Неспецифические факторы защиты макроорганизма
Среди множества неспецифических факторов его защиты (нормальная микрофлора слизистых и кожи, эпителиальный покров, секреты биологических жидкостей с их определенным составом, кислотностью и т. д.), некоторые из них (нейтрофилы, макрофаги, комплемент, пропердин, интерфероны) участвуют в формировании и осуществлении реакций иммунитета.
Полиморфно-ядерные лейкоцитыосуществляют фагоцитоз микробов, представляющий собой весьма сложный процесс, включающий хемотаксис фагоцитарных клеток, прилипание их к микробам, захват (погружение микроорганизмов в фагоцитарную клетку с последующим отделением клеточной мембраны и образованием фагосомы), слияние фагосомы с лизосомами, переваривание и удаление его продуктов. Как показано выше, хемотоксическими факторами фагоцитоза служат продукты активации комплемента, а также фиксированные на микробных клетках антитела.
Полиморфно-ядерные лейкоциты разрушают микроорганизмы с помощью нескольких видов биологических продуктов: ферментов (лизоцим, миэлопероксидаза и др.), веществ, не обладающих ферментными свойствами (фагоцитин, лейкин, катионные белки и лактоферрин), а также кислот, альдегидов и перекиси водорода, синтезируемых клетками в процессе фагоцитоза. Функционирование фагоцитарных клеток сопровождается активизацией окислительных процессов, в том числе глюкозо-монофосфатного и пентозного шунтов, НАД- и НАДФ-оксидаз. Следовательно, фагоцитоз протекает с повышенным потреблением кислорода, глюкозы и характеризуется интенсификацией аэробного и анаэробного гликолиза и гликогенолиза. В случаях нарушения процессов синтеза веществ, участвующих в фагоцитозе, снижается эффективность захвата и переваривания микробов полиморфно-ядерными лейкоцитами. В подобных случаях он носит незавершенный характер, и поглощенные микробы не только не разрушаются, но даже размножаются внутри фагоцитов.
Макрофаги. Их участие в неспецифической защите макроорганизма осуществляется практически теми же механизмами, которыми располагают полиморфно-ядерные лейкоциты. Отличие состоит только в том, что макрофаги не имеют катионных белков и лактоферрина, а также меньше содержат пероксидазы.
Естественные (натуральные) киллеры. Это лимфоидные клетки, обладающие генетически детерминированной способностью разрушать вирусы и опухолевые клетки.
Неспецифические гуморальные факторы защиты макроорганизма также определяются лизоцимом, р-лизинами, лактоферрином, трансферрином, комплементом, пропердином, интерфероном и некоторыми другими веществами эндогенного происхождения.
Лизоцим— продукт полиморфно-клеточных нейтрофилов, моноцитов и макрофагов. Обладая способностью разрушать гликопептиды клеточной стенки грамположительных микроорганизмов, он способствует их осмотическому лизису.
Р-ЛИЗИНЫ выделяются тромбоцитами в процессе их коагуляции. Оказывают бактерицидное воздействие на большинство грамположительных микробов.
Комплемент. Представляет собой систему термолабильных ферментов крови, относящихся к а- и р-глобулинам (в основном (3-глобулинам), которые под воздействием некоторых микробных антигенов и иммунных комплексов активируются и приобретают способность разрушать микробы, а также усиливать хемотаксис и переваривающую функцию фагоцитарных клеток.
Основными компонентами комплемента является ряд его веществ, обозначаемых индексами С1, С2, С3 и Сф Некоторые из них состоят из субкомпонентов. Так, Q включает Qi, Qr и Qs. В обычных условиях С и его компоненты находятся в крови в стабильном состоянии благодаря комплексированию с ионами Са+ и Mg+. При воздействии на комплемент иммунных комплексов антиген-антитело происходит его активация, которая протекает в виде каскадообразного процесса, в котором продукты активации предшествующего звена служат катализатором для реакций активации последующего. Последовательность вовлечения компонентов комплемента в эту реакцию не совпадает с вышеприведенной очередностью их перечисления. Первым активируется С1, за ним — С4, потом С 2 и наконец — Сз. Этот процесс активации комплемента называют классическим.
Наряду с приведенным, существует и альтернативный путь активации комплемента. Его вызывают некоторые микробные антигены(эндотоксины, липосахариды клеточной стенки микроорганизмов) и субклассы некоторых иммуноглобулинов (IgG4, IgD и IgE), которые неспособны индуцировать реакцию активации упомянутого вещества по классическому варианту. Перечисленные активаторы комплемента вступают во взаимодействие с пропердином и его компонентами, после чего становятся способными обусловливать активацию Сз.
Комплемент также участвует и в специфических иммунных реакциях. Он вызывает цитолиз микробных клеток, меченных антителами.
Пропердин. Это белковое соединение крови человека, участвующее в активизации комплемента по альтернативному пути, продукты которого стимулируют процессы опсонизации микробов фагоцитарными клетками.
Интерфероны. Это низкомолекулярные белки — протеины и гликопротеины, продуцируемые клетками организма при внедрении в него вирусов, некоторых других микробов и при применении препаратов интерфероногенов, обладающие противовирусными, противоопухолевыми и иммуномодулирующими свойствами.
В настоящее время известны 3 типа человеческих интерферонов: лейкоцитарный (а-интерферон, продуцируемый В-лимфоцитами), фибробластный (р-интерферон, синтезируемый фибробластами) и иммунный (у-интерферон, выделяемый Т-лимфоцитами).
Интерфероны являются важным фактором защиты макроорганизма на первых этапах развития вирусных инфекций, а также и в процессе манифестации вирусного инфекционного процесса.
Обычно при инфицировании людей, имеющих высокие показатели местного иммунитета и факторов неспецифической защиты организма небольшой дозой маловирулентных возбудителей, инфекционный процесс может быть купирован еще до развития клинических проявлений болезни или только в начальной ее стадии.
При заражении же достаточно большими дозами вирулентных возбудителей патологический процесс принимает циклическое течение с закономерным развитием ряда стадий болезни, проявление которых зависит не только от свойств микроорганизмов, вызвавших болезнь, но и от способности иммунной системы формировать иммунные реакции. При гипореактивности во многих случаях наблюдается тяжелое затяжное или хроническое течение болезни, а при ареактивности — тяжелое с генерализацией микробов (при бактериальных инфекциях — септическое). При нормоэргической реакции наблюдается циклическое течение. При гиперэргической в зависимости от инфицирующей дозы и вирулентности возбудителей — абортивное или фулминантное (тяжелое с массивным разрушением тканей организма). Отмеченные закономерности развития патологического процесса при различных заболеваниях имеют свои особенности, связанные в значительной мере со свойствами их возбудителей.
Иммунотерапия— это лечебные мероприятия, способствующие подавлению возбудителей инфекционных заболеваний с помощью факторов гуморального и клеточного иммунитета или вызывающие его угнетение.
Абсолютные показания к применению иммунотерапии имеются при экзотоксических инфекционных заболеваниях (дифтерия, ботулизм, столбняк и др.), сопровождающихся быстрым поражением жизненно важных органов и систем макроорганизма. Ее необходимо применять при всех других болезнях, протекающих на фоне недостаточности иммунной системы (иммунодефицита), при нозологических формах, антигены возбудителей которых обладают сравнительно низкими иммуногенными свойствами (брюшной тиф, паратиф А и В, дизентерия, туляремия и т. д.), характеризующихся выраженным аллергическим компонентом (бруцеллез), а также при фулминантной форме заболеваний, в патогенезе которых большое значение играют инфекционно-аутоиммунные и иммунопатологические реакции (вирусный гепатит В).
Развитию иммунодефицита способствуют массивная микробная антигенемия, длительное применение препаратов с иммунодепрессивными свойствами (цитостатики, антибиотики — левомицетин, тетрациклин, эритромицин; глюкокортикоиды), воздействие на организм всех видов лучистой энергии, гипоксии, авитаминозы, упадок питания, стрессовые ситуации, предшествующие или сопутствующие инфекционные (грипп, корь, протозойные и глистные инвазии), а также хронические соматические (алкоголизм, диабет, язвенная болезнь и др.) болезни.
Лабораторными признаками недостаточности иммунной системыявляются понижение количества иммунокомпетентных (лимфоидных) и макрофагальных клеток в периферической крови, а также нарушение их функционального состояния (реактивности и метаболической активности).
Клиническими критериями иммунодефицитного состояния при подавляющем большинстве инфекционных болезней служат тяжелое, осложненное, септическое, затяжное, рецидивирующее или хроническое течение патологического процесса. Только при вирусном гепатите В тяжелое течение патологического процесса, наряду с другими факторами, связано с гипериммунной реакцией организма на антигены его возбудителей.
Применяемые в современных условиях методы иммунотерапии делятся на специфические и неспецифические, активные и пассивные.
Специфические методыпредусматривают повышение или ослабление иммунитета к антигенам возбудителей определенных заболеваний, а неспецифические обеспечивают этот эффект посредством изменения общей реактивности иммунной системы с помощью неспецифических веществ.
Активные методыобеспечивают определенный уровень иммунитета путем воздействия на иммунную систему, пассивные — с помощью введения во внутреннюю среду макроорганизма недостающих в ней клеточных или гуморальных факторов.
Специфические методы активнойиммунотерапии предусматривают применение вакцин, а неспецифические — бактериальных липополисахаридов или дрожжевых полисахаридов (пирогенал, продигиозан, зимозан и др.).
Специфические методы пассивнойиммунотерапии основаны на использовании в лечебных целях свежей или криоконсервированной иммунной плазмы, иммунных сывороток или их биологически активных в этом отношении фракций (глипопротеидов) — иммуноглобулинов, а неспецифические — полноценных лимфоидных клеток (трансфузий свежей одногруппной донорской крови или ее лимфоконцентрата).
Вариантом неспецифическойиммунотерапии является иммунокоррекция (иммуномодуляция), предусматривающая изменение иммунитета посредством влияния на механизмы его регуляции. Используемые для этих целей вещества обладают иммуностимулирующим (левамизол, препараты вилочковой железы и их аналоги, интерфероны) и иммунодепрессивным (глюкокортикоиды, некоторые антибиотики — левомицетин и др., препараты цитостатического действия — противолимфоцитарная сыворотка) эффектом.
Чаше всего инфекционные больные нуждаются в иммунотерапии в остром периоде инфекционного процесса. Это касается всех случаев эк-зотоксических, а также других заболеваний с тяжелым, осложненным или септическим характером их течения. Она должна предусматривать быстрое устранение микробной антигенемии (токсемии при экзотоксических болезнях), в значительной мере обусловливающей развитие вторичного иммунодефицита, а также поражение макроорганизма. Самым эффективным способом лечения инфекционных больных в этот период является применение специфической пассивной терапии — специфических антител (иммунной плазмы, иммунной сыворотки или иммуногло-булинов). При ряде заболеваний вирусной этиологии (вирусный гепатит В, герпетическая и цитомегаловирусная инфекции, полиомиелит и др.) определенный эффект дает использование интерферона.
Наряду с приведенным, формированию иммунитета в острый период инфекционных заболеваний способствуют мероприятия, устраняющие явления микробной антигенемии (токсемии), гипоксии, нарушений микроциркуляции, гипо- и авитаминозов (средства неспецифической дезиноксикации организма, восстанавливающие объем циркулирующей жидкости, белкового, электролитного и витаминного баланса, насыщение крови кислородом и т.д.), а также нормализующие метаболическую активность Т- и В-лимфоцитов, макрофагов и других клеточных структур, участвующих в формировании и реализации иммунных реакций (метилурацил, нуклеинат натрия, лейкоген или др.).
Источник
Неспецифические способы повышения защитных сил макроорганизма
Местный иммунитет (барьерная защита от инфекций)
Первой линией обороны против инфекционных агентов служат кожа и слизистые оболочки, которые препятствуют проникновению микробов в ткани и выделяют вещества, оказывающие бактерицидное действие.
Важным фактором является механическая защита. Так бактерии, попавшие на кожу, удаляются при слущивании эпидермиса (образование перхоти, шелушение при некоторых инфекционных заболеваниях). Слизь, выделяемая стенками многих внутренних органов, действует как защитный барьер, препятствующий прикреплению бактерий к эпителиальным клеткам. Микробы и чужеродные частицы, захваченные слизью, удаляются механическим путем – за счет движения ресничек эпителия, с кашлем и чиханьем. К другим механическим факторам, защищающим поверхности эпителия, можно отнести вымывающее действие слез, слюны и мочи.
Механическая защита дополняется секреторной (выделительной) деятельностью кожных желез: потовых и сальных. Молочная кислота пота и ненасыщенные жирные кислоты сальных желез обладают противомикробным действием. Во многих жидкостях, производимых организмом (секретах организма), также содержатся бактерицидные компоненты:
- лизоцим в слезах, носовых выделениях и слюне,
- кислота в желудочном соке,
- продукты расщепления жирных кислот в тонкой кишке,
- спермин и цинк в сперме,
- лактопероксидаза в молоке.
Специфическую функцию защиты во внешних секретах организма выполняет секреторный иммуноглобулин А (IgA). Он содержится в секретах и на слизистых оболочках слюнных желез, носа, рта, бронхов, влагалища, кишечника, мочеточников, мочевого пузыря. Секреторный иммуноглобулин А блокирует накопление и размножение на слизистой оболочке бактерий путем блокады поверхностных антигенов бактерий, с помощью которых они прикрепляются к слизистой оболочки органов.
Барьерная защита – это своеобразный «скафандр», к сожалению, проницаемый для многих патогенных агентов.
Неспецифическая иммунная защита (защита на все возбудители)
Любой повреждающий агент-фактор, который по силе и длительности превосходит барьерные возможности ткани, вызывает ответную защитную реакцию организма – воспаление. Воспалительная реакция представлена единством трех явлений:
- повреждение и распознавание возбудителей;
- сосудистая реакция – нарушение микроциркуляции крови;
- клеточная реакция – миграция клеток иммунной системы в очаг воспаления.
Основная задача воспалительной реакции – уничтожение возбудителя и/или освобождение от собственных разрушенных клеток.
Можно выделить два типа уничтожения возбудителей:
- Внеклеточное разрушение возбудителя гуморальными факторами защиты (активными белками сыворотки крови).
- Внутриклеточная нейтрализация (фагоцитоз) (поглощение инфицированных клеток нейтрофилами и макрофагами с дальнейшим ферментативным разрушением структуры).
Внутриклеточное уничтожение микробных клеток происходит в внутри фагоцитов. Процесс поглощения возбудителя с дальнейшим ферментативным разрушением его структуры называют фагоцитозом. Этот процесс осуществляют два вида фагоцитов: нейтрофилы и макрофаги. Фагоцитоз является довольно надежным механизмом защиты организма от инфекционных агентов, но «включение» этой системы возможно только при условии сближения фагоцита и микроорганизма, сцепления микроорганизма с поверхностью фагоцита и активации мембраны фагоцита, которая приводит к поглощению микроорганизма. Микробные клетки обычно погибают в фагоцитах в течение нескольких минут.
Внеклеточные механизмы защиты реализуются несколькими путями:
- Система белков комплемента является важнейшим фактором защиты среди циркулирующих белков крови. Этот комплекс в процессе ряда каскадных реакций приобретает способность «продырявливать» клеточную мембрану бактерий и тем самым убивать чужеродные клетки.
- Другие белки сыворотки крови – лизины, убивающие в основном гаммаположительные бактерии, также относятся к гуморальным факторам защиты. Однако активны лизины только в присутствии достаточного количества ионов кальция.
- Естественные антитела всегда имеются в сыворотке крови независимо от проникновения в организм чужеродных микробов. Эти антитела, реагируя с различными микроорганизмами, вызывают нейтрализацию их токсинов.
- Интерфероны производятся лейкоцитами и макрофагами в ответ на воздействие вирусов (а также некоторых простейших, бактерий и риккетсий). Интерфероны – антивирусные агенты широкого спектра действия. Синтезируемый интерферон выделяется в межклеточное пространство, где связывается с рецепторами соседних клеток. Это стимулирует синтез белков, которые блокируют размножение вирусов.
- Внеклеточное разрушение возбудителя может происходить под действием более 60 активных белков, входящих в гранулы лейкоцитов. Активные белки в процессе дегрануляции высвобождаются во внешние ткани из гранул лейкоцитов. Эффект дегрануляции наиболее интенсивно развивается при реакции на крупные чужеродные объекты (гельминты, простейшие), когда фагоцит не способен поглотить этот объект.
Клеточные и гуморальные факторы активно дополняют друг друга.
Специфическая иммунная защита (иммунный ответ на конкретный возбудитель)
За реакциями воспаления, если они не смогли нейтрализовать возбудителей, развивается более специализированная линия обороны – иммунный ответ, который последовательно запускает многоуровневую иммунную реакцию на возбудителя. Развитие специфических иммунных реакций требует взаимодействия практически всех видов клеток иммунной системы.
На первом этапе иммунного ответа захваченный в процессе фагоцитоза возбудитель перерабатывается макрофагом и в иммуногенной форме выводится его антиген на поверхность (презентация антигена). Особая роль в дальнейшем принадлежит активации Т-хелперов, которая происходит при распознавании Т-хелпером соответствующего антигенного комплекса на поверхности макрофага (антигенпрезентирующей клетки). В результате данного контакта Т-хелперы начинают делиться и после нескольких делений разделяются на две популяции. Одна активизирует развитие гуморального иммунного ответа (выработку иммуноглобулинов и антител), а другая популяция является необходимым компонентом в активации клеточного иммунитета (цитотоксические Т-лимфоциты).
В дальнейшем цитотоксические Т-лимфоциты постоянно циркулируют по всему организму, чему способствует срок их жизни (месяцы и годы). Благодаря постоянной циркуляции лимфоциты удивительно быстро появляются в «горячих точках», осуществляя разрушение клеток, инфицированных вирусами.
Гуморальный иммунный ответ обеспечивается иммуноглобулинами или антителами, производимыми В-лимфоцитами. Продвигаясь по кровяному или лимфатическому руслу, антитела поражают чужеродные вещества на любой дистанции от лимфоцита. За счет гуморального иммунного ответа происходит уничтожение самих возбудителей и нейтрализация их токсинов, находящихся в межклеточном пространстве и на слизистых. Специфическая нейтрализация осуществляется за счет присоединения антител к антигенам с образованием растворимых и нерастворимых циркулирующих комплексов (ЦИК), которые активируют защитную систему белков комплемента, повышают фагоцитарную активность макрофагов и нейтрофилов, усиливают специфическое цитотоксическое действие Т-лимфоцитов (то есть повышается активность естественных киллеров).
Установлен ряд закономерностей динамики накопления антител после первого и повторного внедрения антигена. Первый пик концентрации антител появляется через несколько дней (скрытый период иммунного ответа) и обусловлен усиленным синтезом главным образом иммуноглобулина М (IgM). После второго внедрения того же антигена амплитуда ответа больше, он продолжается дольше и обусловлен возрастанием преимущественно синтеза иммуноглобулина G (IgG). Формирование стойкого иммунитета к возбудителям связано с образованием антител иммуноглобулина класса G.
Источник
