2.5.5. Первичный иммунный ответ

При первом попадании в организм антигена формируется первичный иммунный ответ, который характеризуется в ранней фазе преимущественной продукцией IgM-антител, тогда как доминирующий изотип антител, продуцируемый в раннем вторичном и последующх ответах - это обычно IgG или в некоторых случаях IgA и IgE-антитела.

При вторичном ответе антитела продуцируются В-клетками памяти, которые уже переключились с продукции IgM на более зрелые изотипы и экспрессируют IgG, IgA или IgE на их поверхности, так же хорошо, как и высокий уровень молекул МНС класса II. В результате В-клетки памяти способны взаимодействовать со зрелыми Т-хелперами при низких дозах антигена.

Повторные циклы иммунизации ведут к увеличению аффинитета антител, а также значительно быстрее достигается максимальный уровень синтеза антител.

2.6. Особенности функционирования иммунной системы у детей

Имеются различные качественные и количественные отличия иммунной системы у детей по сравнению со взрослыми [180].

I. По Т-клеткам различия следующие:

- абсолютное число CD2Т-клеток у детей увеличено; - жизненный цикл клеток иммунной системы короче; - число клеток-памяти образовавшихся при первичном иммунном ответе меньшее; - CD8 Т-клетки менее активны; - у детей до 2-х летнего возраста повышено соотношение CD4/CD8.

II. Продукция цитокинов также отличается у детей в сравнении со взрослыми:

- продукция ИЛ-3, GM-CSF, TNF-a снижена на 50%; - продукция ИЛ-4 и IFN- снижена на 10% от уровня секретирующих клеток; - в то же время продукция ИЛ-2 и экспрессия ИЛ-2 рецептора сравнимы со взрослыми.

Предполагается, что выявляемые различия происходят в основном за счет незрелости Т-клеток, а не благодаря дефициту сигнала, поступающего через TCR-рецептор Т-лимфоцитам.

III. В-лимфоциты:

- В-клеточный компартмент в периферической крови детей в норме увеличен по сравнению со взрослыми, поскольку имеется недостаток помощи Т-клеток В-клеткам; - ответ на антигены реализуется за счет синтеза IgM.

IV. Врожденный иммунный ответ также менее развит у детей по сравнению со взрослыми:

- NK-клеточный компартмент значительно уменьшен; - важные субпопуляции моноцитов являются незрелыми.

2.7. Иммунологические механизмы действия вакцин

В основе вакцинации лежит иммунологический феномен, называемый иммунологической памятью.

Иммунологическая память- это способность иммунной системы к ответу более быстрому и эффективному на антиген, с которым организм встречался ранее. Этот ответ, который также называется вторичным, третичным и т.д., зависит от количества вводимого антигена и отличается от первичного ответа. Этот феномен используется во всех программах вакцинации, когда формируется длительно живущая популяция специализированных лимфоцитов памяти, либо имеется персистенция непосредственно уровня антигена, который продолжает рестимулировать антиген-специфические лимфоциты.

Таблица 13. Основные отличия вторичного антительного ответа, генерируемого В-клетками памяти, от первичного [89]

	Первичный ответ	Вторичный ответ
Частота специфических В-клеток	1 : 10^4	1 : 10^3
Изотип продуцируемых антител	IgM	IgG, IgA
Аффинитет антител	Низкий	Высокий

Как видно из таблицы 13, первичный иммунный ответ характеризуется в ранней фазе преимущественной продукцией антител класса М, тогда как доминирующий изотип антител, продуцируемый в раннем вторичном и последующих ответах, - это обычно IgG, в некоторых случаях IgA и IgE. Эти антитела продуцируются В-клетками, которые уже переключились с продукции IgM на более зрелые изотипы и экспрессируют IgG, IgA, или IgE на их поверхности так же хорошо, как и высокий уровень молекул МНС класса II. Это позволяет В-клеткам памяти инициировать их взаимодействие со зрелыми Т-хелперами даже при низких дозах антигена.

Кроме того, число В-клеток, которые могут отвечать на антиген, увеличивается после прайминга в 5-10 раз, а продуцируемые антитела имеют более высокий аффинитет.

Следовательно, бустерная (повторная) иммунизация приводит к синтезу антител с более высоким аффинитетом.

Иммунный ответ на антиген в качестве которого может выступать вакцина зависит от ряда факторов (табл. 14).

Таблица 14.Факторы, влияющие на иммунный ответ на антиген

Свойства антигена	Усиление иммуногенности	Снижение иммуногенности
Доза	Средняя	Высокая или низкая вызывают толерантность (высокодозовая и низкодозовая толерантность)
Форма	Денатурированная	Нативная
Строение	Комплекс с адъювантом	Простые антигены
Путь введения	п/к, в/м	в/в, per os

В соответствии с указанными выше свойствами создаются современные вакцины.

Формирование иммунного ответа на вакцины, по сути, имитирует, естественно, инфекционный процесс и представлено следующими этапами:

- захват макрофагами антигенов вакцин, расщепление и представление на клеточной поверхности эпитопов антигенов в комплексе с молекулами МНС класса I и II; - распознование антигенов специфическими Т- и В-лимфоцитами; - активация, дифференцирование и пролиферация Т-клеток: появление регуляторных (Th1, Th2), эффекторных (СД8 - цитотоксические) и Т-клеток памяти; - активация, дифференцирование В-клеток и образование антителопродуцирующих плазматических клеток и В-лимфоцитов памяти; - синтез специфических антител.

Образование специфических антител характеризуется 3-мя периодами [19]:

Латентный- от введения вакцины до появления выявляемых антител в сыворотке крови составляет от нескольких суток до 2-х недель в зависимости от физико-химических свойств, формы выпуска, дозы, способа введения вакцины и особенностей иммунной системы вакцинируемого;

Фаза роста- экспоненциальное увеличение количества антител в сыворотке крови. Продолжительность - от 4-х дней до 4-х недель.

В ответ на столбнячный и дифтерийный анатоксины этот период может составить 3 недели, на инактивированные бактериальные вакцины (например, коклюшная) - 2 недели, быстрое нарастание титра специфических антител имеет место при введении коревой вакцины (первые 3-4 дня). Последнее обстоятельство позволяет использовать коревую вакцину для экстренной профилактики кори у контактных в течение первых 3-х дней после контакта.

Фаза снижения - после достижения максимального титра антител происходит снижение, причем сначала относительно быстро, затем медленно в течение нескольких лет или десятилетий. Длительность фазы снижения зависит от соотношения скорости синтеза антител и их полураспада; так, уровень Ig M-антител снижается быстрее, чем IgG-антител. Когда снижение уровня протективных антител достигает критического, возможно появление заболевания при контакте с инфекцией. Это, в свою очередь, требует проведения буферных вакцинаций, ревакцинации против таких инфекцией как коклюш, дифтерия, столбняк.

Следует отметить, что основная защита при вакцинации живыми вирусными вакцинами формируется не за счет синтеза специфических антител, а за счет формирования пула специфических эффекторных СД8 - цитотоксических клеток.

Эффективный иммунный ответ на вакцину зависит от способности вакцин: - активировать антиген-презентирующие клетки; - активировать антиген-специфические Т- и В-лимфоциты; - индуцировать образование большого числа Т- и В-лимфоцитов памяти; - генерировать образование Т-хелперов (Th2) и цитотоксических Т-лимфоцитов (СД8); - обеспечивать длительное сохранение антигенов в лимфоидной ткани.

Этим критериям в наибольшей степени отвечают живые вирусные вакцины. В большинстве случаев реализуется двойная защита: антитела, образующиеся после вакцинации, при заражении естественной инфекцией уменьшают инфекционную нагрузку, а эффекторные СД8-цитотоксические Т-лимфоциты успешно разрушают инфицированные клетки и справляются с инфекцией.

В то же время полисахаридные вакцины (пневмококковая, гемофильная b) приводят к синтезу антикапсульных опсинизирующих антител, тогда как конъюгирование полисахаридов с белковым носителем (АДС, АД-м, АС) вызывает полноценный иммунный ответ даже у грудных детей, так данный комплекс способен вызвать синтез специфических антител и активировать Т-лимфоциты.

Анатоксины - это растворимые белковые антигены, вызывающие синтез антитоксических (нейтрализующих) антител.

Вакцины из убитых бактерий (коклюшные) индуцируют синтез нескольких типов антител, в том числе опсонизирующих, вакцина БЦЖ вызывает в основном формирование клеточно-опосредованного иммунитета, что сопровождается появлением ГЗТ на туберкулин. Образование антител хотя и происходит, но не играет решающей роли.

Некоторые живые вирусные вакцины (полиомиелитная) индуцирует развитие как гуморального, так и местного иммунитета, в частности, продукция секреторных IgA предупреждает проникновение вируса в эпителиальные клетки слизистой оболочки.

3.	ВАКЦИНЫ, СОСТАВ, ТЕХНИКА ВАКЦИНАЦИИ, ВАКЦИННЫЕ ПРЕПАРАТЫ. РАЗРАБОТКА НОВЫХ ВИДОВ ВАКЦИН

В качестве вакцин используются антигены разного происхождения, это могут быть живые и убитые бактерии, вирусы, анатоксины, а также антигены, полученные с помощью генной инженерии и синтетические.

От состава вакцин во многом зависят их иммунобиологические свойства, способность индуцировать специфический иммунный ответ. Однако некоторые составные части вакцин могут вызвать и нежелательные реакции, что следует учитывать при проведении иммунизации.

Существующее многообразие вакцин можно подразделить на две основные группы: на живые и убитые (инактивированные) вакцины. В свою очередь какждая из этих групп может быть разделена на подгруппы [11].

1. Живые вакцины - из аттенуированных штаммов возбудителя (штаммы с ослабленной патогенностью).

2. Убитые вакцины - Молекулярные, полученные путем: а) биологического синтеза; б) химического синтеза. - Корпускулярные: а) из цельных микробов; б) из субклеточных надмолекулярных структур.

В последние годы созданы синтетические молекулярные вакцины, а так же плазмидные (генные) вакцины.

Постановка вопроса о предпочтительном выборе либо живых, либо убитых вакцин нам кажется неоправданной, так как в каждом конкретном случае эти принципиально разные препараты имеют свои преимущества и свои недостатки.