Глава 12. Реакции повышенной чувствительности

Реакция системы иммунитета в ответ на антигенную стимуляцию может обусловить патологические изменения органов и тканей своего организма.

Реакции повышенной чувствительности первого типа

Реакция повышенной чувствительности I типа (анафилаксия, от греч. Ana – вновь + phylaxis - беззащитность) возникают при образовании гомоцитотропных антител с высоким сродством (аффинностью) к тучным клеткам и базофилам в ответ на стимуляцию системы иммунитета антигенами, выступающими при генерации способности к анафилаксии в качестве аллергенов, то есть антигенов, взаимодействии с которыми системы иммунитета обуславливает реакцию гиперчувствительности.

Когда в начале девятнадцатого века была впервые описана сенная лихорадка, данная патология встречалась весьма редко. В настоящее время один из двух жителей развитых стран страдает от аллергии. Главное в снижении летальности, связанной с критическими состояниями вследствие аллергии, - это не разработка новых способов неотложной терапии. Они известны и в ближайшем будущем изменений не претерпят. Снизить частоту критических состояний, обусловленных реакциями повышенной чувствительности, может лишь активная и патогенетически обоснованная профилактика. В этой связи данная глава в основном будет посвящена современным способам предупреждения реакций повышенной чувствительности как причин критических состояний.

В основе большинства из аллергических болезней лежит атопия. В контексте современной иммунопатологии под атопией следует понимать наследственную предрасположенность к образованию и высвобождению иммуноглобулинов E в ответ на действие факторов внешней среды, которые при отсутствии атопии не повышают продукции и содержания в циркулирующей крови данных иммуноглобулинов (гомоцитотропных антител).

Иммуноглобулины E как гомоцитотропные антитела обладают способностью сенситизировать тучные клетки во всех органах и тканях. Поэтому спектр аллергических болезней, их проявлений, а также особенностей патогенеза соответствующих критических состояний достаточно широк. Следует заметить, что, несмотря на снижение тяжести аллергических болезней под влиянием современной терапии, риск критических состояний аллергического генеза остается высоким.

Атопия наследуется на полигенной основе. Как фенотипические признаки аллергия и атопия могут появляться по ходу онтогенеза по мере накопления в организме последствий влияний на него определенных эндо- экзогенных факторов, то есть условий возникновения аллергических заболеваний. К таковым относят:

а) поступление аллергенов с пищей при вскармливании младенцев и питании детей;

б) побочное действие антибиотиков, которые особенно часто выступают в качестве аллергенов в детском возрасте;

в) эффект вредных примесей к вдыхаемому воздуху (компоненты дыма сигарет и др.);

г) действие аллергенов, которые содержит вдыхаемый воздух (антиген березовой пыльцы и др.).

Предупреждение анафилаксии

Аллергены попадают во внутреннюю среду, форсируя барьеры слизистых оболочек. На уровнях слизистых оболочек дендритные клетки осуществляют захват и переработку аллергенов. В дальнейшем продукт переработки, пептид с небольшими размерами молекулы, «представляется» Т-лимфоцитам, не хранящим информации о взаимодействии иммунной системы с каким-либо антигеном. Данные лимфоциты называют «наивными», то есть не обладающими поверхностными рецепторами, специфическими по отношению к определенному продукту переработки иммуногена (аллергену, антигену). В результате взаимодействия «наивных» Т-лимфоцитов с пептидом начинается дифференциация. По ходу дифференциации лимфоциты трансформируются в определенную разновидность Т-лимфоцитов хелперов (Th2)). Хелперы Th2 образуют и высвобождают ряд цитокинов. Действия данных цитокинов вызывают образование B-лимфоцитами иммуноглобулинов E. Кроме того, цитокины, высвобождаемые Th2, воздействуют на тучные клетки, базофилы и эозинофилы, превращая их в эффекторы аллергического воспаления.

Хелперы Th1 своими действиями запускают механизмы клеточного антибактериального иммунитета и угнетают аллергические реакции посредством влияния на хелперы Th2 цитокина хелперов Th1 интерферона-гамма.

Полагают, что в основе аллергических болезней лежит недостаточное относительно секреции проаллергических цитокинов хелперами Th2 образованиe интерферона – гамма. Недостаточность действующей концентрации во внутренней среде интерферона – гамма обуславливает повышенное высвобождение хелперами Th2 проаллергических цитокинов (медиаторов анафилаксии) и немедленные реакции повышенной чувствительности. Инвазия во внутреннюю среду бактериальных антигенов в ранние периоды онтогенеза обуславливает антигенную стимуляцию наивных Т-лимфоцитов до хелперов Th1, образующих и высвобождающих интерлейкин 12 и интерферон- гамма. Интерлейкин 12 и интерферон-гамма действуют как факторы торможения образования и высвобождения хелперами Th2 проаллергических цитокинов, интерлейкинов 3,4,5, 6, 9, 13, а также колониестимулирующего фактора макрофагов и гранулоцитов. Если в ранние периоды онтогенеза не происходит определенной стимуляции бактериальными антигенами наивных Т-лимфоцитов для дифференциации до хелперов Th1, то число данных хелперов в организме в последующие периоды онтогенеза является недостаточным для подавления секреции медиаторов анафилаксии хелперами Th2 действиями интерлейкина 12 и интерферона- γ).

Существует «гигиеническая» гипотеза приобретения организмом свойства анафилаксии. Согласно «гигиенической гипотезе», рост частоты аллергии и анафилаксии в развитых странах связан с тем, что в течение последних десятилетий способы элиминации бактериальных патогенов из внутренней среды и среды обитания младенцев стали излишне эффективными. Свою патогенную роль тут играет широкое превентивное использование антибиотиков. В результате не происходит оптимальной антигенной стимуляции наивных Т-лимфоцитов для дифференциации до хелперов Th1 в ранний и определяющий становление системы иммунитета период онтогенеза.

Некоторые почвенные и непатогенные сапрофиты (Mycobacterium vaccae et cetera) обладают антигенами, способными к стимуляции «наивных» T-лимфоцитов для их дифференциации до Th1. Полагают, что парентеральное введение во внутреннюю среду препаратов на основе антигенов сапрофитов почвы может вызывать дифференциацию наивных лимфоцитов до хелперов Th2, подавляя секрецию проаллергических цитокинов для устранения аллергической астмы.

Дендритные клетки позвоночных распознают дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) бактерий, идентифицируя ее множественные открытые последовательности нуклеотидов цитозина и гуанозина. Аналогичная синтетическая ДНК также распознается дендритными клетками. После распознавания дендритные клетки действуют на наивные лимфоциты таким образом, что они дифференцируются до Th1 хелперов, которые высвобождают интерферон-гамма. В настоящее время изучается эффективность иммунопрепаратов на основе синтетической ДНК для повышения числа клеток клона Th1 с целью устранения аллергических астмы и ринита.

Иммуноглобулины Е фиксируются на тучных клетках и базофилах с участием рецепторов FcRI, находящихся на поверхности данных клеток. Образование связей между данными рецепторами происходит посредством присоединения эпитопов аллергена к паратопам иммуноглобулинов Е, связанных своими фрагментами Fc c FcRI. Это ключевой момент индукции высвобождения тучными клетками и базофилами медиаторов анафилаксии.

Рецептор FcRI составляется  цепью, обладающей высоким сродством к иммуноглобулинам Е, двумя γ цепями, участвующие в передачи информации клетке, а также β цепью, регулирующей передачу информации.

В эксперименте было показано, что моноклональные антитела к иммуноглобулинам Е тормозят связывание данных антител с  цепями рецептора FcRI. В результате становится невозможным образование мостиков на поверхности тучных клеток и базофилов, состоящих из иммуноглобулинов Е и аллергена, и устраняется способность организма к анафилаксии. Препараты на основе антител к иммуноглобулинам Е обладают рядом благотворных действий в терапии бронхиальной астмы:

1. Снижение частоты обострений обструктивных расстройств альвеолярной вентиляции.

2. Уменьшение потребности пациентов в действии экзогенных кортикостероидов, дозу препаратов которых снижают на 50 %.

3. Рост объема форсированного выдоха за его первую секунду, а также максимальной скорости выдоха и жизненной емкости легких.

Можно считать, что определенные пептидные последовательности части молекулы иммуноглобулинов Е, которая связывается с α цепью рецептора FcRI, представляют собой мишени для моноклональных антител, которые составят действующую основу иммунных антиаллергических препаратов.

Детальное определение роли медиаторов анафилаксии (гистамин, простагландины и лейкотриены), в патогенезе реакций повышенной чувствительности первого типа заставило начать поиск средств, тормозящих образование медиаторов или блокирующих их действие. Первым в ряду таких средств был кромогликат натрия. Однако эффективность кромогликата натрия в угнетении секреции тучными клетками медиаторов анафилаксии можно считать недостаточной.

В настоящее время идентифицированы поверхностные клеточные белки, которые содержат тирозиновые элементы, способные к инактивации иммунорецепторов тучных клеток и базофилов. Под действием данных белков активируются энзимы, дефосфорилирующие бета и гамма цепи FcRI. В результате дефосфорилирования связывание рецепторов между собой мостиками, состоящими из иммуноглобулинов E и аллергена, становится невозможным. Не исключено, что данные белки явятся действующей основой иммунологических препаратов для лечения больных с анафилаксией.

Напомним, что аллергия представляет собой гиперэргическое извращение иммунной антипаразитарной реакции. Насекомые как паразиты человека по ходу эволюции приобрели способность образовывать и высвобождать биоактивные вещества, угнетающие клональную экспансию Th2 лимфоцитов и соответственно высвобождение проаллергических цитокинов. Кроме того, биоактивные вещества паразитов могут быть антагонистами медиаторов антипаразитарных реакций, которые одновременно являются медиаторами анафилаксии. Соответствующей способностью обладают такие паразиты как твердый клещ Rhihipicephalus appendiculatus, паразитирующий на женском организме. Слюна паразита содержит три белка, связывающих гистамин. В настоящее время выделены гены данных белков и получены их продукты. Данные белки in vitro ослабляют действие тучных клеток и базофилов как клеточных эффекторов анафилаксии.

Интерлейкин 4 и его гомолог интерлейкин 13 играют ведущую роль в экспрессии клеточными эффекторами анафилаксии аллергогенных свойств. Их действия на клетки реализуются через эффекты передатчика сигнала (сигнального трансдьюсера) и активатора транскрипции (англ., signal transducer and activator of transcription, STAT). Основное предназначение интерлейкина 4 – это обеспечение стабильности фенотипа хелперов Th2 (табл. 12.1).

Таблица 12.1