Местный иммунитет

Поскольку первый этап взаимодействия организма с биологическими агентами происходит на поверхности тела, сообщающимися с внешней средой (кожа, слизистые оболочки глаз, дыхательная, пищеварительная и мочеполовая системы), в процессе эволюции путем естественного отбора закрепился комплекс защитных приспособлений, часть из которых является анатомо-физиологической особенностью этих органов.

Весь этот комплекс защитных приспособлений делится на 3 группы.

1. Одну из них можно охарактеризовать как неспецифические приспособления: особенности строения носа, барьерная функция слизистых оболочек, роговицы, двигательная активность реснитчатого псевдомногослойного эпителия дыхательного аппарата. Неспецифическими они названы потому, что в равной мере защищают органы и системы от инфицированных и неинфицированных частиц, пыли, различных физических воздействий.
2. Вторую группу составляют приспособления, предупреждающие поражение организма от чужеродных агентов. Эти приспособления, которые можно подразделить на клеточные и секреторные, в совокупности это материальный субстрат местного неспецифического иммунитета. К клеточным неспецифическим защитным факторам относится поглотительная функция макро- и микрофагов, а к секреторным — антибактериальные и антивирусные вещества внешних секретов: лактоферрин, лизоцим и интерферон, некоторые другие еще недостаточно изученные вещества.
3. Третью группу приспособлений местной невосприимчивости составляют факторы, определяющие особенности местного специфического иммунитета. Специфический иммунитет также обеспечивается клеточным и секреторным субстратом. Клеточную основу специфического местного иммунитета составляют Т-лимфоциты, а секреторную — антитела, относящиеся главным образом к особой форме иммуноглобулина А.

Основная функция местной невосприимчивости — это поддержание гомеостаза внутренней среды организма. Но помимо этого организм имеет свои только ему присущие черты: обеспечение структурной и функциональной целостности тканей, соприкасающихся с внешней средой, предупреждение передачи возбудителей инфекции от больного к здоровому.

Два основных доказательства подтверждают необходимость выделения «местного иммунитета» в особую защитную систему организма:

• данные, что значительная часть специфических и неспецифических веществ, осуществляющих функции местной устойчивости (антитела, ингибиторы), синтезируются клетками, находящимися в непосредственной близости от защищаемых поверхностей, при этом указанные вещества весьма часто по своей структуре отличаются от таковых, принимающих участие в формировании как общей резистентности организма, так и специфического иммунитета;
• взаимодействие факторов местного иммунитета с чужеродными агентами, бактериями и вирусами происходит в иных физико-химических условиях, резко отличающихся от условий внутренней среды.

Клеточные и гуморальные основы местного иммунитета

Согласно последним сведениям, нет принципиальных различий между местным и общим клеточным иммунитетом. Его материальным субстратом являются, как известно, три системы клеток: Т- и В-лимфоциты, макрофаги.

Перечисленные типы клеток важны в местном иммунитете. Однако и другие клеточные системы принимают деятельное участие в реализации местной защиты. К ним относятся нейтрофильные гранулоциты, которые благодаря присущему им фагоцитозу очищают дистальные участки легких от проникающих чужеродных частиц. Фагоцитарными свойствами обладают и лишенные ресничек клетки бронхиол — клетки Клара. В местной защите значительную роль играют также эпителиальные клетки, которые продуцируют ряд протеинов, гликопротеинов, обладающих противомикробным действием.

Роль Т-лимфоцитов в местном иммунитете

Одними из важных функций многочисленных Т-клеток, инфильтрирующих стенки слизистых оболочек дыхательной и пищеварительной систем, являются способность Т-лимфоцитов-хелперов регулировать продукцию В-клетками секреторных антител, а также осуществление клеточного иммунитета.

Исследованию местного клеточного иммунитета дыхательной системы посвящены работы R. Waldman. Было установлено, что у кроликов скорость спонтанного синтеза ДНК лимфоцитами, содержащимися в смывах бронхов, значительно возрастает в ответ на локальную иммунизацию. Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) у животных, перенесших аэрогенную инфекцию, носит локальный характер. Скорость развития местного клеточного иммунитета в дыхательной системе зависит от природы инфекции. Однако локальность клеточного иммунитета как дыхательной, так и других систем организма, не сообщающихся с внешней средой, не является абсолютной. Если антиген достаточно вирулентен и активен, то при аэрозольном его введении одновременно с местной развивается и системная ГЗТ.

Роль В-лимфоцитов в местном иммунитете

Накопленные в настоящий момент сведения позволяют установить, что в непосредственной близости к эпителиальной выстилке органов, сообщающихся с внешней средой, сосредоточено значительное количество плазмоцитов (В-лимфоцитов), продуцирующих иммуноглобулины всех классов. Вблизи слизистых оболочек желез преобладают клетки, содержащие и синтезирующие IgA, а на поверхности их отмечалось равное количество плазмоцитов, вырабатывающих IgA, IgG.

Важная роль в формировании секреторных антител принадлежит миндалинам.

В настоящее время считается бесспорным тот факт, что основным носителем специфической противовирусной и антибактериальной активности большинства наружных секретов является IgA, точнее его особая секреторная форма (SIgA). Однако, помимо IgA, которые обнаруживаются во всех внешних секретах, важные функции выполняют и IgG, которые определяются в отделяемом дистальных участков дыхательной системы и в пищеварительном аппарате, а также IgM (в молозиве и кишках) и IgE (в отделяемом дыхательной, пищеварительной систем). Последние Ig, несмотря на ничтожное их количество, имеют определяющее значение в патогенезе аллергических заболеваний и в предупреждении рецидивирующих воспалительных заболеваний дыхательной системы.

Известно, что строение иммуноглобулинов внешних секретов, за исключением IgA, практически не отличается от структуры молекул в крови. Молекулы секреторной формы IgA имеют особое строение. В отличие от сывороточного IgA, большая часть которого является 75-глобулином, молекула секреторного IgA двумерная и имеет константу седиментации — 11S.

Помимо аминокислотных остатков, все основные структурные субъединицы IgA включают и углеводы. Секреторный компонент (SC) является гликопротеином. SC ответствен за ряд важнейших иммунологических и биологических свойств секреторного IgA, а именно: торможение роста микробов, агглютинацию частиц, нейтрализацию токсинов и блокирование антигена.

Доказана независимость синтеза SC от продукции полипептид- ных цепей IgA. SC продуцируется серозным типом секреторных эпителиальных клеток и концентрируется в их цитоплазме в области аппарата Гольджи. Особое строение SIgA, сложившееся в процессе эволюции, имеет глубокий биологический смысл. SC блокирует «точки приложения» активных групп ферментов, поэтому SIgA значительно устойчивее к протеолитическим ферментам, чем другие иммуноглобулины. Помимо того имеются данные с вируснейтрализующей и антибактериальной активности секреторных антител класса IgA.

Взаимосвязь синтеза сывороточных и секреторных IgA еще полностью не выяснена. Повреждение слизистых оболочек пищеварительной и дыхательной систем сопровождается повышением SIgA в крови. Объясняют это явление не повреждением слизистых оболочек, а повышением проницаемости клеточных мембран и увеличением местного синтеза SIgA. В норме SIgA и SC содержатся лишь в слизистом секрете, в сыворотке крови отсутствуют. Следовательно, можно предполагать, что в норме SIgA способен ограничивать абсорбцию некоторых веществ, контактирующих со слизистыми оболочками дыхательной и пищеварительной систем. Они указывают на выраженную зависимость между сывороточными и секреторными IgA.

Кроме антител SIgA важную роль в местном иммунитете играют антитела, относящиеся к IgG, М и Е.

IgG содержатся в большом количестве в дистальных участках дыхательной системы. Биологический смысл этого явления можно представить следующим образом. В альвеолах содержатся макрофаги, составляющие основу устойчивости легких к бактериям. Секреторные антитела класса G стимулируют функцию макрофагов; помимо того, комплексы антител этого класса Ig с антигенами, присоединяясь к макрофагам, активизируют лизосомальные ферменты, повреждающие легочную ткань.

IgG биологически активны. Они агглютинируют ядовитые вещества, осуществляют лизис грамотрицательных бактерий, опсонируют бактерии, активируют комплемент. Эти свойства Ig проявляются и в сыворотке, и в бронхиальном содержимом.

IgM в связи с высокой молекулярной массой только в небольшом количестве могут попадать в секреты путем диффузии. IgM является вторым после IgA избирательно секретируемым иммуноглобулином.

У лиц с дефицитом IgA в секретах обнаруживается IgM, связанный с SC. Увеличение IgM в секрете у лиц с частичной недостаточностью IgA может быть компенсаторным. Однако, избирательный транспорт IgA и IgM в секреты определяют не SC, а структурные особенности тяжелых цепей этих иммуноглобулинов.

IgE, содержащийся в отделяемом носа, бронхов и в секретах органов пищеварительной системы, также синтезируется локально. Наличие плазматических клеток, синтезирующих этот класс Ig в ткани слизистых оболочек, свидетельствует о его местном происхождении.

IgE — реагины, как известно, важны в патогенезе аллергических заболеваний дыхательной и пищеварительной систем, так как при контакте аллергена с клетками, адсорбировавшими IgE (в основном это базофильные гранулоциты, тканевые базофилы), освобождается гистамин, вызывающий сокращение гладких мышц.

Местный иммунитет легких

Необходимо отметить, что механизмы местного иммунитета превалируют над общими защитными реакциями, когда инфекция не очень вирулентна, носит более доброкачественный характер и вызываемые ею повреждения тканей менее глубокие.

В основе устойчивости дыхательной системы к чужеродным биологическим агентам лежат ее анатомо-физиологические приспособления, сложившиеся в процессе эволюции: особенности строения верхних дыхательных путей, дренажная функция ресничек эпителия. К факторам местного неспецифического иммунитета относятся поглотительная активность альвеолярных макрофагов, бактерицидная, бактериостатическая и вируснейтрализующая активность различных веществ, присутствующих в секрете. Местный специфический иммунитет обеспечивается В- и Т-системой лимфоцитов.

Под действием факторов разной природы, при всевозможных физических и химических повреждениях дыхательного аппарата, снижается двигательная активность ресничек, что ведет к задержке слизи, созданию условий, благоприятствующих инфекции. При указанных патологических условиях происходит микробная инвазия из нормально заселенной бактериями верхней части дыхательных путей в нижнюю, что при нарушении других факторов местного иммунитета приводит к возникновению нагноительных поражений в легких, часто хронического характера.

Материальную основу неспецифического местного иммунитета легких составляют интерферон, лизоцим, различные ингибиторы и клеточные элементы (эпителий и макрофаги). Фагоцитоз является важнейшим механизмом устойчивости респираторной системы к различным бактериальным инфекциям. Альвеолярные макрофаги важны в выведении частиц из бронхиальных пространств нижних дыхательных путей. Этот эффективный механизм фагоцитоза и поглощения бактерий и других токсических агентов поддерживает чистоту воздушных пространств. Недостаточность фагоцитарной функции этих клеток уменьшает возможность очищения легких, способствует развитию инфекции.

Под влиянием микробных антигенов и иммунных комплексов макрофаги секретируют: кислые гидролазы, нейтральные протеазы (коллагеназы, активатор плазминогена, лизоцим), пироген, простагландины, а также факторы, угнетающие бласттрансформацию Т-лимфоцитов и стимулирующие функцию В-клеток.

Как свидетельствуют многочисленные литературные данные, подавление активности альвеолярных макрофагов — основное звено патогенеза многих инфекционных патологических процессов, развивающихся в дыхательной системе, на фоне которых, как известно, возникают бронхоспастические явления.

Отмечается и нарушение местного синтеза различных химических субстанций, продуцируемых железами бронхов или эпителиальными клетками. Медики наблюдали изменения активности лизоцима секрета бронхов при хронических поражениях бронхов и легких. Эти изменения выражались в угнетении продукции данного фермента в пораженном и здоровом легком, что обусловлено сильным антигенным раздражением.

Основное внимание в работах, посвященных выяснению роли местной невосприимчивости, уделено факторам специфического иммунитета, а именно содержанию различных классов иммуноглобулинов в секретах дыхательного аппарата. Местный клеточный специфический иммунитет изучен недостаточно.

Не совсем однозначны сведения в литературе и о концентрации различных классов иммуноглобулинов в секрете бронхов.

Изучение механизмов местного иммунитета, которые в первую очередь включаются в защиту организма от различных антигенных влияний, позволит не только более полно представить патогенез заболеваний, но и разработать рациональные методы профилактики и терапии.

SPONSORED LINKS: