Преобладание гиперчувствительности к антигенам

Определение гиперчувствительности по Джеллу и Кумбсу

В начале 1960-х гг. Р. Кумбс (R.Coombs) и П.Джелл (P.Gell) классифицировали реакции гиперчувствительности, разделив их на четыре типа.

  • Тип I. Реакции, опосредованные IgE, стимулируются связыванием IgE (через Fc-фрагмент) с высокоаффинным IgE-специфичным Fc-peцептором (FceRI), экспрессированным на тучных клетках и базофилах. При перекрестном связывании антигенами антитела IgE инициируют высвобождение медиаторов воспаления тучными клетками и базофилами, что ведет к клиническим проявлениям (аллергическим реакциям), таким как ринит, астма, а в тяжелых случаях к анафилаксии (от греч. ana — обратное, противоположное действие, усиление действия и phylaxis — защита). Реакции возникают быстро, проявляясь в течение нескольких минут после контакта, который представляет собой повторную встречу с антигеном. Поэтому аллергические реакции называются также гиперчувствительностью немедленного типа.

В последние годы синонимом термина «гиперчувствительность I типа» стало понятие «аллергия». Здесь и далее будут использоваться оба термина.

  • Тип II. Цитолитические или цитотоксические реакции возникают, когда антитела IgM или IgG связываются с антигенами на поверхности клеток и активируют каскад комплемента, приводя к разрушению клеток.
  • Тип III. Реакции с участием иммунных комплексов возникают, когда комплексы антигена с антителами IgM или IgG накапливаются в сосудистом русле или ткани и активируют каскад комплемента. Гранулоциты притягиваются к месту активации. Вследствие высвобождения из их гранул литических ферментов и возникает повреждение. Реакции развиваются в течение нескольких часов после контакта с антигеном.
  • Тип IV. Клеточно-опосредованные реакции иммунитета, обычно называемые реакциями гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), опосредуются зависимыми от Т-клеток эффекторными механизмами с вовлечением как CD4 -TH1-клеток, так и цитотоксических CD8 -Т-клеток. Антитела не принимают участия в реакциях гиперчувствительности IV типа. При активации Тн1-клеток высвобождаются цитокины, что приводит к накоплению и активации макрофагов, в свою очередь вызывающих местное повреждение. При этом типе реакции начало отдалено во времени на несколько дней или недель от контакта с антигеном.

Фаза сенсибилизации

Основу аллергии составляет сенсибилизация (или иммунизация) – процесс приобретения организмом повышенной чувствительности к тому или иному аллергену. Иначе, сенсибилизация – это процесс выработки аллергенспецифических антител или лимфоцитов.

Различают сенсибилизацию пассивную и активную.

  • Пассивная сенсибилизация развивается у неиммунизированного реципиента при введении готовых антител (сыворотки) или лимфоидных клеток (при пересадке лимфоидной ткани) от активно сенсибилизированного донора.
  • Активная сенсибилизация развивается при поступлении аллергена в организм в связи с

образованием антител и иммунокомпетентных лимфоцитов при активации его собственной иммунной системы.

Сама по себе сенсибилизация (иммунизация) заболевания не вызывает – лишь повторный контакт с тем же аллергеном может привести к повреждающему эффекту.

Таким образом, аллергия – это качественно измененная (патологическая) форма иммунологической реактивности организма.

Аллергия и иммунитет имеют общие свойства:

  1. Аллергия, как и иммунитет, является формой видовой реактивности, которая способствует сохранению вида, хотя для отдельного индивида она имеет не только положительное, но и отрицательное значение, поскольку может вызвать развитие заболевания или (в ряде случаев) гибель.
  2. Аллергия, так же как иммунитет, носит защитный характер. Суть этой защиты – локализация, инактивация и элиминация антигена (аллергена).
  3. В основе аллергии лежат иммунные механизмы развития – реакция «антиген-антитело» (АГ АТ) или «антигенсенсибилизированный лимфоцит» («АГ сенсибилизированный лимфоцит»).

Иммуноглобулином, отвечающим за аллергические реакции, является IgE. У здоровых лиц антитела IgE, специфичные к различным антигенам, могут вырабатываться в тех случаях, когда антиген вводится парентерально или несоответствующим способом.

Однако некоторые индивидуумы генетически предрасположены к определенной аллергии. Нужно заметить, что аллергические реакции могут вызываться не только при повторном контакте с одним и тем же антигеном, инициирующим синтез IgE, но также и теми антигенами, которые имеют общие эпитопы с этим антигеном.

Примерно у 50 % людей ответ со стороны IgE возникает к антигенам, находящимся в воздухе, которые контактируют только со слизистыми поверхностями, такими как эпителий, выстилающий слизистую оболочку носа, легких и конъюнктивы.

Однако после повторного контакта с множеством этих «воздушных аллергенов» (пыльца растений, споры плесени, клещи домашней пыли и шерсть животных) примерно у 20 % людей в общей популяции возникают клинические симптомы, приводящие к сезонным или постоянным аллергическим ринитам.

imyn118.jpg

Для определения гиперчувствительности, опосредованной IgE, часто используется термин «атония» (от греч. atopos — вне места), а прилагательное «атонический» используется при описании заболевания. Дети пациентов с атопией часто страдают от аллергии, что указывает на распространенную семейную предрасположенность.

Наблюдения указывают, что продукция IgE генетически контролируется генами, связанными с МНС, расположенными на хромосоме 6. Недавно были обнаружены другие гены, регулирующие IgE, к которым относятся ген высокоаффинного FcεRI на хромосоме 11 и генный кластер Тн2 IL-4 на хромосоме 5, содержащий гены IL-3, IL-4, IL-5, IL-9 и IL-13.

Предлагаем ознакомиться:  Низкий гемоглобин анемия

Данные нескольких исследований указывают на то, что реакции со стороны IgE зависят от Тн2-клеток. Механизм, с помощью которого эти клетки вызывают переключение изотипа В-клеток, до конца не выяснен, хотя известно, что определенные цитокины, вырабатываемые этими клетками, особенно IL-4 и IL-13, играют основную роль.

Введение мышам антител, нейтрализующих IL-4, подавляет продукцию IgE. Кроме того, мыши, у которых «выбит» ген IL-4, не вырабатывают IgE после инфекции, вызванной Nippostrongylus brasiliensis — нематодой, которая приводит к продукции большого количества IgE у здоровых мышей.

Сравнение уровня IL-4 у людей, страдающих аллергией, и здоровых показывает, что при аллергии уровень содержания IL-4 значительно выше. С этими данными согласуется и тот факт, что уровень IgE у лиц с аллергией примерно в 10 раз превышает уровень IgE у здоровых людей.

Концентрация IgE в сыворотке у здоровых людей является наименьшей по сравнению с иммуноглобулинами других классов. Считается, что низкие уровни антител IgE у людей, не страдающих аллергией, поддерживаются супрессорным действием интерферона-у (IFNy), который продуцируется Тн1-клетками и подавляет продукцию IgE.

Естественные явления, такие как инфекции, вызванные некоторыми патогенами, могут нарушать этот баланс и стимулировать В-клетки к продукции IgE. Поэтому аллергическая сенсибилизация может явиться результатом нарушения контролирующего механизма и привести к перепроизводству IL-4 Тн2-клетками и, в итоге, к усиленному производству IgE В-клетками.

После того как при повторном контакте аллергена со слизистой оболочкой при приеме внутрь или при парентеральном введении достигается определенный предел и начинают продуцироваться антитела IgE, человек считается сенсибилизированным.

Тучные клетки, являющиеся основными эф-фекторными клетками, ответственными за аллергические реакции, представляют собой семейство повсеместно распространенных клеток, обычно располагающихся в соединительной ткани вокруг кровеносных сосудов, в кишечнике и легких.

Это большие одноядерные клетки с выраженной грануляцией, интенсивно окрашиваемыми основными красителями (рис. 14.1). Тучные клетки развиваются из клеток-предшественников, которые мигрируют в ткань, после чего они дифференцируются в зрелые тучные клетки.

Рис. 14.1. Электронная микрофотография обычной тучной клетки: видно большое ядро, как у моноцита, и электронно-плотные гранулы. Справа простимулированная тучная клетка начинает высвобождать содержимое своих гранул, о чем свидетельствует увеличение их прозрачности и формирование вакуолей на поверхности (с любезного разрешения Т. Theoharides, Tufts Medical School)

У некоторых видов, включая человека, циркулирующие в крови базофилы также принимают участие в аллергических реакциях и действуют примерно таким же образом, как и находящиеся в тканях тучные клетки. В отличие от тучных клеток они созревают в костном мозге и поступают в сосудистое русло после окончания дифференцировки.

Эти рецепторы связываются с высокой аффинностью с Fc-фрагментами IgE. После связывания молекулы IgE остаются на поверхности клеток в течение нескольких недель, вследствие чего клетка остается сенсибилизированной до тех пор, пока сохраняется достаточное количество прикрепленных антител. Эти антитела могут вызвать активацию клетки, когда она вступает в контакт с антигеном.

Сенсибилизация может быть достигнута при пассивном переносе сыворотки крови, содержащей антитела IgE к специфичному антигену. Исторический интерес представляет проба Прауснитца — Кюстнера .Эта проба применялась для выявления антител, ответственных за анафилактические реакции.

При ее проведении сыворотку, взятую у пациента с аллергией, вводили в кожу здорового человека. Через 1—2 сут, во время которых введенные местно антитела перемещались к лежащим рядом тучным клеткам и прикреплялись к ним, в месте инъекции формировалась сенсибилизация, и при инъекции антигена, к которому у донора была аллергия, появлялась уртикарная реакция (крапивница). Такие реакции у пассивно сенсибилизированных животных называют пассивной кожной анафилаксией.

При аллергических реакциях фаза активации начинается со стимуляции тучных клеток, высвобождающих содержимое своих гранул и воспалительные медиаторы. При этом необходимо, чтобы по крайней мере два рецептора для Fc-фраг-мента молекул IgE были связаны мостиком с образованием устойчивой структуры.

Самым простым и иммунологически наиболее подходящим способом является соединение мультивалентным антигеном, который может связывать различные молекулы IgE с каждым из нескольких эпитопов на своей поверхности, перекрестно сшивая их и эффективно стимулируя реакцию клетки — ее дегрануляцию (рис. 14.2).

Физиологические последствия дегрануляции тучных клеток, опосредованной IgE, зависят от дозы и пути поступления антигена. Дегрануляция тучных клеток в желудочно-кишечном тракте вызывает увеличение продукции жидкости и усиление перистальтики, которая в свою очередь приводит к диарее и рвоте.

lek41.tif

Рис. 14.2. Дегрануляция тучных клеток, опосредованная перекрестным связыванием антигена IgE, прикрепленного к Fc-рецепторам (FcεRI)

В отличие от этого дегрануляция тучных клеток в легких вызывает уменьшение диаметра воздухоносных путей и увеличение секреции слизи. Это приводит к застою и блокаде воздухоносных путей (кашель, стридор, слизь), а также отеку и секреции слизи в носовых проходах.

Наконец, дегрануляция тучных клеток в кровеносных сосудах вызывает усиление тока крови и увеличение сосудистой проницаемости, что обусловливает накопление жидкости в тканях. Это в свою очередь вызывает усиление тока лимфы из региональных лимфатических узлов, что ведет к локальному увеличению содержания клеток и белка в ткани, способствуя воспалительной реакции.

Предлагаем ознакомиться:  Туберкулин: инструкция по применению, цена и отзывы

Перекрестное связывание FceRI-рецепторов может быть получено и другими экспериментальными способами. Один из них — добавление антител, специфичных к IgE (анти-IgE или антиидиотипические антитела) или IgE-рецепторным молекулам на поверхности тучных клеток.

Другой путь перекрестного связывания FceRI — контакт с лектинами, связывающими сахара, и даже использование химических препаратов (рис. 14.3). Как и предполагалось, димеры или агрегаты IgE также перекрестно связывают эти Fc-рецепторы и активируют дегрануляцию тучных клеток.

Наконец, активация тучных клеток может также быть достигнута при использовании электрофореза ионов кальция, что приводит к быстрому попаданию ионов кальция в клетку и запускает каскад сигналов, приводяших к дегрануляции.

Иммунные реакции

1) фаза сенсибилизации, во время которой антитела IgE вырабатываются в ответ на антигенную стимуляцию и связываются со специфическими рецепторами на тучных клетках и базофилах; 2) фаза активации, во время которой повторная встреча или контакт с антигеном вынуждает тучные клетки и базофилы высвобождать содержимое своих гранул;

3) эффекторная фаза, во время которой возникает сложный ответ в результате действия многих воспалительных медиаторов, высвобождаемых тучными клетками и базофилами. Клинические проявления этих эффекторных механизмов наблюдаются при экземе, астме и рините.

Обычно иммунные реакции развертываются скрытно, при этом они приводят либо к полному разрушению антигенного агрессора, либо к частичному подавлению его патогенного действия, обеспечивая в организме состояние иммунитета.Однако при некоторых обстоятельствах эти реакции могут развиваться необычно.

В одних случаях, при внедрении в организм чужеродного агента, они бывают настолько интенсивными, что приводят к повреждению тканей и сопровождаются феноменом воспаления: тогда говорят о реакции (или болезни) гиперчувствительности.

Иногда, при определенных условиях, клетки организма приобретают антигенные свойства или в организме вырабатываются антитела, способные реагировать с нормальными антигенами клеток. В этих случаях говорят о заболеваниях вследствие аутоиммунизации или аутоиммунных болезнях.

Наконец, существуют состояния, при которых, несмотря на поступление антигенного материала, иммунные реакции не развертываются. Такие состояния обозначают как несостоятельность иммунитета или иммунодефицит.

Таким образом, иммунная система, которая в норме участвует в поддержании гомеостаза, может служить источником патологических состояний, обусловленных чрезмерной реакцией или недостаточностью ответа на агрессию, которые обозначают как иммунопатологические процессы.

Гиперчувствительность — патологическая чрезмерно сильная иммунная реакция на чужеродный агент, которая приводит к повреждению тканей организма. Выделяется четыре различных типа гиперчувствительности Все формы, кроме IV типа, имеют гуморальный механизм (то есть они опосредуются антителами);

IV тип гиперчувствительности имеет клеточный механизм. При всех формах первоначальное поступление определенного антигена (сенсибилизирующая доза) вызывает первичный иммунный ответ (сенсибилизация). После короткого периода (1 или больше недель), в течение которого активируется иммунная система, гиперчувствительный ответ возникает на любое последующее поступление этого же антигена (разрешающая доза).

Гиперчувствительность III типа (иммунокомплексное повреждение)

Механизм развития

Взаимодействие антигена и антитела может приводить к формированию иммунных комплексов, или местно в участке повреждения, или генерализовано в кровотоке. Накопление иммунных комплексов в различных участках организма активирует комплемент и вызывает острое воспаление и некроз.

Различают два типа иммунокомплексного повреждения:

  • Реакции типа феномена Артюса — при реакциях типа феномена Артюса некроз ткани происходит в участке введения антигена. Повторные введения антигена приводят к накоплению большого количества преципитирующих антител в сыворотке. Последующее введение того же самого антигена ведет к формированию больших антиген-антительных комплексов, которые оседают локально в маленьких кровеносных сосудах, где они активируют комплемент, что сопровождается развитием тяжелой местной острой воспалительной реакции с кровоизлияниями и некрозом. Это явление наблюдается очень редко. Оно бывает в коже после повторного введения антигена (например, при вакцинации от бешенства, когда делаются многократные введения вакцины). Степень выраженности воспаления зависит от дозы антигена. Гиперчувствительность III типа, как полагают, ответственна за возникновение гиперчувствительного пневмонита, заболевания легких, которое проявляется кашлем, диспноэ и лихорадкой через 6-8 часов после вдыхания некоторых антигенов (табл. 11.2). Если поступления антигена повторяются, то возникает хроническое гранулематозное воспаление. I и IV типы гиперчувствительности могут сосуществовать с III типом.
  • Реакции типа сывороточной болезни — реакции типа сывороточной болезни, вызываемые также иммунокомлексным повреждением, встречаются чаще, чем реакции типа феномена Артюса. Течение реакций зависит от дозы антигена. Повторное поступление большой дозы антигена, например, чужеродных белков сыворотки, лекарств, вирусных и других микробных антигенов, приводит к формированию в крови иммунных комплексов. В присутствии излишка антигена они остаются маленькими, растворимыми и циркулируют в кровотоке. В конечном счете они проходят через эндотелиальные поры мелких сосудов и накапливаются в их стенке, где они активируют комплемент и приводят к опосредованному комплементом некрозу и острому воспалению стенки сосуда (некротизирующий васкулит).
Предлагаем ознакомиться:  Фарингит острый и хронический: симптомы и признаки воспаления глотки, лечение болезни горла

Васкулит может быть генерализованным, поражая большое количество органов (например, при сывороточной болезни благодаря введению чужеродной сыворотки или при системной красной волчанке, аутоиммунном заболевании) или может затрагивать отдельный орган (например, при постстрептококковом гломерулонефрите).

Иммунокомплексное повреждение может происходить при многих заболеваниях. При некоторых из них, включая сывороточную болезнь, системную красную волчанку и постстрептококковый гломерулонефрит, иммунокомплексное повреждение ответственно за главные клинические проявления болезни.

Диагностика иммунокомплексных заболеваний: достоверный диагноз иммунокомплексного заболевания может быть установлен при обнаружении иммунных комплексов в тканях при электронной микроскопии. Редко большие иммунные комплексы могут быть видны при световой микроскопии (например, при постстрептококковом гломерулонефрите).

Иммунологические методы (иммунофлюоресценция и иммунопероксидазный метод) используют меченые анти-IgG, анти-IgM, анти-IgA или антикомплементные антитела, которые связываются с иммуноглобулинами или комплементом в иммунных комплексах. Также существуют методы определения циркулирующих в крови иммунных комплексов.

Гиперчувствительность IV типа (клеточного)

Механизм развития

В отличие от других реакций гиперчувствительности, в гиперчувствительности замедленного типа участвуют клетки, а не антитела. Этот тип опосредуется сенсибилизированными T-лимфоцитами, которые или непосредственно проявляют цитотоксичность, или путем секреции лимфокинов.

Реакции гиперчувствительности IV типа обычно возникают через 24—72 часа после введения антигена сенсибилизированному человеку, что отличает данный тип от I типа гиперчувствительности, который часто развивается в пределах минут.

При гистологическим исследовании тканей, в которых протекает реакция гиперчувствительности IV типа, выявляется некроз клеток и выраженная лимфоцитарная инфильтрация.

Прямая цитотоксичность T-клеток играет важную роль при контактном дерматите, в ответе против опухолевых клеток, инфицированных вирусом клеток, пересаженных клеток, несущих чужеродные антигены и при некоторых аутоиммунных болезнях.

T-клеточная гиперчувствительность в результате действия различных лимфокинов также играет роль при гранулематозном воспалении, вызванных микобактериями и грибами. Проявление этого типа гиперчувствительности — основа кожных тестов, используемых в диагностике этих инфекций (туберкулиновая, лепроминовая, гистоплазминовая и кокцидиоидиновая пробы).

При этих тестах внутрикожно вводятся инактивированные микробные или грибковые антигены. При положительной реакции через 24—72 часа в месте введения развивается гранулематозное воспаление, которое проявляется в виде образования папулы.

imyn119.jpg

Положительный тест указывает на наличие отсроченной гиперчувствительности против введенного антигена и является свидетельством того, что организм ранее встречался с данным антигеном.
===Нарушения, возникающие при гиперчувствительности IV типа=== гиперчувствительность замедленного типа имеет несколько проявлений:

  • Инфекции — при инфекционных заболеваниях, вызванных факультативными внутриклеточными микроорганизмами, например, микобактериями и грибами, морфологические проявления гиперчувствительности замедленного типа – эпителиоидно-клеточная гранулема с казеозным некрозом в центре.
  • Аутоиммунные болезни — при тиреоидите Хашимото и аутоиммунном гастрите, связанным с пернициозной анемией, прямое действие T-клеток против антигенов на клетках хозяина (эпителиальные клетки щитовидной железы и париетальные клетки в желудке) ведет к прогрессивному разрушению этих клеток.
  • Контактный дерматит — при вхождении антигена в прямой контакт с кожей возникает локальный гиперчувствительный ответ IV типа, участок которого точно соответствует области контакта. Наиболее часто антигенами являются никель, лекарства, красители одежды.
  • Отторжение трансплантата.

Морфологические изменения в органах при гиперчувствительности

Морфологически при антигенной стимуляции (сенсибилизации) организма наиболее выраженные изменения наблюдаются в лимфатических узлах, прежде всего регионарных к месту поступления антигена.

  • Лимфатические узлы увеличены в размерах, полнокровные. При I-III типах гиперчувствительности в светлых центрах фолликулов коркового и в мякотных тяжах мозгового слоев выявляется обилие плазмобластов и плазматических клеток. Количество Т-лимфоцитов уменьшено. В синусах отмечается большое количество макрофагов. Степень макрофагально-плазмоцитарной трансформации лимфоидной ткани отражает напряженность иммуногенеза и прежде всего уровень выработки антител (иммуноглобулинов) клетками плазмоцитарного ряда. Если в ответ на антигенную стимуляцию развиваются преимущественно клеточные иммунные реакции (IV тип гиперчувствительности), то в лимфатических узлах в паракортикальной зоне пролиферируют в основном сенсибилизированные лимфоциты, а не плазмобласты и плазматические клетки. При этом происходит расширение Т-зависимых зон.
  • Селезенка увеличивается, становится полнокровной. При I-III типах гиперчувствительности на разрезе хорошо видны резко увеличенные большие серовато-розоватые фолликулы. Микроскопически отмечается гиперплазия и плазматизация красной пульпы, обилие макрофагов. В белой пульпе, особенно по периферии фолликулов также много плазмобластов и плазмоцитов. При IV типе гиперчувствительности морфологическая перестройка аналогична изменениям, наблюдаемым в лимфатических узлах в Т-зонах.

Кроме того, в органах и тканях, в которых развивается реакция гиперчувствительности немедленного типа — ГНТ (I, II, III типы), имеет место острое иммунное воспаление. Оно характеризуется быстротой развития, преобладанием альтеративных и экссудативных изменений.

Альтеративные изменения в виде мукоидного, фибриноидного набухания и фибриноидного некроза наблюдаются в основном веществе и волокнистых структурах соединительной ткани. В очаге иммунного воспаления выражена плазморрагия, выявляется фибрин, нейтрофилы, эритроциты.

При IV типе гиперчувствительности (реакция гиперчувствительности замедленного типа – ГЗТ) лимфоцитарная и макрофагальная инфильтрация (сенсибилизированные лимфоциты и макрофаги) в очаге иммунного конфликта являются выражением хронического иммунного воспаления.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

Для доказательства принадлежности морфологических изменений к иммунной реакции необходимо применение иммуногистохимического метода, в некоторых случаях может помочь электронно-микроскопическое исследование.

Ссылка на основную публикацию

Adblock detector