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.

Видео: Местный иммунитет - Школа доктора Комаровского

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.

Видео: Что такое иммунитет человека? Местный иммунитет. Как укрепить организма

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.

Видео: Про иммунитет - Школа доктора Комаровского

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.

Видео: Местный иммунитет - Школа доктора Комаровского

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.