Аллергические реакции. Успехи современного естествознания

Аллергия (от греч. alios – «другой», иной, ergon – «действие») – это типовой иммунопатологический процесс, возникающий на фоне воздействия антигена-аллергена на организм с качественно измененной иммунологической реактивностью и сопровождающийся развитием гиперергических реакций и повреждением тканей. Различают аллергические реакции немедленного и замедленного типа (соответственно гуморальные и клеточные реакции). За развитие аллергических реакций гуморального типа ответственны аллергические антитела. Для проявления клинической картины аллергической реакции необходимо, по крайней мере, два контакта организма с антигеном-аллергеном.

Первая доза воздействия аллергена (малая) носит название сенсибилизирующей. Вторая доза воздействия – большая (разрешающая), сопровождается развитием клинических проявлений аллергической реакции. Аллергические реакции немедленного типа могут возникать уже через несколько секунд или минут либо спустя 5–6 ч после повторного контакта сенсибилизированного организма с аллергеном. В ряде случаев возможна длительная персистенция аллергена в организме, и в связи с этим практически невозможно провести четкую грань между воздействием первой сенсибилизирующей и повторной разрешающей доз аллергена.

Антигены-аллергены подразделяются на антигены бактериальной и небактериальной природы.

Среди небактериальных аллергенов выделяют:

1) промышленные;

2) бытовые;

3) лекарственные;

4) пищевые;

5) растительные;

6) животного происхождения.

Выделяют полные антигены, способные стимулировать выработку антител и взаимодействовать с ними, а также неполные антигены, или гаптены, состоящие только из детерминантных группировок и не индуцирующие выработку антител, но взаимодействующие с готовыми антителами. Существует категория гетерогенных антигенов, имеющих сходство со структурой детерминантных групп.

Аллергены могут быть сильными и слабыми. Сильные аллергены стимулируют выработку большого количества иммунных или аллергических антител.

В роли сильных аллергенов выступают растворимые антигены, как правило, белковой природы. Антиген белковой природы тем сильнее, чем выше его молекулярная масса и жестче структура молекулы. Слабыми являются корпускулярные, нерастворимые антигены, бактериальные клетки, антигены поврежденных клеток собственного организма.

Различают также тимусзависимые аллергены и тимуснезависимые. Тимусзависимые – это антигены, которые индуцируют иммунный ответ только при условии обязательного участия три клеток: макрофага, Т-лимфоцита и В-лимфоцита. Тимуснезависимые антигены могут индуцировать иммунный ответ без участия Т-лимфоцитов-хелперов.

За последние два десятилетия частота аллергических заболеваний существенно возросла, особенно в экономически развитых странах и в странах с неблагополучной экологической ситуацией. По прогнозам некоторых ученых, XXI век станет веком аллергических заболеваний. В настоящее время уже известно более 20 тысяч аллергенов, и их количество продолжает возрастать.В качестве причин повышения частоты аллергических заболеваний сегодня фигурируют различные факторы.

1. Изменение структуры инфекционной заболеваемости. В настоящее время принято считать, что в иммунной системе человека при рождении в норме превалирует функция Т-лимфоцитов-хелперов 2-го типа. Это связано с особенностями иммунных механизмов, регулирующих взаимоотношения в системе мать-плод в период беременности. Однако после рождения в период созревания иммунной системы в норме должна произойти смена ориентации в соотношении функции Т-лимфоцитов-хелперов в пользу усиления функции Т-хелперов 1-го типа. В этом им помогают вирусные и бактериальные антигены, которые, активируя макрофаги, способствуют продукции последними интерлейкина 12. В свою очередь, ИЛ-12, воздействуя на Т-хелперы 0 типа, сдвигает их дифференцировку в сторону Т-хелперов 1-го типа, которые продуцируют гамма-ИНФ и подавляют функцию Т-хелперов 2-го типа. Как это ни парадоксально звучит, но сегодня есть все основания говорить, что улучшение качества жизни, снижение числа вирусных и бактериальных заболеваний в детстве, в том числе, туберкулеза, приводит к усилению функции Т-хелперов 2-го типа и развитию аллергических реакций в будущем.

2.Наследственные факторы. Установлено, что генетическая предрасположенность к аллергии носит полигенный характер и включает:

генетический контроль усиленной функции Т-хелперов 2-го типа по продукции ИЛ-4 и ИЛ-5;
генетический контроль повышенной продукции IgE; в) генетический контроль гиперреактивности бронхов.

3. Средовые факторы. В последние годы показано, что выхлопные газы, табачный дым за счет содержани явних так их поллютантов как N02, S02, или NO усиливают функцию Т-хелперов 2-го типа и продукцию IgE. Кроме того, воздействуя на эпителиальные клетки воздухоносных путей, они способствуют их активации и продукции провоспалительных цитокинов (ИЛ-8, альфа-ОНФ, ИЛ-6), которые, в свою очередь, оказывают токсическое действие на эпителиальные клетки, способствующие развитию аллергического воспаления. Что же такое аллергия? В чем принципиальная особенность ее фундаментальных механизмов и клинических проявлений?

Под аллергией сегодня принято понимать проявления повышенной чувствительности иммунной системы организма к аллергену (антигену) при повторном с ним контакте, что клинически характеризуется повреждением в первую очередь тех тканей организма, через которые проникает аллерген: слизистой оболочки бронхов, пищевого канала, носовой полости, кожи, конъюнктивы. Впервые термин “аллергия” был предложен в 1906 г. австрийским педиатром К. Пирке для определения изменений реактивности, которую он наблюдал у детей при сывороточной болезни и инфекционных заболеваниях. К. Пирке писал: “Вакцинированный относится к вакцине, сифилитик – к возбудителю сифилиса, туберкулезный – к туберкулину, получивший сыворотку – к последней, – иначе, чем индивидуум, не встречавшийся с этими антигенами прежде. Он, однако, очень далек от состояния нечувствительности. Все, что мы можем о нем сказать – это то, что его реактивность является измененной. Для этого общего понятия измененной реактивности я предлагаю выражение “аллергия” (от греч. allo- другой; ergon- действие)”.

Таким образом, уже в самом начале развития учения об аллергии были подмечены принципиальные моменты, условия возникновения измененной реактивности, которые позже стали трактоваться как стадии истинной аллергической реакции:
Наличие первичного контакта иммунной системы организма с аллергеном (антигеном);
Наличие определенного интервала времени для изменения реактивности развития иммунного ответа, который в этом контексте понимается как возникновение сенсибилизации; заканчивается образованием антител и/или цитотоксических сенсибилизированных Т-лимфоцитов;
Наличие повторного контакта с тем же (специфическим) аллергеном-антигеном;

И, наконец, развитие характерных клинических проявлений, в основе которых лежат те или другие эффекторные иммунные механизмы, о которых упоминалось в общей части настоящей книги, – т.е. развивается собственно аллергическая реакция; действие, приводящее к повреждению.

На основании изложенного выше сегодня выделяют три стадии истинной аллергической реакции.

I.Иммунная стадия – длится от момента первичного контакта иммунной системы с аллергеном до развития сенсибилизации.

II.Патохимическая стадия – включается при повторном контакте иммунной системы со специфическим аллергеном и характеризуется высвобождением большого количества биологически активных веществ.

III.Патофизиологическая стадия – характеризуется нарушением функционирования клеток и тканей организма вплоть до их повреждения под влиянием биологически активных веществ, выделенных иммунной системой во время патохимической стадии.

Можно говорить и о существовании IV стадии – клинической, которая завершает патофизиологическую и является ее клиническим проявлением.

Таким образом, следует помнить, что иммунная система организма, развивая иммунный ответ, реализуя гуморальные и клеточные реакции как защитные реакции, направленные на поддержание иммунного гомеостаза, в некоторых случаях может вызывать повреждение собственных клеток, тканей. Такие реакции, по исторически сложившейся традиции, называют аллергическими, или реакциями гиперчувствительности. Тем не менее, даже в случаях развития повреждения аллергические реакции также рассматриваются как защитные, способствующие локализации попавшего в организм аллергена и его последующего удаления из организма.

Условно все реакции гиперчувствительности в зависимости от длительности периода между началом контакта сенсибилизированного организма с антигеном и возникновением внешних (клинических) проявлений аллергической реакции делятся на три типа.

Аллергические реакции немедленного типа (гиперчувствительность немедленного типа – ГНТ) – развиваются в течение 15-20 мин (или раньше).
Поздние(отсроченные) аллергические реакции ГНТ – развиваются в течение 4-6ч.
Аллергические реакции замедленного типа (гиперчувствительность замедленного типа – ГЗТ) – развиваются в течение 48-72 ч.

Наиболее широко в настоящее время используется классификация реакций гиперчувствительности по Джеллу и Кумбсу (1964), которая предусматривает четыре типа. В последние годы эта классификация дополнена V типом. В основе механизма реакции гиперчувствительности I, II, III и V типов лежит взаимодействие антигена с антителами; реакции гиперчувствительности IV зависят от присутствия в организме сенсибилизированных лимфоцитов, несущих на своей поверхности структуры, специфически распознающие антиген. Ниже приведена характеристика разных типов реакций гиперчувствительности.

I. Анафилактический тип реакций гиперчувствительности. Обусловлен образованием особого типа антител, относящихся к IgE и имеющих высокое сродство (аффинность) к тканевым базофилам (тучным клеткам) и базофилам периферической крови. Эти антитела называют еще гомоцитотропными вследствие их способности фиксироваться к клеткам того же вида животного, от которого они получены.

При первичном попадании аллергена в организм он захватывается антигенпредставляю-щими клетками (макрофагами, В-лимфоцитами, дендритными клетками) и подвергается перевариванию (процессингу). В результате переваривания под влиянием лизосомальных ферментов из аллергена образуется определенное количество пептидов, которые загружаются в пептидсвязывающие бороздки молекул главного комплекса гистосовместимости, транспортируются на поверхность антигенпредставляющих клеток и презентируются для распознавания Т-лимфоцитам-хелперам. В силу определенных причин аллергенные пептиды распознаются Т-хелперами 2-го типа, которые в момент распознавания активируются и начинают продуцировать ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-3 и другие цитокины.

Интерлейкин-4 реализует две важные функции:

Под влиянием ИЛ-4 и при условии наличия костимуляционного сигнала в виде контакта двух молекул CD40L и CD40 В-лимфоцит превращается в плазматическую клетку, которая продуцирует преимущественно IgE;
Под влиянием ИЛ-4, ИЛ-3 усиливается пролиферация базофилов обоих типов и увеличивается на их поверхности количество рецепторов к Fc-фрагменту IgE.

Таким образом, на этом этапе иммунного ответа закладывается фундаментальная основа, отличающая аллергическую реакцию немедленного типа от всех остальных реакций гиперчувствительности: происходит “наработка” специфических IgE (гомоцитотропных антител, или реагинов) и их фиксация на тканевых базофилах и базофилах периферической крови.

Под влиянием ИЛ-5, ИЛ-3 в “боевую готовность” включаются и эозинофилы: усиливается их миграционная активность, способность продуцировать биологически активные вещества, удлиняется срок их жизни. На поверхности эозинофилов в большом количестве появляются молекулы адгезии, позволяющие эозинофилам прикрепляться к эпителию, в частности ICAM.

При повторном попадании специфического аллергена в организм он связывается с IgE (причем, очень важно, чтобы аллерген был определенной молекулярной массы, позволяющей ему связать Fab-фрагменты двух рядом расположенных на мембране базофила (или тучной клетки) молекул IgE), что приводит к дегрануляции базофилов обоих типов с высвобождением тромбо-цитактивирующего фактора, гистамина, лейкотриенов, простагландинов и др. Выделение биологически активных веществ при дегрануляции приводит к:

активации тромбоцитов с выделением серотонина;
активации комплемента с образованием анафилотоксинов – СЗа и С5а, активации гемостаза;
выделению гистамина и повышению проницаемости сосудов;
усилению сокращения гладкой (неисчерченной) мышечной ткани под влиянием лейкотриенов и простагландинов (в частности ПГТ2альфа).

Все это обеспечивает развитие острой фазы реакции, и ее клинических симптомов, которыми являются чихание, бронхоспазм, зуд и слезотечение.

Медиаторы, которые высвобождаются при аллергической реакции I типа делят на переформированные (т. е., уже имеющиеся в гранулах базофилов обоих типов) и вновь образованные под влиянием фосфолипазы А2 при расщеплении арахидоновой кислоты мембраны клеток.

Участие эозинофилов в аллергических реакциях немедленного типа характеризуется двумя функциями.

Из эозинофилов выделяются медиаторы, к которым относятся главный основный белок эозинофилов, катионные белки, пероксидаза, нейротоксин, тромбоцитактивирующий фактор, лейкотриены и др. Под влиянием этих медиаторов развиваются симптомы поздней фазы, которые характеризуются развитием клеточного воспаления, разрушением эпителия, гиперсекрецией слизи, сокращением бронхов.
Эозинофилы продуцируют ряд веществ, способствующих подавлению аллергической реакции, уменьшению последствий ее повреждающей силы:

гистаминазы – разрушающей гистамин;
арилсульфатазы – способствующей инактивации лейкотриенов;
фосфолипазы D – нейтрализующей тромбоцитактивирующий фактор;
простагландина Е – снижающего выделение гистамина.

Таким образом, аллергические реакции I типа, как и другие иммунные реакции, имеют диалектический характер в плане реализации защитного потенциала, который может принять повреждающий характер. Это связано с:

выделением медиаторов, обладающих деструктивным потенциалом;
выделением медиаторов, разрушающих функцию первых.

На первом этапе выделение медиаторов приводит к увеличению проницаемости сосудов, способствует выходу в ткани Ig, комплемента, усиливает хемотаксис нейтрофилов, эозинофилов. Включение гемокоагуляционных механизмов и образование тромбов микрососудистого ложа локализует очаг проникновения аллергена в организм. Все описанное приводит к инактивации и элиминации аллергена.

На втором этапе выделение арилсульфатазы, гистаминазы, фосфолипазы D, простагландина Е2 способствует подавлению функции медиаторов, высвободившихся на первом этапе.Степень клинических проявлений зависит от соотношения указанных механизмов. В целом патофизиологическая стадия реакции гиперчувствительности Т типа характеризуется:

повышением проницаемости микроциркуляторного русла:
выходом жидкости из сосудов;
развитием отека;
серозным воспалением;
усилением образования слизистых экскретов.

Клинически это проявляется бронхиальной астмой, ринитом, конъюнктивитом, крапивницей, ангионевротическом отеком Квинке, кожным зудом, диареей, увеличением количества эо-зинофилов в крови и в секретах.

Заканчивая рассмотрение аллергических реакций I типа, следует отметить, что аллергены, способствующие продукции IgE, имеют молекулярную массу в пределах 10-70 KD. Антигены (аллергены) массой менее 10 KD, если они не полимеризованы, не в состоянии связать две молекулы IgE на поверхности базофилов и тучных клеток, а значит и не способны “включить” аллергическую реакцию. Антигены массой более 70 KD не проникают через неповрежденные слизистые оболочки и потому не могут связываться с IgE, имеющимся на клеточных поверхностях.

II. Цитотоксический тип реакций гиперчувствительности. Реализуется так же, как и I тип, гуморальными антителами, однако в качестве реактантов выступают не IgE (как при реакциях 1 типа), a IgG (кроме IgG4) и IgM. Антигенами, с которыми взаимодействуют антитела при II типе аллергических реакций, могут быть как естественные клеточные структуры (антигенные детерминанты), например, при повреждении клеток крови, так и внеклеточные структуры, например антигены базальной мембраны почечных клубочков. Но в любом случае эти антигенные детерминанты должны приобрести аутоантигенные свойства.

Причинами приобретения клетками аутоантигенных свойств могут быть:

конформационные изменения антигенов клетки;
повреждение мембраны и появление новых “скрытых” антигенов;
образование комплекса антиген + гаптен.

В итоге иммунного ответа продуцируются IgG и IgM, которые, соединяясь своими F(аb)2-фрагментами с антигенами клетки, образуют иммунные комплексы. Под влиянием образования иммунных комплексов включаются три механизма:

Активация комплемента и реализация комплементопосредованной цитотоксичности;
Активация фагоцитоза;
Активация К-клеток и реализация антителозависимой клеточно-опосредованной цито-токсичности (АЗКОЦ).

В период патохимической стадии активация комплемента сопровождается опсонизацией. активацией миграции воспалительных клеток, усилением фагоцитоза, высвобождением гиста-мина под влиянием С3а, С5а, образованием кининов, разрушением мембраны клеток. Активация нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов приводит к выделению из них лизосо-мальных ферментов, образованию супероксидного анион-радикала, синглетного кислорода. Все эти вещества участвуют в развитии повреждения мембраны клеток, в инициации и поддержании свободно-радикального окисления липидов клеточных мембран.

В качестве клинических примеров аллергических реакций II типа можно привести аутоиммунную гемолитическую анемию, аутоиммунный тиреоидит, аллергический лекарственный агранулоцитоз, тромбоцитопению, нефротоксический нефрит и др.

III. Иммунокомплексный тип реакций гиперчувствительности. Характеризуется так же, как и II цитотоксический тип участием IgG и IgM. Но в отличие от II типа, здесь антитела взаимодействуют с растворимыми антигенами, а не с антигенами, находящимися на поверхности клеток. В результате соединения антигена и антитела образуется циркулирующий иммунный комплекс, который при его фиксации в микроциркуляторном русле приводит к активации комплемента, высвобождению лизосомальных ферментов, образованию кининов, супероксидных радикалов, высвобождению гистамина, серотони-на, повреждению эндотелия и к агрегации тромбоцитов со всеми последующими событиями, приводящими к повреждению тканей.Примером реакций III типа являются сывороточная болезнь, местные реакции по типу феномена Артюса, экзогенные аллергические альвеолиты (легкие фермера, легкие голубеводов и др.), гломерулонефрит, некоторые варианты лекарственной и пищевой аллергии, аутоиммунная патология.

Патологический потенциал иммунных комплексов при III типе аллергических реакций определяется следующими факторами:

1.Иммунный комплекс должен быть растворимым, сформированным при небольшом избытке антигена и иметь молекулярную массу -900-1000 KD;

2.В состав иммунного комплекса должны входить комплемент-активирующие IgG и IgM;

3. Иммунный комплекс должен длительно циркулировать, что наблюдается при:

длительном поступлении в организм антигена;
при нарушении выведения иммунных комплексов в результате перегрузки моноцитарно-макрофагальной системы, блокады Fc-, СЗb-и С4b-рецепторов;

4.Должна быть усилена проницаемость сосудистой стенки, что происходит под влиянием:

вазоактивных аминов из базофилов обоих типов и тромбоцитов;
лизосомальных ферментов.

При этом типе реакций в очаге воспаления вначале преобладают нейтрофилы, затем – макрофаги и, наконец, лимфоциты.

IV. Реакции гиперчувствительности замедленного типа (клеточно-опосредованная или туберкулиновая гиперчувствительность). В основе этого типа гиперчувствительности лежит взаимодействие цитотоксического (сенсибилизированного) Т-лимфоцита со специфическим антигеном, что приводит к высвобождению из Т-клетки целого набора цито-кинов, опосредующих проявления замедленной гиперчувствительности.

Клеточный механизм включается при:

Недостаточной эффективности гуморального механизма (например, при внутриклеточном расположении возбудителя – туберкулезной палочки, бруцеллы);
В том случае, когда в роли антигена выступают чужеродные клетки (некоторые бактерии, простейшие, грибы, пересаженные клетки и органы), либо клетки собственных тканей, антигены которых изменены (например, включение аллергена-гаптена в белки кожи и развитие контактного дерматита).

Таким образом, в период иммунологической стадии в организме созревают цитотоксические (сенсибилизированные) Т-лимфоциты.

Во время повторного контакта с антигеном (аллергеном), в патохимической стадии цитоток-сические (сенсибилизированные) Т-лимфоциты выделяют следующие цитокины:

Фактор, угнетающий миграцию макрофагов (МИФ, MIF), который обладает способностью усиливать фагоцитоз и участвует в образовании гранулем;
Фактор, стимулирующий образование эндогенных пирогенов (ИЛ-1);
Митогенные (ростовые) факторы (ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-6 и т.д.);
Хемотаксические факторы для каждой линии белых клеток, особенно, ИЛ-8;
Гранулоцитарно-моноцитарные колониестимулирующие факторы;
Лимфотоксины;
Опухоль-некротизирующий фактор;
Интерфероны (альфа, бета, гамма).

Выделяющиеся из сенсибилизированных Т-лимфоцитов цитокины активируют и привлекают в очаг воспаления клетки моноцитарно-макрофагального ряда.

В том случае, если действие лимфоцитов направлено против вирусов, инфицирующих клетки, или против трансплантационных антигенов, стимулированные Т-лимфоциты трансформируются в клетки, обладающие свойствами клеток-киллеров по отношению к клеткам-мишеням, несущим данный антиген. К таким реакциям относятся: аллергия, формирующаяся при некоторых инфекционных заболеваниях, реакция отторжения трансплантата, некоторые виды аутоиммунных поражений. На рис. 57 представлена схема аллергической реакции IV (замедленного) типа.

Таким образом, во время патофизиологической стадии повреждение клеток и тканей происходит за счет:

Прямого цитотоксического действия Т-лимфоцитов;
Цитотоксического действия Т-лимфоцитов за счет неспецифических факторов (провос-палительные цитокины, апоптоз и др.);
Лизосомальных ферментов и иных цитотоксических веществ (NO, оксиданты) активированных клеток моноцитарно-макрофагального ряда.

При аллергических реакциях IV типа среди клеток, инфильтрирующих очаг воспаления, преобладают макрофаги, затем Т-лимфоциты и, в последнюю очередь, нейтрофилы.

Примером гиперчувствительности замедленного типа являются аллергический контактный дерматит, реакция отторжения аллотрансплантата, туберкулез, лепра, бруцеллез, микозы, про-тозойные инфекции, некоторые аутоиммунные заболевания.

V. Стимулирующий тип реакций гиперчувствительности. При реализации реакций этого типа повреждения клеток не наступает, а, напротив, происходит активация функции клеток. Особенностью этих реакций является то, что в них участвуют антитела, не обладающие комплементсвязывающей активностью. Если такие антитела направлены против компонентов клеточной поверхности, участвующих в физиологической активации клетки, например, против рецепторов физиологических медиаторов, то они будут вызывать стимуляцию данного типа клеток. Например, взаимодействие антител с антигенными детерминантами, входящими в структуру рецептора тиреоидстимулирующего гормона, приводит к реакции, аналогичной действию самого гормона: к стимуляции тиреоидных клеток и продукции тиреоидного гормона. Фактически, такие антитела относятся к аутоиммунным антителам. Этот иммунный механизм лежит в основе развития болезни Грейвса – диффузного токсического зоба. Рассмотренная классификация реакций гиперчувствительности, несмотря на то, что была предложена более 30 лет назад, позволяет составить общее представление о видах иммунологически опосредованных реакций, воздействующих на клетки и ткани; позволяет понять принципиальные различия механизмов, лежащих в их основе, а также в основе клинических проявлений; и, наконец, позволяет объяснить возможные способы лечебного контроля за течением этих реакций.

Важно учитывать, что в механизмах развития отдельных нозологических форм принимает участие, как правило, не один, а несколько типов реакций гиперчувствительности.

1. Аллергология и иммунология: клинические рекомендации для педиатров / Под ред. А.А. Баранова и Р.М. Хаитова. – М.: М-Студио, 2008. – 248 с.

2. Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. – М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2003. – 604 с.

3. Змушко Е.И., Белозеров Е.С., Митин Ю.А. Клиническая иммунология: руководство для врачей. – СПб: Питер, 2001. – 576 с.

4. Кетлинский С.А. Цитокины / С.А. Кетлинский, А.С. Симбирцев. – СПб.: ООО «Издательство Фолиант», 2008. – 552 с.

5. Клиническая аллергология и иммунология / Под ред. Л.А. Горячкиной, К.П. Кашкина. – М., 2009.

6. Клиническая иммунология и аллергология / Под ред. Г. Лолора, Т. Фишера, Д. Адельмана. – пер. с англ. М.В. Пащенкова, Н.Б. Гамалеи. – М.: Практика, 2000. – 806с.

7. Клиническая иммунология: руководство для врачей / Под ред. Е.И. Соколова. – М.: Медицина, 1998. – 272с.

8. Пыцкий В.И., Адрианова Н.В., Артомасова А.В. Аллергические заболевания. – 3-е изд, перераб. и доп. / Под ред. В.И. Пыцкого. – М.: «Триада-Х», 1999. – 470 с.

9. Рёкен М., Гроверс Г., Бургдорф В. Наглядная аллергология. – М., 2013. – 238 с.

10. Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР – Медиа, 2010. – 752 с.

11. Abbas A.K. Diseases of immunity / Robbins and Cotran pathologic basis of disease/ – 7th ed. / Edited by V. Kumar, A.K. Abbas, N. Fausto. – Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier, 2005. – P. 193-267.

12. Bjorkman P.J. MNC restriction in three dimensions: a view of T cell receptor/ligand interactions // Cell. –1997. – 89: 167-170.

13. Murphy K.M., Reiner S.L. The lineage decisions of helper T cells // Nat. Rev. Immunol. –2002. – 2:933-944.

14. Janeway C.A., Jr., Medzhitov R. Innate immune recognition // Annu. Rev. Immunol. –2002. – 20:197-216.

Аллергия (греч. allos - другой, иной; ergon - действие) - это типовой иммунопатологический процесс, возникающий в ответ на действие аллергенов на организм с качественно измененной иммунологической реактивностью, характеризующийся развитием гиперергического воспаления, расстройствами микрогемодинамики и, в ряде случаев, тяжелыми нарушениями системной гемодинамики и регионарного кровотока.

Этиологические факторы и факторы риска развития аллергических реакций

Факторами риска развития аллергических реакций являются:

1) наследственный фактор;

2) частый контакт с антигеном-аллергеном;

3) недостаточность механизмов элиминации антигенов-аллергенов и иммунных комплексов в случаях дефицита опсонизирующих факторов, снижения фагоцитарной активности, системы комплемента;

4) недостаточность механизмов инактивации медиаторов воспаления и аллергии при печеночной недостаточности;

5) нарушения гормонального баланса в виде дефицита глюкокортикоидов, преобладания минералокортикоидов, гиперплазии лимфоидной ткани при дисгормональных состояниях;

6) преобладание холинергических вегетативных влияний на фоне подавления адренергических реакций, что приводит к облегчению освобождения медиаторов аллергии.

Этиологическими факторами развития аллергических реакций являются аллергены. В зависимости от происхождения все аллергены принято делить на экзо- и эндогенные аллергены.

Аллергены экзогенного происхождения в зависимости от способа попадания в организм и характера воздействия разделяют на несколько групп:

Лекарственные аллергены, которые могут воздействовать на иммунную систему при различных путях поступления: пероральном, с инъекцией, через кожу, с ингаляциями и т.д.

Пищевые аллергены включают в себя различные продукты, в частности, животного происхождения (мясо, яйца, молочные продукты, рыба, икра), а также растительного происхождения (клубника, пшеница, бобы, томаты и др.).

Пыльцевые аллергены. Аллергические реакции вызывает пыльца размером не более 35 мкм различных ветроопыляемых растений, среди них: пыльца амброзии, полыни, конопли, диких луговых трав, а также злаковых культур.

Промышленные аллергены - обширная группа соединений, представленных в основном гаптенами. К ним относятся лаки, смолы, нафтоловые и прочие красители, формалин, эпоксидные смолы, дубильные вещества, инсектофунгициды. В быту аллергенами промышленного происхождения могут быть различные стиральные средства, средства для чистки посуды, синтетические ткани, парфюмерные вещества, красители для волос, бровей, ресниц и др. Пути воздействия аллергенов промышленного происхождения весьма разнообразны: чрескожный, ингаляционный, алиментарный (при добавлении различных кон-сервантов и красителей к пищевым продуктам).

Аллергены инфекционного происхождения (вирусы, микробы, простейшие, грибы). В развитии ряда инфекционных заболеваний (туберкулеза, сифилиса, ревматизма) аллергия играет ведущую роль.

Инсектные аллергены содержатся в яде и слюне жалящих и кусающих насекомых, вызывая состояние перекрестной сенсибилизации.

Бытовые аллергены включают в себя домашнюю пыль, в составе которой присутствуют аллергены домашних клещей. К числу бытовых аллергенов могут быть отнесены и ряд промышленных аллергенов, входящих в состав моющих средств, косметики, синтетических изделий.

Эпидермальные аллергены: волосы, шерсть, пух, перхоть, чешуя рыб. Следует отметить наличие общих аллергенов в эпидермисе различных животных, что приводит к развитию перекрестных аллергических реакций.

Классификация и стадии развития аллергических реакций

В соответствии с особенностями механизмов развития выделяют V основных типов аллергических реакций:

I тип - анафилактические (атопические).

II тип - цитотоксические (цитолитические).

III тип - иммунокомплексный, или преципитиновый.

IV тип - клеточноопосредованный, Т-лимфоцитзависимый.

V тип - рецепторноопосредованный.

I, II, III, V типы аллергических реакций относятся к категории реакций гуморального типа, поскольку эфферентным звеном их развития являются В-лимфоциты и аллергические антитела, относящиеся к различным классам иммуноглобулинов.

Аллергические реакции IV типа обеспечиваются вовлечением в иммунный процесс Т-системы лимфоцитов, макрофагов, разрушающих клетки-мишени.

Аллергические реакции I типа развиваются спустя несколько секунд, минут, часов (до 5-6 часов) после воздействия разрешающей дозы антигена-аллергена на сенсибилизированный организм, в связи с чем их относят к аллергическим реакциям немедленного типа. В развитии аллергических реакций II и III принимают участие «длительно живущие», персистирующие антигены-аллергены, выполняющие роль сенсибилизирующей и разрешающей доз воздействия.

Аллергические реакции замедленного типа развиваются спустя 24-48-72 часа после воздействия антигена-аллергена на сенсибилизированный организм; к ним относят клеточноопосредованные реакции IV типа.

В ряде случаев реакции ГЗТ развиваются спустя 5-6 часов после воздействия разрешающей дозы антигена-аллергена на организм.

Общей закономерностью развития аллергических реакций гуморального и клеточного типов является наличие трех стадий иммунного ответа на воздействие аллергенов-антигенов: иммунологической, патохимической и патофизио-логической.

I стадия - иммунологическая, включает в себя презентацию антигена Т- или В-лимфоцитам антигенпредставляющими или профессиональными макрофагами в комплексе с белками МНС I или II класса, дифференцировку соответствующих CD4 Т-хелперов, вовлечение в дифференцировку и пролиферацию антигенспецифических клонов В-лимфоцитов (при аллергии I, II, III, V типов) или CD8 Т-лимфоцитов при клеточноопосредованной гиперчувствительности IV типа.

В иммунологической фазе происходят нарастание титра аллергических антител, фиксация гомоцитотропных антител на клетках, взаимодействие аллергена-антигена с аллергическими антителами на клеточном уровне. При реакциях гиперчувствительности замедленного или клеточного типа в иммунологической фазе происходит взаимодействие Т-лимфоцита-эффектора с клеткой-мишенью, на мембране которой фиксирован антиген-аллерген.

II cтадия - патохимическая - стадия освобождения медиаторов аллергии различными клеточными элементами, участвующими в развитии тех или иных аллергических реакций. Важнейшими медиаторами аллергии гуморального типа являются гистамин, серотонин, кинины, лейкотриены, простагландины, факторы хемотаксиса, активированные фракции комплемента и другие.

Медиаторами гиперчувствительности клеточного типа являются лимфокины, продуцируемые CD4 и CD8 Т-лимфоцитами, а также монокины.

Реализация цитотоксического действия при клеточно-опосредованных реакциях осуществляется Т-лимфоцитами-киллерами. Киллерный эффект в своем развитии проходит 3 стадии: распознавания, летального удара, коллоидно-осмотического лизиса. В то же время лимфокины оказывают влияние на клеточное микроокружение, обеспечивая вовлечение этих клеток в аллергичекие реакции.

III cтадия - патофизиологическая - стадия развития клинических проявлений аллергических реакций, обусловленная развитием биологических эффектов медиаторов аллергии.

Наряду с общими закономерностями развития аллергических реакций имеется ряд особенностей индукции и механизмов развития гиперчувствительности гуморального и клеточного типов, представленных в содержании последующих лекций.

Библиографическая ссылка

Чеснокова Н.П., Жевак Т.Н., Моррисон В.В., Понукалина Е.В., Бизенкова М.Н. ЛЕКЦИЯ 1 (ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ). ЭТИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ФАКТОРЫ РИСКА, СТАДИИ РАЗВИТИЯ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ГУМОРАЛЬНОГО И КЛЕТОЧНОГО ТИПОВ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 12-4. – С. 477-479;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34639 (дата обращения: 20.03.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

(1) Реакции цитотропного (цитофильного) типа . В качестве инициаторов генерализованной анафилактической реакции (анафилактического шока) данного типа аллергии выступают следующие вещества:

аллергены антитоксических сывороток, аллогенных препаратов γ-глобулинов и белков плазмы крови;

аллергены гормонов белковой и полипептидной природы (АКТГ, инсулин и другие);

лекарственные препараты [антибиотики (пенициллин), миорелаксанты, анестетики, витамины и другие];

рентгеноконтрастные вещества;

инсектные аллергены.

Местные анафилактические реакции – атопическая бронхиальная астма, аллергический ринит и конъюнктивит, крапивница, отек Квинке) – могут возникать под действием таких АГ, как:

аллергены пыльцы растений (поллинозы), спорами грибов);

аллергены домашней и производственной пыли;

эпидермальные аллергены домашних животных;

аллергены, содержащиеся в косметических и парфюмерных средствах и т.п.

В результате первичного контакта с аллергеном ИКС организует в организме иммунный ответ, специфика которого заключается в синтезе В-лимфоцитами и плазматическими клетками иммуноглобулинов Ig E- и/или Ig G 4 -классов (реагинов, атопенов). Выработка В-лимфоцитами иммуноглобулинов Ig G 4 и E-класса зависит от представления аллергена АПК и кооперацией между Т- и В-лимфоцитами. Локально синтезированный Ig E-класса первоначально сенсибилизирует тучные клетки по месту его образования, после чего АТ распространяются через кровоток по всем органам и тканям организма (Рис. 1;).

Рис. 1. Схематическое представление реагино-

вого (цитотропного, цитофильного) механизма

гиперчувствительности немедленного типа

В дальнейшем происходит взаимодействие основной массы Ig E- и Ig G 4 -классов с высокоаффинными рецепторами и последующая их фиксация по месту локализации Fc-рецепторов на цитоплазматических мембранах клеток-мишеней первого порядка – тучных клетках (лаброцитах) и базофилах. Остальные иммуноглобулины Ig E- и Ig G 4 -классов взаимодействуют с низкоаффинными рецепторами клеток-мишеней второго порядка – гранулоцитами, макрофагами, лимфоцитами, тромбоцитами, клетками Лангерганса кожи и эндотелиоцитами также при помощи фрагмента Fc-рецептора. Например, на каждой тучной клетке или базофиле может фиксироваться от 3000 до 300000 молекул Ig E. Здесь они способны оставаться на протяжении нескольких месяцев, и в течение всего этого периода времени сохраняется повышенная чувствительность к аллергену клеток-мишеней первого и второго порядка.

При повторном поступлении аллергена, которое может произойти, как минимум, спустя неделю и больше после первичного контакта, по месту локализации IgE-класса образуется иммунный комплекс АГ+АТ, который также фиксируется на мембранах клеток-мишеней I и II порядка. Это приводит к стягиванию с поверхности цитоплазматической мембраны белков-рецепторов для Ig E и последующей активации клетки, которая выражается в усилении синтеза, секреции и высвобождении медиаторов ГНТ. Максимальная активация клетки достигается связыванием иммунными комплексами АГ+АТ нескольких сотен или тысяч рецепторов. Степень активации клеток-мишеней зависит от содержания ионов кальция, энергетического потенциала клетки, а также соотношения циклических аденозинмонофосфата (цАМФ) и гуанозинмонофосфата (цГМФ) – снижение цАМФ и увеличение цГМФ.

В результате образования комплекса АГ+АТ и активации клеток-мишеней (например, тучных клеток) их цитолемма разрушается, и содержимое цитоплазматических гранул изливается в околоклеточное пространство. Тучные клетки, или лаброциты, относятся к компонентам соединительной ткани и локализуются преимущественно в тех структурах, которые непосредственно или опосредованно взаимодействуют с окружающей средой – коже, дыхательных путях, пищеварительном тракте, по ходу нервных волокон и кровеносных сосудов.

В процессе разрушения цитоплазматической и внутриклеточной мембран в околоклеточное пространство изливается большое количество пресинтезированных БАВ, получивших наименование медиаторов аллергии немедленного типа – вазоактивных аминов (гистамина, серотонина), метаболитов арахидоновой кислоты (простагландинов, лейкотриенов, тромбоксана А 2), цитокинов, опосредующих местные и системные повреждения тканей [интерлейкины-1-6, ИЛ-8, 10, 12, 13, фактор активации тромбоцитов – ФАТ, факторов хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов, ФНО-α, γ-ИНФ, эозинофильные протеины, эозинофильные нейротоксины, адгезины, селектины (Р и Е), гранулоцитарно-моноцитарный колониестимулирующий фактор, продукты перекисного окисления липидов) и многих других биологически активных веществ (гепарин, кинины, арилсульфатаз А и В, галактозидаза, супероксиддисмутаза, гистаминаза, фосфолипазы А  и D, химотрипсин, лизосомальные ферменты, катионные белки)]. Большинство из них находится в гранулах, в первую очередь, базофилов, тучных клеток, а также нейтрофилов, эозинофилов, макрофагов и других, и процесс высвобождения гранул из клеток-мишеней первого и второго порядка, содержащих медиаторы ГНТ, получил наименование дегрануляции. Медиаторы аллергической реакции немедленного типа оказывают как защитное, так и патогенное действие. Последнее проявляется симптомами различных заболеваний. Классический путь высвобождения медиаторов аллергии приводит к появлению немедленных реакций, развивающихся в первые полчаса – так называемая первая волна выброса медиаторов. Она обусловлена высвобождением медиаторов аллергии из клеток с высоко аффинными рецепторами (тучных клеток и базофилов).

Дополнительный путь, связанный с формированием второй волны выброса медиаторов реагиновой аллергии, инициирует развитие так называемой поздней, или отсроченной, фазы ГНТ, связанной с высвобождением биологически активных веществ из клеток-мишеней второго порядка (гранулоцитов, лимфоцитов, макрофагов, тромбоцитов, эндотелиоцитов). Она проявляется через 6-8 ч. Степень выраженности поздней реакции может быть различной. Большинство медиаторов ГНТ оказывают преимущественное влияние на тонус сосудов, проницаемость их стенок и состояние гладкомышечных волокон полых органов (расслабление или спазм). Так, например, спазмогенный эффект лейкотриена D 4 в сотни раз выше, чем гистамина.

Такой тип реакции получил наименование цитотропный, или цитофильный, из-за высокого сродства (аффинитета) Ig E к клеткам-мишеням. Дегрануляция тучных клеток может происходить под влиянием и не иммунологических активаторов – АКТГ, субстанции P, соматостатина, нейротензина, АТФ, а также продуктов активации гранулоцитов и макрофагов: катионных белков, миелопероксидазы, свободных радикалов. Некоторые лекарственные препараты (например, морфин, кодеин, рентгеноконтрастные вещества) обладают аналогичной способностью.

Генетические аспекты реагиновой аллергии. Хорошо известно, что атопия (реагиновый или анафилактический тип аллергии) возникает только у определенной категории пациентов. У таких субъектов синтезируется заметно большее количество иммуноглобулинов Е-класса, на клетках-мишенях первого порядка обнаруживается более высокая плотность Fc-рецепторов и более высокая их чувствительность к Ig E, выявляется дефицит Т-лимфоцитов супрессоров. Кроме того, кожа и воздухоносные пути таких пациентов имеют более высокую чувствительность к действию специфических и неспецифических стимулов по сравнению с таковыми остальных субъектов. В семьях, где один из родителей страдает аллергией, атопия у детей встречается в 30-40 % случаев. Если же подобной формой аллергией страдают оба родителя, то анафилаксия (или реагиновая форма ГНТ) у детей обнаруживается в 50-80 % случаев. Предрасположенность к атопии определяется группой генов, контролирующих иммунный ответ, синтез противовоспалительных цитокинов, развитие гиперреактивности гладкой мускулатуры сосудов, бронхов, полых органов и т.д. Доказано, что эти гены локализуются в 5, 6, 12, 13, 20 и, возможно, других хромосомах.

(2) Реакции цитотоксического типа . Данный механизм стали называть цитотоксическим потому, что при реализации аллергической реакции II типа наблюдаются повреждения и гибель клеток-мишеней, против которых было направлено действие ИКС (Рис. 2;).

Рис. 2. Схематическое представление цитотоксического

(цитолитического) механизма гиперчувствительности

немедленного типа. Обозначения: C – комплемент, К –

активированная цитотоксическая клетка.

Причинами развития цитотоксического типа реакций могут быть:

во-первых, АГ, входящие в состав собственных измененных цитоплазматических мембран (чаще всего, форменных элементов крови, клеток почек, печени, сердца, мозга и других);

во-вторых, экзогенные АГ, вторично фиксированные на цитоплазматической мембране (лекарственные препараты, метаболиты или компоненты микроорганизмов и другие);

в-третьих, неклеточные компоненты тканей (например, АГ базальной мембраны клубочков почек, коллагена, миелина и т.п.).

Существуют три известных механизма цитотоксического (цитолитического) повреждения тканей при аллергии данного типа.

Комплемент опосредованная цитотоксичность;

Активация фагоцитоза клеток, маркированных антителами;

Активация антителозависимой клеточной токсичности;

Следующий этап состоит в том, что этот иммунный комплекс адсорбирует на себе и активирует по классическому типу компоненты комплемента. Активированный комплемент образует мембрано-атакующий комплекс, который перфорирует мембрану с последующим лизисом клетки-мишени. Поэтому такой тип реакции был назван цитолитическим. В индукции цитолитических реакций принимают участие Th 1 , вырабатывающие ИЛ-2 и γ-ИФН. ИЛ-2 обеспечивает аутокринную активацию Th, а γ-ИФН – переключение синтеза иммуноглобулинов с Ig M на Ig G.

По данному механизму развиваются многие аутоиммунные заболевания – аутоиммунная и лекарственные гемолитические анемии, тромбоцитопения, лейкопения, тиреоидит Хашимото, аутоиммунный асперматогенез, симпатическая офтальмопатия, гемотрансфузионный шок при переливании несовместимой по группе или по резус-фактору крови, резус-конфликт матери и плода и т.п. Основными медиаторами аллергии комплемент зависимого типа являются

активированные компоненты комплемента (C4b2a3b, С567, С5678, C56789 и т.п.),

оксиданты (О - , ОН - и другие),

лизосомальные ферменты.

2. Другой механизм цитолитического повреждения клеток-мишеней (клеток с измененными мембранными свойствами) связан с активацией субпопуляции цитотоксических клеток и присоединением их через Fc-рецептор и Ig G- или Ig M-классов к цитоплазматической мембране с измененными антигенными свойствами. Такими цитотоксическими клетками могут быть натуральные киллеры (NK-клетки), гранулоциты, макрофаги, тромбоциты, которые распознают подлежащие уничтожению клетки-мишени через фиксированные на них иммуноглобулины и собственные Fc-рецепторы, присоединяются к ним и впрыскивают в клетку-мишень токсические начала, разрушая ее. Предполагают, что АТ могут выступать в качестве «мостиков» между клеткой-мишенью и эффекторной клеткой.

3. Третьим механизмом аллергической реакции II типа считается разрушения клетки-мишени с помощью фагоцитоза, осуществляемого макрофагами. Fc-рецепторы макрофагов распознают фиксированные на клетке-мишени АТ и через них присоединяются к клетке с последующим фагоцитозом. Такой механизм разрушения клеток-мишеней характерен, например, в отношении тромбоцитов с фиксированными на них АТ, в результате чего кровяные пластинки становятся объектом фагоцитоза, проходя по синусам селезенки.

В целом по механизмам аллергической реакции II типа протекают аутоиммунные гемолитическая анемия и тромбоцитопения, сахарный диабет, бронхиальная астма, аллергический лекарственный агранулоцитоз, постинфарктный и посткомиссуротомический миокардит, эндокардиты, энцефалиты, тиреоидиты, гепатиты, лекарственная аллергия, миастения, компоненты реакции отторжения трансплантата и другие.

(3) Реакции образования иммунных комплексов . Иммунокомплексной патологии принадлежит определенное место в механизмах развития таких болезней, как гломерулонефриты, ревматоидный артрит, системная красная волчанка, дерматомиозит, склеродермия, артерииты эндокардиты и другие. Этот тип реакций возникает при поступлении в сенсибилизированный организм следующих аллергенов в заведомо высокой дозе и в растворимой форме:

аллергены антитоксических сывороток,

аллергены некоторых медикаментов (антибиотики, сульфаниламиды и другие),

аллергены пищевых белков (молоко, яйца и т.п.),

бытовые аллергены,

бактериальные и вирусные аллергены,

антигены клеточных мембран,

аллогоенные γ-глобулины,

Синтезированные к этим аллергенам преципитирующие (Ig G 1-3) и комплементсвязывающие (Ig M) иммуноглобулины эквивалентно взаимодействуют со специфическим аллергеном и образуют растворимые в плазме и других жидкостях организма циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) АГ+АТ средних размеров. Такие комплексы получили наименование преципитинов (Рис. 3). В индукции иммунного ответа принимают участие Th 1 . В организме человека постоянно обнаруживаются экзогенные и эндогенные АГ, которые инициируют образование иммунных комплексов АГ+АТ. Эти реакции являются выражением защитной, или гомеостатической, функцией иммунитета и не сопровождаются какими-либо повреждениями. Иммунные комплексы необходимы для быстрого и эффективного фагоцитоза. Однако при определенных условиях они могут приобретать агрессивные свойства и разрушать собственные ткани организма. Повреждающее действие обычно оказывают растворимые комплексы средних размеров, появившиеся при небольшом избытке АГ. Важная роль в возникновении данной патологии отводится нарушениям в системе элиминации комплексов (дефицит компонентов комплемента, Fc-фрагментов антител или рецепторов на эритроцитах для иммунных комплексов, нарушения макрофагальной реакции), а также наличие хронической инфекции. В таких случаях их повреждающее действие реализуется через активацию комплемента, калликреин-кининовой системы, высвобождение лизосомальных ферментов, генерацию супероксидного радикала.

Рис. 3. Схематическое представление

иммунокомплексного механизма гиперчувствительности

немедленного типа. Обозначения, как на Рис. 1.

Преципитины могут находиться либо в крови, где локализуются на внутренней стенке мелких сосудов, или в тканях. Депозиты, в состав которых входят Ig G, пенетрируют сосудистую стенку, расслаивают эндотелиальные клетки и накапливаются в ее толще на базальной мембране, в результате чего формируются все более и более крупные конгломераты иммунных комплексов. В отличие от ЦИК, они могут активировать не только компоненты комплемента, но и кининовую, свертывающую и фибринолитическую системы крови, а также гранулоциты, тучные клетки и тромбоциты. В результате на месте их преципитации, например, в просвете сосудов периферического русла, образуются скопления лейкоцитов и других форменных элементов крови, формируется тромбоз, повышается проницаемость сосудистой стенки. Все это приводит к развитию аллергического (гиперергического) воспаления с преобладанием процессов альтерации и экссудации. Будучи активированными, фиксированные компоненты комплемента усиливают воспалительные реакции, вызывая образование анафилотоксинов (С3а и С5а), а медиаторы воспаления и аллергии (в частности, хемотаксические факторы) привлекают в очаг поражения все новые и новые порции лейкоцитов. Анафилотоксины С3а и С5а вызывают выделение гистамина тучными клетками, сокращение гладкой мускулатуры и повышают проницаемость сосудов, способствуя дальнейшему развитию воспаления.

По такому типу протекает генерализованная форма аллергии, например, сывороточная болезнь. Она характеризуется развитием системных васкулитов, расстройством гемодинамики, отеками, сыпью, зудом, артралгиями, гиперплазией лимфоидной ткани (см. также ниже).

Гломерулонефриты иммунокомплексного происхождения характеризуются нарушениями фильтрационной, реабсорбционной и секреторной функций почек.

Ревматоидный артрит сопровождается образованием ревматоидного фактора (IgM19S, IgG7S), аутоантигенов воспалительного происхождения и аутоантител, иммунных комплексов и вовлечением в патологический процесс синовиальных оболочек с развитием системных васкулитов (церебральных, мезентериальных, коронарных, легочных).

Формирование системной красной волчанки сопровождается образованием иммунных комплексов, состоящих из нативной ДНК и ядерных белков, АТ к ним и комплемента, которые в дальнейшем фиксируются на базальной мембране капилляров, вызывая поражения суставов (полиартрит), кожи (эритема), серозных оболочек (экссудативный и спаечный процесс вплоть до пролиферации), почек (гломерулонефрит), нервной системы (нейропатии), эндокарда (эндокардит Либмана-Закса), клеток крови (анемия, лейкопения, тромбоцитопения, панцитопении), и других органов.

Если иммунные комплексы фиксируются в отдельных органах или тканях, то последующие повреждающие процессы локализуются именно в этих тканях. Например, при вакцинации антиген фиксируется в месте инъекции с последующим развитием местной аллергической реакции по типу феномена Артюса. Основными медиаторами в данном типе аллергических реакций являются

активированный комплемент,

лизосомальные ферменты,

гистамин,
серотонин,
супероксидный анион-радикал.

Формирование иммунных комплексов, активация ими лейкоцитов и других клеточных элементов, а также их прямое повреждающее действие вызывают вторичные реакции иммуноаллергического генеза. К ним относятся развитие аллергического воспаления, цитопений, внутрисосудистого свертывания крови, тромбообразования, иммунодефицитных состояний и другие. Как указывалось выше, конкретными проявлениями аллергических заболеваний, протекающих по данному типу ГНТ, являются сывороточная болезнь, гломерулонефриты, артерииты, экзогенные аллергические альвеолиты («легкое фермера», «легкое птицевода» и другие), ревматоидный артрит, эндокардиты, анафилактический шок, системная красная волчанка, бактериальные, вирусные и протозойные инфекции (например, стрептококковые заболевания, вирусный гепатит В, трипаносомоз и другие), бронхиальная астма, васкулиты и другие.

(4) Рецепторноопосредованные реакции . Данный механизм аллергической реакции IV типа получил наименование антирецепторный. Он связан с наличием АТ (главным образом Ig G) к физиологически важным детерминантам клеточной мембраны, вызывая стимулирующий или ингибирующий эффекты на клетку мишень через ее рецепторы. В результате, например, блокады из активного функционирования выключаются многочисленные рецепторы клеток-мишеней, с помощью которых они обмениваются с околоклеточным пространством молекулярным материалом, включая биологически активные вещества (лиганды), необходимые для нормальной деятельности клетки (β-адренорецепторы, ацетилхолиновые, инсулиновые и другие рецепторы). Примером такого блокирующего действия может служить миастения, которая развивается в результате образования Ig G к рецепторам нейромедиатора ацетилхолина, локализованного на постсинаптической мембране миоцитов скелетной мускулатуры. Связывание АТ с ацетилхолиновыми рецепторами блокирует их, препятствуя соединению с ними ацетилхолина и последующему формированию потенциала мышечной пластинки. В конечном счете, нарушается передача импульса с нервного волокна на мышцу и ее сокращение.

Примером рецепторноопосредованного стимулирующего типа аллергических реакций является развитие гипертиреоидного состояния при имитации АТ антителами эффектов тиреотропного гормона. Так, при гипертиреозе (аллергический тиреотоксикоз), который является аутоиммунным заболеванием, аутоантитела активируют рецепторы для тиреотропного гормона. Последние стимулируют тиреоциты фолликулов щитовидной железы, которые продолжают синтезировать тироксин, несмотря на ограниченную продукцию тиреотропного гормона гипофизом.

Общие закономерности развития аллергических реакций замедленного типа

Иммунологическая стадия ГЗТ . Для случаев ГЗТ активная сенсибилизация связана с образованием комплекса антиген–неспецифический рецептор на поверхности АПК – макрофаге, в котором по ходу эндоцитоза разрушается большая часть АГ. Пассивная сенсибилизация достигается введением в кровь предварительно сенсибилизированных Т-лимфоцитов или трансплантации лимфоидной ткани лимфатических узлов от предварительно сенсибилизированного данным АГ животного. Детерминантные группировки аллергена (эпитопы) в комплексе с белками МНС I и II классов экспрессируются на мембране АПК и представляются антигенраспознающим Т-лимфоцитам.

В индукции ГЗТ принимают участие CD4-лимфоциты, т.е. Th 1 -клеткам (хелперам). Основными эффекторными клетками являются CD8-лимфоциты, среди которых выделяют Т-цитотоксические лимфоциты и Т-лимфоциты – продуценты лимфокинов. CD4-лимфоциты распознают эпитопы аллергенов в комплексе с гликопротеинами МСН II класса, в то время как CD8-лимфоциты распознают их в комплексе с белками МСН I класса.

Далее АПК секретируют ИЛ-1, стимулирующий пролиферацию Th 1 и ФНО. Th 1 выделяют ИЛ-2, γ-ИФН и ФНО. ИЛ-1 и ИЛ-2 способствуют дифференцировке, пролиферации и активации Th 1 и Т-цитотоксических лимфоцитов. γ-ИФН привлекает в очаг аллергического воспаления макрофаги, которые за счет фагоцитоза повышают степень повреждения тканей. γ-ИФН, ФНО и ИЛ-1 усиливают в очаге воспаления генерацию оксида азота и других активных кислородсодержащих радикалов, оказывая тем самым токсическое действие.

Т-цитотоксические лимфоциты и Т-киллерные клетки разрушают генетически чужеродные клетки трансплантата, опухолевые и мутировавшие клетки собственного организма, выполняя функции иммунологического надзора. Т-продуценты лимфокинов участвуют в реакциях ГЗТ, выделяя многочисленные (более 60) медиаторы ГЗТ (лимфокины).

Патохимическая стадия ГЗТ . Так как при ГЗТ с аллергеном контактируют сенсибилизированные лимфоциты, то вырабатываемые ими БАВ – лимфокины определяют дальнейшее течение патологических реакций. Среди лимфокинов выделяют следующие группы:

лимфокины, действующие на макрофагоциты: фактор ингибирования миграции макрофагов, фактор агрегации макрофагов, хемотаксический фактор для макрофагов и другие;

лимфокины, определяющие поведение лимфоцитов: фактор хелперов, фактор супрессии, фактор бласттрансформации, фактор переноса Лоуренса, ИЛ-1, ИЛ-2 и другие;

лимфокины, влияющие на гранулоциты: факторы эмиграции нейтрофилов и эозинофилов, фактор ингибирования миграции гранулоцитов и другие;

лимфокины, влияющие на клеточные культуры: интерфероны, фактор, ингибирующий пролиферацию клеток культуры тканей и другие;

лимфокины, действующие в целом организме: фактор, вызывающий кожную реакцию, фактор, повышающий проницаемость сосудов, фактор отека и другие.

Патофизиологическая стадия ГЗТ . Структурно-функциональные поражения при ГЗТ обусловлены в основном развитием воспалительной реакции с резко выраженной эмиграцией преимущественно мононуклеаров – лимфоцитов, моноцитов и макрофагов с последующей клеточной инфильтрацией ими и другими фагоцитами тканей.

(5) Реакция, опосредуемая клеточными механизмами иммунитета . Данный тип реакции обеспечивается сенсибилизированными Т-лимфоцитами, относящимися к особой категории хелперных клеток – Т-хелперы первого порядка, которые оказывают цитотоксическое действие, направленное против антигенов клеточных мембран, с помощью двух известных механизмов: они могут атаковать клетку-мишень с последующим ее разрушением или воздействовать на нее опосредованно через синтезируемые ими лимфокины (Рис. 4).

Рис. 4. Схематическое представление клеточно

опосредованного механизма развития аллергии (ГЗТ).

Обозначения: Т – цитотоксический лимфоцит.

Действие лимфокинов в реакциях ГЗТ направлено на активацию определенных клеток-мишеней – макрофагов, моноцитов, нейтрофилов, лимфоцитов, фибробластов, стволовых клеток костного мозга, остеокластов и других. Активированные лимфокинами клетки-мишени, указанные выше, повреждают или уничтожают измененные клетки, на которых фиксированы антигены, уже своими медиаторами (например, лизосомальными энзимами, перекисными соединениями и другими). Такой тип реакции развивается при поступлении в организм следующих аллергенов-антигенов:

чужеродных белковых веществ (например, коллагена), в том числе содержащихся в растворах вакцин для парентерального введения;

гаптенов, например, лекарственных средств (пенициллина, новокаина), простых химических соединений (динитрохлорфенола и другие), растительных препаратов, которые могут фиксироваться на мембранах собственных клеток, изменяя их антигенные структуры;

белковых антигенов гистосовместимости;

специфических антигенов опухолей.

Механизмы ГЗТ принципиально сходны с другими механизмами формирования клеточного иммунитета. Различия между ними формируются на конечном этапе реакций, которые при аллергических реакциях замедленного типа сводятся к повреждению собственных органов и тканей.

Поступление антигена-аллергена в организм формирует иммунный ответ ИКС, связанный с активацией Т-лимфоцитов. Клеточный механизм иммунитета активируется, как правило, в случаях недостаточной эффективности гуморальных механизмов, например, при внутриклеточной локализации антигена (микобактерии, бруцеллы и другие) или когда антигенами являются сами клетки (микробы, простейшие, грибы, клетки трансплантата и другие). Приобрести аутоаллергические свойства могут и клетки собственных тканей. Аналогичный механизм может включаться в ответ на образование аутоаллергенов при внедрении в молекулу белка гаптена (например, в случаях контактного дерматита и других).

Обычно Т-лимфоциты, сенсибилизированные к данному аллергену и поступившие в очаг аллергической реакции, образуются в небольшом количестве – 1-2 %, однако другие несенсибилизированные лимфоциты изменяют свои функции под влиянием лимфокинов – основных медиаторов ГЗТ. Сейчас известно более 60 различных лимфокинов, которые демонстрируют широкое многообразие своих эффектов на различные клетки в очаге аллергического воспаления. Кроме лимфокинов, в повреждающих реакциях принимают участие, хотя и меньшей степени, лизосомальные ферменты, компоненты кинин-калликреиновой системы и другие медиаторы аллергических реакций, поступившие в очаг повреждения из полиморфно-ядерных лейкоцитов, макрофагов и других клеток.

Проявления ГЗТ в виде накопления клеток, клеточной инфильтрации и т.п. появляются спустя 10-12 ч после повторного введения специфического аллергена и достигают своего максимума через 24-72 ч. Важно отметить, что при формировании реакций ГЗТ отек тканей практически отсутствует вследствие ограниченного участия в ней гистамина. Зато составной частью ГЗТ является воспалительный процесс, который разыгрывается на второй, патохимической стадии этой реакции вследствие разрушения клеток-мишеней, их фагоцитоза, действия медиаторов аллергии на ткани. В воспалительном инфильтрате преобладают мононуклеарные клетки (лимфоциты, макрофаги, моноциты). Развивающееся при ГЗТ воспаление является одновременно и фактором повреждения, и нарушения функций тех органов, где оно возникает, и ему принадлежит важнейшая патогенетическая роль в формировании инфекционно-аллергических, аутоиммунных и некоторых других заболеваний.

Воспалительная реакция носит продуктивный характер и обычно нормализуется после элиминации аллергена. Если аллерген или иммунные комплексы не выводятся из организма, то они фиксируются в месте внедрения и отграничиваются от окружающих тканей путем образования гранулемы (см. выше). В состав гранулемы могут входить различные мезенхимальные клетки – макрофаги, фибробласты, лимфоциты, эпителиоидные клетки. Судьба гранулемы неоднозначна. Обычно в центре ее развивается некроз с последующим образованием соединительной ткани и склерозированием. Клинически реакции ГЗТ проявляются в виде

аутоаллергических заболеваний,

инфекционно-аллергических болезней (туберкулез, бруцеллез и другие),

контактно-аллергических реакций (контактный дерматит, конъюнктивиты и другие),

реакций отторжения трансплантата.

Разделение аллергических реакций на 5 типов схематично и призвано облегчить понимание сложных процессов аллергии. Все типы аллергических реакций могут наблюдаться у больного одновременно или следовать друг за другом.

Теперь проведем окончательное сравнение тех изменений, которые характерны для ГНТ и ГЗТ. Для ГНТ характерно следующее:

быстрый тип развития реакции (через минуты и часы);

наличие в крови свободно циркулирующих иммуноглобулинов к данному аллергену, синтез которых обусловлен активацией В-субсистемы ИКС;

антигенами являются, как правило, нетоксические вещества;

возникает при активной и пассивной и сенсибилизации путем парентерального введения сывороток, содержащих готовые АТ (иммуноглобулины) к данному АГ;

важную роль играют БАВ – медиаторы ГНТ: гистамин, серотонин, брадикинин и другие, включая цитокины;

проявления ГНТ угнетаются антигистаминными препаратами (димедрол, пипольфен, супрастин, тавегил и другие), а также глюкокортикоидами;

местные реакции сопровождаются выраженными сосудистыми компонентами (гиперемия, экссудация, отек, эмиграция лейкоцитов) и альтерацией тканевых элементов.

Для проявлений ГЗТ характерно следующее:

ответная реакция возникает через 12-48 часа и более;

антигены в большинстве случаев токсические вещества;

сенсибилизация связана с активацией клеточного иммунитета;

сенсибилизированные Т-лимфоциты, взаимодействуя с АГ, разрушают его или подуждают к этому своими цитокинами другие фагоциты;

пассивная сенсибилизация достигается парентеральным введением сенсибилизированных лимфоцитов или пересадкой тканей лимфатических узлов, изъятых из организма сенсибилизированного животного;

нет реакции высвобождения гистамина, а в качестве медиатора аллергии выступают лимфокины;

реакция тормозится глюкокортикоидами;

местные реакции слабо выражены;

воспалительная реакция чаще всего сопровождается процессами пролиферации и возникновением гранулем.

Различают иммунные реакции двух типов гуморальные и клеточные.

1. Иммунный ответ гуморального типа

Гуморальные реакции основаны на выработке В-клетками организма антител (иммуноглобулинов).

В-лимфоциты находятся в лимфоузлах, селезенке, костном мозге, Пейеровых бляшках кишечника. Очень мало их в циркулирующей крови.

На поверхности каждого В-лимфоцита содержится огромное количество антигенных рецепторов, причем все они одинаковы на одном В-лимфоците.

Антигены, активизирующие В-лимфоциты через Т-хелперы, называются тимус-зависимыми антигенами. Антигены, активизирующие В-лимфоциты без помощи Т-хелперов (белковые антигены, бактериальные компоненты) называются тимус-независимыми.

Различают два типа гуморального иммунного ответа: Т-зависимый и Т-независимый.

Этапы иммунного ответа:

Первый этап – распознавание антигена лимфоцитами.

Т-независимый антиген попадает в организм и связывается с рецепторами (иммуноглобулином–М) В-лимфоцита. При этом происходит активация иммунокомпетентных клеток.

второй этап. Происходит активизация антиген-презентирующих клеток (А-клеток): макрофагов, моноцитов, дендроцитов и др. и фагоцитирование ими антигена. Рецепторы антигена выводятся на поверхность А-клетки и она осуществляет его презентацию Т-лимфоцитам. Т-лимфоциты связываются с антигеном и он становится Т-зависимым. Далее А-клетка презентирует Т-зависимый антиген Т-индуктору, а он активизирует другие Т-лимфоциты (Т-хелперы, Т-килеры).

Третий этап – биосинтез специфических антител (иммуноглобулинов) антителобразующими клетками.

Антитела –белки, синтезируемые организмом в ответ на попадание в него чужеродного вещества (антигена) и обладающие специфическим сродством с ним.

Свойства антител:

Специфичность – способность антител вступать в реакцию только со специфическим антигеном, благодаря наличию антигенных детерминант на антигене и антигенных рецепторов (антидетерминант) на антителе.

Валентность – количество антидетерминант на антителе (обычно бивалентны);

Афинность, аффинитет – прочность соединения между детерминантой и антидетерминантой;

Авидность – прочность связи антитела с антигеном. Благодаря валентности осуществляется связь одного антитела с несколькими антигенами;

Гетерогенность – неоднородность, обусловлена наличием трех видов антигенных детерминант:

Изотипические – характеризуют принадлежность иммуноглобулина к определенному классу (IgA, IgG, IgM и др.);

Аллотипические – (внутривидовая специфичность) соответствуют аллельным вариантам иммуноглобулина (у гетерозиготных животных разные иммуноглобулины);

Идиотипические – отражают индивидуальные особенности иммуноглобулина (могут вызывать аутоиммунные реакции).

Строение иммуноглобулинов (самостоятельно)

Классы иммуноглобулинов:

Иммуноглобулины класса G синтезируются плазматическими клетками селезенки, лимфоузло, костного мозга. Их 65-80% от всех иммуноглобулинов. Основная функция – борьба с микроорганизмами и нейтрализация токсинов.

Иммуноглобулины класса А синтезируются плазматическими клетками в подслизистых лимфоидных тканях и в регионарных лимфоузлах. Их 5-10%. Находятся в экстраваскулярной части дыхательного, мочеполового, пищеварительного тракта и участвуют в местных защитных реакциях слизистых от бактерий, вирусов, токсинов.

Иммуноглобулины класса М. Их 5-15%. Участвуют в реакциях агглютинации, нейтрализации вирусов, РСК и опсонизации;

Иммуноглобулины класса D секретируются В-клетками в очень малом количестве (до 1%) и плазматическими клетками миндалин и аденоидов. Учавствуют в аутоиммунных процессах, в развитии местного иммунитета, обладают антивирусной активностью, редко активизируют комплемент. Обнаружен только у собак, приматов, грызунов, человека. Находится в плазме крови. Термочувствителен.

2. Иммунный ответ клеточного типа

Базируется на активности Т-лимфоццитов.

При попадании в организм антигена, он перерабатывается макрофагами, которые активизируют Т-лимфоцит и выделяют медиаторы, способствующие дифференцировке Т-лимфоцитов. Если детерминанта антигена и антидетерминанта Т-лимфоцита совпали, начинается синтез клонов такого Т-лимфоцита и идет их дифференцировка на Т-эффекторы и Т-клетки памяти.

Иммунизация, вызванная контактом с антигеном и связанную с развитием иммунного ответа клеточного типа называют сенсибилизацией.

К иммунным реакциям клеточного типа относят:

Реакции на внутриклеточные микроорганизмы (вирусы, грибы, бактерии);

Реакции трансплантационного иммунитета;

Разрушение опухолевых клеток активированными Т-лимфоцитами;

Реакции гиперчувствительности замедленного типа, клеточные аллергические реакции;

Аутоиммунные клеточные реакции .

При клеточных иммунных реакциях Т-лимфоциты могут сами уничтожать антигены (Т-киллеры) или активизировать клетки мишени (фагоциты). Так же Т-клетки могут вновь преобразовываться в малые лимфоциты.

КАТЕГОРИИ