрации этого явления кровь обследуемого смешивают с аллергеном (например, бруцеллином) и антикоагулянтом. Смесь инкубируют В качестве контроля кровь, соединенную только с антикоагулянтом, тоже инкубируют. Затем из обоих образцов крови делают мазки и просматривают их под микроскопом. В каждом мазке считают по 100 нейтрофилов. Показатель повреждения высчитывают по формуле:

где Н О - число поврежденных нейтрофилов в опытном мазке, Нк - число поврежденных нейтрофилов в контрольном препарате. У здоровых людей ППН не превышает индекса 0,1.

Контрольные вопросы

1. Какие виды аллергических реакций Вы знаете?

2. Как развивается и проявляется анафилаксия?

3. Как предупредить анафилактическую реакцию организма при введении сывороточных препаратов"7

Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) – одна из форм патологии клеточного иммунитета, осуществляемого иммунокомпетентными Т-лимфоцитами против антигенов клеточных мембран.

Для развития реакций ГЗТ необходима предшествующая сенсибилизация, возникающая при первичным контакте с антигеном. ГЗТ развивается у животных и людей через 6 – 72 ч после проникновения в ткани разрешающей (повторной) дозы антигена-аллергена.

Виды реакции ГЗТ:

1) инфекционная аллергия;

2) контактный дерматит;

3) отторжение трансплантата;

4) аутоиммунные заболевания.

Антигены-аллергены, индуцирующие развитие реакции ГЗТ:

2) клетки собственных тканей с измененной антигенной структурой (аутоантигены);

3) специфические антигены опухолей;

4) белковые антигены гистосовместимости;

5) комплексные соединения, образующиеся при взаимодействии некоторых химических веществ (мышьяк, кобальт) с белками тканей.

Основными участниками реакций ГЗТ являются Т-лимфоциты (CD3). Т-лимфоциты образуются из недифференцированных стволовых клеток костного мозга, которые пролиферируют и дифференцируются в тимусе, приобретая свойства антиген-реактивных тимусзависимых лимфоцитов (Т-лимфоцитов). Эти клетки расселяются в тимусзависимые зоны лимфатических узлов, селезенки, а также присутствуют в крови, обеспечивая реакции клеточного иммунитета.

Субпопуляции Т-лимфоцитов:

1) Т-эффекторы (Т-киллеры, цитотоксические лимфоциты) – разрушают опухолевые клетки, генетически чужеродные клетки трансплантатов и мутировавшие клетки собственного организма, выполняя функцию иммунологического надзора;

2) Т-продуценты лимфокинов – участвуют в реакциях ГЗТ, выделяя медиаторы ГЗТ (лимфокины);

3) Т-модификаторы (Т-хелперы (CD4), амплифайеры) – способствуют дифференцировке и пролиферации соответствующего клона Т-лимфоцитов;

4) Т-супрессоры (CD8) – ограничивают силу иммунного ответа, блокируя размножение и дифференцировку клеток Т– и В-ряда;

5) Т-клетки памяти – Т-лимфоциты, сохраняющие и передающие информацию об антигене.

Общие механизмы развития реакции гиперчувствительности замедленного типа

Антиген-аллерген при попадании в организм фагоцитируется макрофагом (А-клетка), в фаголизосоме которого под воздействием гидролитических ферментов происходит разрушение части антигена-аллергена (около 80 %). Нефрагментированная часть антигена-аллергена в комплексе с молекулами Ia-белка экспрессируется на мембране А-клетки в виде суперантигена и представляется антигенраспознающим Т-лимфоцитам. Вслед за макрофагальной реакцией идет процесс кооперации А-клетки и Т-хелпера, первым этапом которого является распознавание антигенспецифичными рецепторами на мембране Т-хелперов чужеродного антигена на поверхности А-клетки, а также распознавание Ia-белков макрофага специфическими рецепторами Т-хелпера. Далее А-клетки продуцируют интерлейкин-1 (ИЛ-1), стимулирующий пролиферацию Т-хелперов (Т-амплифайеров). Последние выделяют интерлейкин-2 (ИЛ-2), который активирует и поддерживает бласттрансформацию, пролиферацию и дифференцировку антигенстимулированных Т-продуцентов лимфокинов и Т-киллеров в регионарных лимфатических узлах.

При взаимодействии Т-продуцентов-лимфокинов с антигеном секретируются более 60 растворимых медиаторов ГЗТ-лимфокинов, которые действуют на различные клетки в очаге аллергического воспаления.

Классификация лимфокинов.

I. Факторы, влияющие на лимфоциты:

1) фактор переноса Лоуренса;

2) митогенный (бластогенный) фактор;

3) фактор, стимулирующий Т– и В-лимфоциты.

II. Факторы, влияющие на макрофаги:

1) миграциоингибирующий фактор (MIF);

2) фактор, активирующий макрофаги;

3) фактор, усиливающий пролиферацию макрофагов.

III. Цитотоксические факторы:

1) лимфотоксин;

2) фактор, тормозящий синтез ДНК;

3) фактор, ингибирующий стволовые гемопоэтические

IV. Хемотаксические факторы для:

1) макрофагов, нейтрофилов;

2) лимфоцитов;

3) эозинофилов.

V. Антивирусные и антимикробные факторы – γ-интерферон (иммунный интерферон).

Наряду с лимфокинами в развитии аллергического воспаления при ГЗТ играют роль и другие БАВ: лейкотриены, простагландины, лизосомальные ферменты, кейлоны.

Если Т-продуценты лимфокинов реализуют свой эффект дистантно, то сенсибилизированные Т-киллеры оказывают прямое цитотоксическое действие на клетки-мишени, которое осуществляется в три стадии.

I стадия – распознавания клетки-мишени. Т-киллер прикрепляется к клетке-мишени посредством клеточных рецепторов к специфическому антигену и антигенам гистосовместимости (Н-2Д и Н-2К-протеинам – продуктам генов D и К локусов МНС). При этом возникает тесный мембранный контакт Т-киллера и клетки-мишени, что приводит к активации метаболической системы Т-киллера, осуществляющей в дальнейшем лизис «клетки-мишени».

II стадия – летального удара. Т-киллер оказывает непосредственное токсическое воздействие на клетку-мишень за счет активации ферментов на мембране эффекторной клетки.

III стадия – осмотического лизиса клетки-мишени. Эта стадия начинается с серии последовательных изменений мембранной проницаемости клетки-мишени и завершается разрывом клеточной мембраны. Первичное повреждение мембраны приводит к быстрому поступлению в клетку ионов натрия и воды. Гибель клетки-мишени наступает в результате осмотического лизиса клетки.

Фазы аллергических реакций замедленного типа:

I – иммунологическая – включает период сенсибилизации после введения первой дозы антигена-аллергена, пролиферацию соответствующих клонов Т-лимфоцитов-эффекторов, распознавание и взаимодействие с мембраной клетки-мишени;

II – патохимическая – фаза освобождения медиаторов ГЗТ (лимфокинов);

III – патофизиологическая – проявление биологических эффектов медиаторов ГЗТ и цитотоксических Т-лимфоцитов.

61 456

Типы аллергических реакций (реакций гиперчувствительности). Гиперчувствительность немедленного и замедленного типа. Стадии аллергических реакций. Пошаговый механизм развития аллергических реакций.

1. 4 типа аллергических реакций (реакций гиперчувствительности).

В настоящее время по механизму развития принято выделять 4 типа аллергических реакций (гиперчувствительности). Все эти типы аллергических реакций, как правило, редко встречаются в чистом виде, чаще они сосуществуют в различных сочетаниях или переходят из одного типа реакций в другой тип.
При этом I, II и III типы обусловлены антителами, являются и относятся к реакциям гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ) . Реакции же IV типа обусловлены сенсибилизированными Т-клетками и относятся к реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) .

Обратите внимание!!! – это реакция гиперчувствительности, запускаемая иммунологическими механизмами. В настоящее время все 4 типа реагирования считаются реакциями гиперчувствительности. Однако, под истинной аллергией понимают только такие патологические иммунные реакции, которые протекают по механизму атопии, т.е. по I типу, а реакции II, III и IV типов (цитотоксические, иммунокомплексные и клеточные) типов относят к аутоиммунной патологии.

  1. Первый тип (I) – атопический , анафилактический или реагиновый тип — обусловлены антителами класса IgE. При взаимодействии аллергена с IgE, фиксированными на поверхности тучных клеток, происходит активация этих клеток и высвобождение депонированных и вновь образованных медиаторов аллергии с последующим развитием аллергической реакции. Примеры таких реакций – анафилактический шок, отёк Квинке, поллиноз, бронхиальная астма и др.
  2. Второй тип (II) — цитотоксический . При этом типе аллергенами становятся собственные клетки организма, мембрана которых приобрела свойства аутоаллергенов. Это происходит в основном при их повреждении в результате воздействия лекарств, ферментов бактерий или вирусов, в результате чего клетки изменяются и воспринимаются иммунной системой как антигены . В любом случае для возникновения этого типа аллергии, антигенные структуры должны приобрести свойства аутоантигенов. Цитотоксический тип обусловлен IgG- или IgM, которые направлены против Аг, расположенных на видоизменённых клетках собственных тканей организма. Связывание Aт с Аг на поверхности клетки приводит к активации комплемента, который вызывает повреждение и разрушение клеток, последующий фагоцитоз и удаление их. В процесс также вовлекаются лейкоциты и цитотоксические Т-лимфоциты . Связываясь с IgG, они участвуют в формировании антителозависимой клеточной цитотоксичности. Именно по цитотоксическому типу происходит развитие аутоиммунной гемолитической анемии, лекарственной аллергии, аутоиммунного тиреоидита.
  3. Третий тип (III) — иммунокомплексный , при котором ткани организма повреждаются циркулирующими иммунными комплексами с участием IgG- или IgM, имеющими большую молекулярную массу. Т.о. при III типе, так же, как и при II, реакции обусловлены IgG и IgM. Но в отличие от II типа, при аллергической реакции III типа антитела взаимодействуют с растворимыми антигенами, а не с находящимися на поверхности клеток. Образовавшиеся иммунные комплексы длительно циркулируют в организме и фиксируются в капиллярах различных тканей, где активируют систему комплемента, вызывая приток лейкоцитов, высвобождение гистамина, серотонина, лизосомальных ферментов, повреждающих эндотелий сосудов и ткани, в которых фиксирован иммунный комплекс. Этот тип реакций является основным при сывороточной болезни, лекарственной и пищевой аллергии, при некоторых аутоаллергических болезнях (СКВ, ревматоидный артрит и др).
  4. Четвёртый (IV) тип реакций - гиперчувствительность замедленного типа или клеточно-опосредованная гиперчувствительность . Реакции замедленного типа развиваются в сенсибилизированном организме через 24-48 часов после контакта с аллергеном. При IV типе реакций роль антител выполняют сенсибилизированные Т-лимфоциты . Аг, контактируя с Аг-специфическими рецепторами на Т-клетках, приводит к увеличению количества этой популяции лимфоцитов и их активации с выделением медиаторов клеточного иммунитета — воспалительных цитокинов. Цитокины вызывают скопление макрофагов и других лимфоцитов, вовлекают их в процесс разрушения АГ, в результате чего возникает воспаление. Клинически это проявляется развитием гиперергического воспаления: образуется клеточный инфильтрат, клеточную основу которого составляют мононуклеары — лимфоциты и моноциты . Клеточный тип реакции лежит в основе развития вирусных и бактериальных инфекций (контактный дерматит, туберкулез, микозы, сифилис, лепра, бруцеллез), некоторых форм инфекционно-аллергической бронхиальной астмы, реакции отторжения трансплантата и противоопухолевого иммунитета.
Тип реакции Механизм развития Клинические проявления
Тип I Реагиновые реакции Развивается в результате связывания аллергена с IgE, фиксированного на тучных клетках, что приводит к выбросу из клеток медиаторов аллергии, которые и вызывают клинические проявления Анафилактический шок, отёк Квинке, атопическая бронхиальная астма, поллиноз, конъюнктивит, крапивница, атопический дерматит, др.
Тип II Цитотоксические реакции Обусловлены IgG или IgM, которые направлены против Аг, расположенных на клетках собственных тканей. Происходит активация комплемента, который вызывает цитолиз клеток-мишеней Аутоиммунные гемолитические анемии, тромбоцитопения, аутоиммунный тиреоидит,лекарственный агранулоцитоз, др.
Тип III Иммунокомплексные реакции, опосредованные иммунными комплексами Циркулирующие иммунные комплексы с IgG или IgM фиксируются к стенке капилляров, активируют систему комплемента, инфильтрацию ткани лейкоцитами, их активацию и продукцию цитотоксических и воспалительных факторов (гистамина, лизосомальных ферментов, др.), повреждающих эндотелий сосудов и ткани. Сывороточная болезнь, лекарственная и пищевая аллергии, СКВ, ревматоидный артрит аллергический альвеолит, некротические васкулиты, др.
Тип IV Клеточно-опосредованные реакции Сенсибилизированные Т-лимфоциты , контактируя с Аг, продуцируют воспалительные цитокины, которые активируют макрофаги , моноциты , лимфоциты и повреждают окружающие ткани, образуя клеточный инфильтрат. Контактный дерматит, туберкулез, микозы, сифилис, лепра, бруцеллез, реакции отторжения трансплантата и противоопухолевого иммунитета.

2. Гиперчувствительность немедленного и замедленного типа.

В чём же принципиальная разница всех этих 4 типов аллергических реакций?
А разница в том, каким преимущественно видом иммунитета, — гуморальным или клеточным, — обусловлены эти реакции. В зависимости от этого различают:

3. Стадии аллергических реакций.

У большинства больных аллергические проявления обусловлены антителами IgE-класса, поэтому и мы будем рассматривать механизм развития аллергии на примере аллергических реакций I типа (атопии). В их течении выделяют три стадии:

  • Иммунологическая стадия – включает в себя изменения в иммунной системе, происходящие при первом контакте аллергена с организмом и образование соответствующих антител, т.е. сенсибилизацию. Если к моменту образования Aт аллерген удален из организма, никаких аллергических проявлений не наступает. Если аллерген поступает повторно или продолжает находиться в организме, образуется комплекс «аллерген — антитело».
  • Патохимическая – выброс биологически активных медиаторов аллергии.
  • Патофизиологическая – стадия клинических проявлений.

Это разделение на стадии достаточно условно. Однако, если представить себе процесс развития аллергии шаг за шагом , он будет выглядеть следующим образом:

  1. Первый контакт с аллергеном
  2. Образование IgE
  3. Фиксация IgE на поверхности тучных клеток
  4. Сенсибилизация организма
  5. Повторный контакт с тем же аллергеном и образование иммунных комплексов на мембране тучных клеток
  6. Выход медиаторов из тучных клеток
  7. Действие медиаторов на органы и ткани
  8. Аллергическая реакция.

Таким образом иммунологическая стадия включает пункты 1 – 5, патохимическая – пункт 6, патофизиологическая – пункты 7 и 8.

4. Пошаговый механизм развития аллергических реакций.

  1. Первый контакт с аллергеном.
  2. Образование Ig E.
    На этом этапе развития аллергические реакции напоминают нормальный иммунный ответ , и также сопровождаются выработкой и накоплением специфических антител, способных соединяться только с тем аллергеном, который вызвал их образование.
    Но в случае атопии – это образование на поступивший аллерген именно IgЕ, причем в повышенных количествах по отношению к другим 5 классам иммуноглобулинов, поэтому ещё её называют Ig -E зависимой аллергией. IgE вырабатываются местно, в основном в подслизистой оболочке тканей, контактирующих с внешней средой: в дыхательных путях, коже, желудочно-кишечном тракте.
  3. Фиксация IgE к мембране тучных клеток.
    Если все другие классы иммуноглобулинов после своего образования свободно циркулируют в крови, то IgE обладает свойством немедленно прикрепляться к мембране тучной клетки. Тучные клетки – это иммунные клетки соединительной ткани, которые находятся во всех тканях, контактирующих с внешней средой: ткани дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, а также соединительные ткани, окружающие кровеносные сосуды. Эти клетки содержат такие биологически активные вещества как гистамин, серотонин и др., и называются медиаторы аллергических реакций . Они обладают выраженной активностью и оказывают ряд эффектов на ткани и органы, вызывая аллергические симптомы.
  4. Сенсибилизация организма.
    Для развития аллергии требуется одно условие — предварительная сенсибилизация организма, т.е. возникновение повышенной чувствительности к чужеродным веществам - аллергенам. Повышенная чувствительность к данному веществу формируется при первой встрече с ним.
    Время от первого контакта с аллергеном до возникновения повышенной чувствительности к нему называется период сенсибилизации. Он может колебаться от нескольких дней до нескольких месяцев или даже лет. Это период, в течение которого в организме накапливаются IgЕ, фиксированные к мембране базофилов и тучных клеток.
    Сенсибилизированный организм — это такой, в котором содержится запас антител или Т-лимфоцитов (в случае ГЗТ), сенсибилизированных к данному конкретному антигену.
    Сенсибилизация никогда не сопровождается клиническими проявлениями аллергии, т.к в этот период накапливаются только Ат. Иммунные комплексы Аг + Ат еще не образовались. Повреждать же ткань, вызывая аллергию, способны не единичные Ат, а только иммунные комплексы.
  5. Повторный контакт с тем же аллергеном и образование иммунных комплексов на мембране тучных клеток.
    Аллергические реакции возникают только при повторной встрече сенсибилизированного организм с данным аллергеном. Происходит связывание аллергена с уже готовыми Ат на поверхности тучных клеток и образование иммунных комплексов: аллерген + Ат.
  6. Выход медиаторов аллергии из тучных клеток.
    Иммунные комплексы повреждают мембрану тучных клеток, и из них в межклеточную среду поступают медиаторы аллергии. Ткани, богатые тучными клетками (сосуды кожи, серозные оболочки, соединительная ткань и др.) повреждаются вышедшими медиаторами.
    При длительном воздействии аллергенов иммунная система использует дополнительные клетки, чтобы отразить вторжение антигена. Образуется ещё ряд химических веществ – медиаторов, что вызывает дальнейший дискомфорт страдающих аллергией и увеличивает тяжесть симптомов. Одновременно угнетаются механизмы инактивации медиаторов аллергии.
  7. Действие медиаторов на органы и ткани.
    Действие медиаторов обусловливает клинические проявления аллергии. Развиваются системные эффекты — расширение кровеносных сосудов и повышение их проницаемости, слизистая секреция, нервная стимуляция, спазмы гладких мышц.
  8. Клинические проявления аллергической реакции.
    В зависимости от организма, вида аллергенов, пути поступления, места, где разыгрывается аллергический процесс, эффектов того или иного медиатора аллергии, симптомы могут быть общесистемные (классическая анафилаксия) или локализоваться в отдельных системах организма (астма — в дыхательных путях, экзема — в коже).
    Возникают зуд, насморк, слезотечение, отёчность, одышка, падение давления, др. И развивается соответствующая картина аллергического ринита, конъюнктивита, дерматита, бронхиальной астмы или анафилаксия.

В отличие от вышеописанной гиперчувствительности немедленного типа, аллергия замедленного типа вызывается сенсибилизированными Т-клетками, а не антителами. И разрушаются при ней те клетки организма, на которых произошла фиксация иммунного комплекса Аг + сенсибилизированный Т-лимфоцит.

Сокращения в тексте.

  • Антигены – Аг;
  • Антитела – Ат;
  • Антитела = то же что и иммуноглобулины (Ат=Ig ).
  • Гиперчувствительность замедленного типа — ГЗТ
  • Гиперчувствительность немедленного типа — ГНТ
  • Иммуноглобулин A — IgA
  • Иммуноглобулин G — IgG
  • Иммуноглобулин M — IgM
  • Иммуноглобулин Е — IgЕ.
  • Иммуноглобулины — Ig ;
  • Реакция антиген с антителом – Аг + Ат

Учебник состоит из семи частей. Часть первая – «Общая микробиология» – содержит сведения о морфологии и физиологии бактерий. Часть вторая посвящена генетике бактерий. В части третьей – «Микрофлора биосферы» – рассматривается микрофлора окружающей среды, ее роль в круговороте веществ в природе, а также микрофлора человека и ее значение. Часть четвертая – «Учение об инфекции» – посвящена патогенным свойствам микроорганизмов, их роли в инфекционном процессе, а также содержит сведения об антибиотиках и механизмах их действия. Часть пятая – «Учение об иммунитете» – содержит современные представления об иммунитете. В шестой части – «Вирусы и вызываемые ими заболевания» – представлены сведения об основных биологических свойствах вирусов и о тех заболеваниях, которые они вызывают. Часть седьмая – «Частная медицинская микробиология» – содержит сведения о морфологии, физиологии, патогенных свойствах возбудителей многих инфекционных заболеваний, а также о современных методах их диагностики, специфической профилактики и терапии.

Учебник предназначен для студентов, аспирантов и преподавателей высших медицинских учебных заведений, университетов, микробиологов всех специальностей и практических врачей.

5-е издание, исправленное и дополненное

Книга:

<<< Назад
Вперед >>>

Реакции гиперчувствительности замедленного типа

Этот тип гиперчувствительности возникает при многих инфекционных болезнях, например при туберкулезе, бруцеллезе, дизентерии, токсоплазмозе, некоторых гельминтозах, микозах и т. д., и выявляется с помощью соответствующих кожных реакций, которые служат специфическими диагностическими пробами. Состояние гиперчувствительности замедленного типа могут индуцировать различные лекарственные препараты, красители, антисептики и другие аллергены. К аллергенам органической и неорганической природы, имеющим низкую молекулярную массу, но обладающим способностью соединяться с белками кожи и слизистых оболочек (т. е. являющимся гаптенами), нередко возникает так называемая контактная аллергия. Сенсибилизация формируется в результате длительного контакта с такими веществами и проявляется в местных изменениях на коже и слизистых оболочках. Наиболее типичным примером повышенной чувствительности замедленного типа является аллергическая реакция кожи больных туберкулезом людей и животных на туберкулин. К реакциям гиперчувствительности замедленного типа относится также трансплантационный иммунитет.

Основные особенности гиперчувствительности замедленного типа. Гиперчувствительность замедленная (ГЧЗ), как и повышенная чувствительность немедленного типа, индуцируется веществами антигенной природы и отличается высокой иммунологической специфичностью, т. е. она проявляется только в отношении того антигена, который индуцировал ее развитие. В связи с этим кожные аллергические пробы, выявляющие эти состояния, имеют большое диагностическое значение. Основные отличия гиперчувствительности замедленного типа от повышенной чувствительности немедленного типа следующие.

Во-первых, местные и общие реакции, выявляющие гиперчувствительность замедленного типа, развиваются спустя значительно больший срок после введения антигена, чем в случае гиперчувствительности немедленного типа. В частности, кожные реакции в этом случае появляются через 6 – 8 ч и достигают максимального развития через 1 – 2 суток. Интенсивность ГЧЗ определяют по диаметру уплотненного участка ткани на поверхности кожи, лишенной волос. Таким образом, для реакции повышенной чувствительности замедленного типа характерно отсутствие эффекта немедленности.

Во-вторых, гистологическая картина местных проявлений гиперчувствительности замедленного действия отличается от таковой при повышенной чувствительности немедленного типа тем, что в очаге реакции преобладают лимфоциты и моноциты. В развитии кожной реакции, выявляющей гиперчувствительность немедленного типа, преобладающую роль играют полиморфно-ядерные лейкоциты.

В-третьих, гиперчувствительность замедленного типа не может быть передана пассивно от сенсибилизированного организма с помощью его сыворотки интактному (несенсибилизированному) организму, т. е. этот тип повышенной чувствительности не связан с антителами.

Главное отличие реакций гиперчувствительности замедленного типа от реакций гиперчувствительности немедленного типа заключается в том, что они опосредуются не антителами, а сенсибилизированными клетками – Т-лимфоцитами, т. е. лимфоцитами, которые прошли иммунологическое «обучение» в тимусе. Т-лимфоциты несут на своей поверхности различные специфические рецепторы, с помощью которых распознают самые различные чужеродные вещества, в том числе трансплантационные антигены, и способны с ними взаимодействовать. Все типы реакций гиперчувствительности замедленного действия характеризуются общностью иммунологических механизмов, в которых главными действующими агентами являются лимфоциты и продуцируемые ими гуморальные факторы. Опосредуемость этих реакций лимфоцитами подтверждается многими феноменами среди которых в первую очередь можно выделить следующие три.

1. Состояние повышенной чувствительности замедленного типа можно передать от донора другому организму, но только путем введения последнему от сенсибилизированного организма его лимфоцитов, а не антител. В отличие от пассивного, такой тип иммунного состояния, передаваемого не сывороткой, а лимфоцитами, получил название адоптивного (англ. adopt – присваивать), т. е. присвоенного. Например, если от сенсибилизированного туберкулином животного передать внутривенно или внутрибрюшинно лимфоидные клетки здоровому животному, то оно будет отвечать на введение туберкулина положительными кожными реакциями гиперчувствительности замедленного типа.

2. Реакции гиперчувствительности замедленного типа можно подавить или ослабить, если перед введением разрешающей дозы аллергена ввести антилимфоцитарную сыворотку.

3. С реакцией ГЧЗ хорошо коррелирует способность сенсибилизированных Т-лимфоцитов синтезировать различные медиаторы – лимфокины, в том числе фактор, ингибирующий миграцию макрофагов (ФИМ). Он образуется при стимуляции сенсибилизированных Т-лимфоцитов in vitro соответствующим антигеном. Добавление питательной среды, содержащей ФИМ, к клеткам перитонеального экссудата морской свинки в стеклянных вертикальных капиллярах будет подавлять или ограничивать выход лейкоцитов из капилляров. Несенсибилизированные Т-лимфоциты этим свойством не обладают. Со способностью к реакциям коррелирует и такой признак сенсибилизированных Т-лимфоцитов, как стимуляция их пролиферации in vitro с помощью соответствующего антигена. Т-лимфоциты, участвующие в реакциях гиперчувствительности замедленного типа, обозначают как Т ГЧЗ, они имеют обычно фенотип Lyt-1 + 2 - , т. е. обладают специфическими рецепторами, с помощью которых осуществляют свои функции. Популяции таких Т ГЧЗ -клеток можно лишить иммунологической компетентности, если обработать их антителами против этих рецепторов. Таким образом, можно считать окончательно установленным, что реакция ГЧЗ является одной из форм иммунного ответа, опосредуемого сенсибилизированными Т-лимфоцитами (Т ГЧЗ) и выявляемого в виде характерного воспаления в месте введения (обычно в коже) антигена, который индуцировал ее развитие. Для проявления своей активности Т ГЧЗ -клетки также нуждаются в представлении им антигенов с помощью молекул МНС класса I или класса II. Реакции ГЧЗ (т. е. сенсибилизацию клеток Т ГЧЗ) могут индуцировать различные белковые антигены – агенты, вызывающие контактную аллергию, а также антигены бактерий, вирусов, грибов и простейших. Установлено, что клетки, сходные с клетками Т ГЧЗ, имеющими фактор Lyt-1 + , распознают антигены опухолей и играют важную роль в противоопухолевом иммунитете.