РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Лекция 17

Реакции гиперчувствительности могут быть классифицированы на основе иммунологических механизмов, их вызывающих.

При реакциях гиперчувствительности I типа иммунный ответ сопровождается высвобождением вазоактивных и спазмогенных веществ, которые действуют на сосуды и гладкие мышцы, нарушая таким образом их функции.

При реакциях гиперчувствительности II типа гуморальные антитела непосредственно участвуют в повреждении клеток, делая их восприимчивыми к фагоцитозу или лизису.

При реакциях гиперчувствительности III типа (иммунокомп-лексных болезнях) гуморальные антитела связывают антигены и активируют комплемент. Фракции комплемента затем привлекают нейтрофилы, которые вызывают повреждение ткани.

При реакциях гиперчувствительности IV типа возникает повреждение ткани, причиной которого является патогенный эффект сенсибилизированных лимфоцитов.

194

РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ I ТИПА -АНАФИЛАКТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Реакции гиперчувствительности I типа бывают системными и местными. Системная реакция развивается обычно в ответ на внутривенное введение антигена, к которому организм хозяина уже сенсибилизирован. При этом часто спустя несколько минут развивается шоковое состояние, которое может стать причиной смерти. Местные реакции зависят от места, в которое попадет антиген, и носят характер локализованного отека кожи (кожная аллергия, крапивница), выделений из носа и конъюнктивы (ал-лергический ринит и конъюнктивит), сенной лихорадки, бронхиальной астмы или аллергического гастроэнтерита (пищевая ал-лергия).

Схема 25. Реакции гиперчувствительности I типа — анафилактические реакции

Известно, что реакции гиперчувствительности I типа проходят в развитии две фазы (схема 25). Первая фаза инициального ответа характеризуется расширением сосудов и повышением их проницаемости, а также, в зависимости от локализации, спазмом гладкой мускулатуры или секрецией желез. Эти признаки появляются через 5—30 мин после экспозиции аллергена. Во многих Случаях вторая (поздняя) фаза развивается через 2—8 ч, без до-

195

полнительной экспозиции антигена и продолжается несколько дней. Эта поздняя фаза реакции характеризуется интенсивной инфильтрацией эозинофилами, нейтрофилами, базофилами и моноцитами, а также деструкцией ткани в виде повреждения эпителиальных клеток слизистых оболочек.

Тучные клетки и базофилы играют главную роль в развитии реакций гиперчувствительности I типа; они активируются посредством перекрестно реагирующих высокоаффинных рецепторов к IgE. Кроме того, тучные клетки активируются компонентами комплемента С5а и СЗа (анафилатоксины), а также цитокина-ми макрофагов (интерлейкин-8), некоторыми лекарственными веществами (кодеин и морфин) и физическими воздействиями (тепло, холод, солнечный свет).

У человека реакции гиперчувствительности I типа вызываются иммуноглобулинами класса IgE. Аллерген стимулирует продукцию IgE В-лимфоцитами в основном в слизистых оболочках в месте попадания антигена и в регионарных лимфатических узлах. IgE-антитела, образованные в ответ на аллерген, атакуют тучные клетки и базофилы, которые обладают высокочувствительными рецепторами для Fc-порции IgE. После того как тучные клетки и базофилы, атакованные цитофильными IgE-антитела-ми, повторно встречаются со специфическим антигеном, развивается серия реакций, приводящая к выбросу ряда сильных медиаторов, ответственных за клинические проявления гиперчувстви-тельности I типа.

Вначале антиген (аллерген) связывается с IgE-антителами. При этом мультивалентные антигены связывают более одной молекулы IgE и вызывают перекрестное связывание соседних IgE-антител. Связывание молекул IgE инициирует развитие двух независимых процессов: 1) дегрануляцию тучных клеток с выбросом первичных медиаторов; 2) синтез de novo и выброс вторичных медиаторов, таких как метаболиты арахидоновой кислоты. Эти медиаторы непосредственно ответственны за начальные симптомы реакций гиперчувствительности I типа. Кроме того, они включают цепь реакций, которые приводят к развитию второй (поздней) фазы инициального ответа.

Первичные медиаторы содержатся в гранулах тучных клеток. Их делят на четыре категории. - Биогенные амины включают гистамин и аденозин. Гистамип вызывает выраженный спазм гладкой мускулатуры бронхов, усиление сосудистой проницаемости, интенсивную секрецию носовых, бронхиальных и желудочных желез. Аденозин стимулирует тучные клетки к выбросу медиаторов, вызывающих бронхоспазм и торможение агрегации тромбоцитов.

- Медиаторы хемотаксиса включают эозинофильный хемо-таксический фактор и нейтрофильный хемотаксический фактор.

- Ферменты содержатся в матриксе гранул и включают проте-азы (химаза, триптаза) и некоторые кислые гидролазы. Ферменты вызывают образование кининов и активацию компонентов комплемента (СЗа), воздействуя на их предшественников, - Протеогликан — гепарин.

Вторичные медиаторы включают два класса соединений; липидные медиаторы и цитокины. - Липидные медиаторы образуются благодаря последовательным реакциям, происходящим в мембранах тучных клеток и при-водящим к активации фосфолипазы А2. Она воздействует на фосфолипиды мембран, вызывая появление арахидоновой кис-лоты. Из арахидоновой кислоты в свою очередь образуются лей-котриены и простагландины.

Лейкотриены играют исключительно важную роль в патогенезе реакций гиперчувствительности I типа. Лейкотриены С4 и D4 — самые сильные из известных вазоактивных и спазмогенных агентов. Они действуют в несколько тысяч раз активнее гистами-на при повышении сосудистой проницаемости и сокращении гладкой мускулатуры бронхов. Лейкотриен В4 обладает сильным хемотаксическим действием в отношении нейтрофилов, эозино-филов и моноцитов.

Простагландин D2 образуется в тучных клетках и вызывает интенсивный бронхоспазм и повышенную секрецию слизи.

Фактор активации тромбоцитов (ФАТ) — вторичный медиатор, вызывающий агрегацию тромбоцитов, выброс гистамина, бронхоспазм, повышение сосудистой проницаемости и расширение кровеносных сосудов. Кроме того, он обладает выраженным провоспалительным эффектом. ФАТ оказывает токсическое действие в отношении нейтрофилов и эозинофилов. В высоких концентрациях он активирует клетки, участвующие в воспалении, вызывая их агрегацию и дегрануляцию. - Цитокины играют важную роль в патогенезе реакций гиперчувствительности I типа благодаря их способности рекрутиро-вать и активировать воспалительные клетки. Полагают, что тучные клетки продуцируют ряд цитокинов, включая фактор некро-»а опухоли а (ФНО-а), интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6) и гранулоцитарно-макрофагальный колониестиму-лирующий фактор (ГМ-КСФ). В экспериментальных моделях показано, что ФНО-а является важным медиатором lgE-зависи-мых кожных реакций. ФНО-а считают сильным провоспалительным цитокином, который может привлекать нейтрофилы и эозинофилы, способствуя их проникновению через стенки сосудов и активируя их в тканях. Наконец, ИЛ-4 необходим для рекрутирования эозинофилов. Воспалительные клетки, накапливающиеся в местах развития реакции гиперчувствительности I ти-

196

197

па, являются дополнительным источником цитокинов и гнетаминвысвобождающих факторов, которые вызывают дальнейшую дегрануляцию тучных клеток.

Таким образом, гистамин и лейкотриены быстро выделяются из сенсибилизированных тучных клеток и ответственны за немедленно развивающиеся реакции, характеризующиеся отеком, секрецией слизи, спазмом гладкой мускулатуры. Многие другие медиаторы, представленные лейкотриенами, ФАТ и ФНО-а. включаются в позднюю фазу ответа, рекрутируя дополнительное количество лейкоцитов — базофилов, нейтрофилов и эози-нофилов.

Среди клеток, которые появляются в позднюю фазу реакции, особенно важны эозинофилы. Набор медиаторов в них столь же велик, как и в тучных клетках. Таким образом, дополнительно рекрутированные клетки усиливают и поддерживают воспалительный ответ без дополнительного поступления антигена.

Регуляция реакций гиперчувствительности I тина цитокина-ми. Во-первых, особую роль в развитии реакций гиперчувствительности I типа играет IgE, секретируемый В-лимфоцитами в присутствии ИЛ-4, ЙЯ-5 и ИЛ-6, причем ИЛ-4 абсолютно необходим для превращений IgE-нродуцирующих В-клеток. Склон ность некоторых антигенов вызывать аллергические реакции от части обусловлена их способностью активировать Т-хелперы-2 (Th-2). Наоборот, некоторые цитокпны. образованные Т-хелпе-рами-1 (Th-I), например гамма интерферон (ИНФ-у). снижают синтез IgE. Во-вторых, особенностью реакций пшерчувствитель-ности I типа является повышенное содержание тучных клеток в тканях, рост и дифференциронка которых зависят от некоторых ЦИТОКИНОВ, включая ЙЛ-3 и ИЛ-4. В-третьих, ИЛ-5, выделяемый Th-2, исключительно важен для образования эозинофилов из их предшественников. Он также активирует зрелые эозинофилы.

Системная и местная анафилаксия

Системная анафилаксия возникает после введения гетероло-гичных белков, например антисывороток, гормонов, ферментов, полисахаридов и лекарственных веществ. Тяжесть заболевания зависит от уровня сенсибилизации. Шоковая доза антигена, однако, может быть исключительно мала. Например, для кожного тестирования различных форм аллергии достаточно минимального количества антигена. Спустя несколько минут после экспозиции появляются зуд, крапивница и кожная эритема, затем через короткое время развивается спазм респираторных бронхиол и появляется респираторный дистресс. Рвота, спазмы в животе, понос и обструкция гортани могут закончиться шоком и смертью больного. На вскрытии в одних случаях обнаруживаются отек и кро-

воизлияние в легких, тогда как в других — острая эмфизема легких с расширением правого желудочка сердца.

Местную анафилаксию называют атопической аллергией. Около 10 % населения страдает от местной анафилаксии, возникающей в ответ на попадание в организм аллергенов: пыльцы растений, перхоти животных, домашней пыли и т.п. К заболеваниям, в основе которых лежит местная анафилаксия, относят крапивницу, ангионевротический отек, аллергический ринит (сенная лихорадка) и некоторые формы астмы. Существует семейная предрасположенность к этому типу аллергии.

РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ II ТИПА -ЦИТОТОКСИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

При реакциях гиперчувствительности II типа в организме появляются антитела, которые направлены против антигенов, расположенных на поверхности клеток или других компонентов тканей. Антигенные детерминанты могут быть связаны с клеточной мембраной или представляют собой экзогенный антиген, адсорбированный на поверхности клеток. В любом случае реакция гиперчувствительности возникает как следствие связывания антител с нормальными или поврежденными антигенами на поверхности клетки. Описаны три антителозависимых механизма развития реакции этого типа.

Комплементзависимые реакции (схема 26). Существует два механизма, с помощью которых антитело и комплемент могут вызывать реакции гиперчувствительности II типа: прямой лизис и опсонизация. В первом случае антитело (IgM или IgG) реагирует с антигеном на поверхности клетки, вызывая активацию системы комплемента и приводя в действие мембраноатакующий комплекс, который нарушает целостность мембраны, "продырявливая" липидный слой. Во втором случае клетки сенсибилизированы к фагоцитозу посредством фиксации антитела или СЗЬ — фрагмента комплемента к поверхности клетки (опсонизация). При этом варианте реакции гиперчувствительности II типа чаще всего затрагиваются клетки крови (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты), но антитела могут быть направлены также против внеклеточных структур, например против гломерулярной ба-зальной мембраны.

Клинически такие реакции возникают в следующих случаях: - при переливании несовместимой крови, когда клетки донора реагируют с антителами хозяина;

- при эритробластозе плода, когда имеются антигенные различия между матерью и плодом, а антитела (IgG) матери, проникая сквозь плаценту, вызывают разрушение эритроцитов плода;

198

199

Схема 26. Реакция гиперчувствительности II типа — комплементзависимые реакции

200

- при аутоиммунной гемолитической анемии, агранулоцитозе и тромбоцитопении, когда происходит образование антител против собственных клеток крови, которые затем разрушаются; - при некоторых реакциях на лекарства образующиеся антитела реагируют с препаратами, образуя комплексы с эритроцитар-ным антигеном.

Антителозависимая связанная с клетками цитотоксичность (схема 27) не сопровождается фиксацией комплемента, однако вызывает кооперацию лейкоцитов. Клетки-мишени, покрытые IgG-антителами в низких концентрациях, уничтожаются несенси-билизированными клетками, которые обладают Fc-рецепторами. Несенсибилизированные клетки связывают клетки-мишени рецепторами для Fc-фрагмента IgG, а лизис клеток происходит без фагоцитоза. В этом виде цитотоксичности участвуют моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и естественные киллеры (NK). Хотя в большинстве случаев в данном типе реакции участвуют антитела IgG; иногда (например, при связанной с эозинофилами цитотоксичности против паразитов) задействованы IgE-антитела. Этот вид цитотоксичности также имеет значение при реакции отторжения трансплантата.

Схема 27. Реакция гиперчувствительности II типа — антитело-зависимая связанная с клетками цитотоксичность

Антителоопосредованная клеточная дисфункция. В некоторых случаях антитела, направленные против рецепторов на по-верхности клеток, нарушают их функционирование, не вызывая повреждения клеток или развития воспаления. Например, при миастении антитела вступают в реакцию с ацетилхолиновыми рецепторами в двигательных концевых пластинках скелетных мышц, нарушая нервно-мышечную передачу и вызывая таким образом мышечную слабость. Наоборот, при антителоопосредо-ванной стимуляции функций клетки развивается базедова бо-лезнь. При этом заболевании антитела против рецепторов тирео-тропного гормона на эпителиальных клетках щитовидной желе-зы стимулируют клетки, что приводит к гипертиреозу. Этот же механизм лежит в основе реакций инактивации и нейтрализации.

РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ III ТИПА -ИММУНОКОМПЛЕКСНЫЕ РЕАКЦИИ

Развитие реакций гиперчувствительности III типа вызывают комплексы антиген — антитело, которые повреждают ткань в связи с их способностью активировать различные медиаторы сыворотки крови, главным образом систему комплемента (схема 28). Токсическая реакция возникает тогда, когда антиген связывается с антителом или в кровеносном русле (циркулирующие иммунные комплексы), или вне сосудов, где антиген может осаждаться (иммунные комплексы in situ). Отдельные формы гломе-рулонефрита, при которых иммунные комплексы образуются in situ, начинаются с имплантации антигена в гломерулярную ба-зальную мембрану. Комплексы, образованные в кровотоке, вызывают повреждение тогда, когда они попадают в стенки кровеносных сосудов или оседают в фильтрующих структурах, таких как гломерулярный фильтр. Образование комплексов антиген — антитело еще не означает болезнь, так как они встречаются при многих иммунных процессах и могут представлять собой нормальный механизм элиминации антигена.

Известны два типа иммунокомплексных повреждений: 1) при поступлении в организм экзогенного антигена (чужеродный белок, бактерия, вирус) и 2) при образовании антител против собственных антигенов (эндогенные). Заболевания, развитие которых обусловлено иммунными комплексами, могут быть генерализованными, если иммунные комплексы образуются в крови и оседают во многих органах, или местными, когда иммунные комплексы локализованы в отдельных органах, таких как почки (гломе-рулонефрит), суставы (артрит) или мелкие кровеносные сосуды кожи (местная реакция Артюса).

201

Схема 28. Реакции гиперчувствительности III типа — иммунокомплексные реакции

Системная и местная иммунокомплексная болезнь

Системная иммунокомплексная болезнь. Одной из ее разновидностей является острая сывороточная болезнь, которая часто возникает в результате многократного введения большого количества чужеродной сыворотки крови, используемой для пассивной иммунизации.

Патогенез системной иммунокомплексной болезни складывается из трех фаз:

- образование в крови комплексов антиген — антитело; - осаждение иммунных комплексов в различных тканях; - воспалительная реакция в разных частях тела.

202

Первая фаза начинается с попадания антигена в кровь и его взаимодействия с иммунокомпетентными клетками, приводящего к образованию антител. Приблизительно через 5 дней после введения сыворотки вырабатываются антитела против ее компонентов, которые, еще находясь в кровотоке, образуют комплексы антиген — антитело. Во вторую фазу эти комплексы оседают в различных тканях. Дальнейшее течение болезни определяют два фактора: 1) размеры иммунных комплексов и 2) состояние системы моноцитарных фагоцитов (СМФ).

Очень крупные комплексы образуются при значительном избытке антител, быстро удаляются из кровотока клетками СМФ и относительно безвредны. Наиболее патогенны мелкие и средних размеров комплексы, которые образуются при незначительном избытке антител, дольше циркулируют и не так жадно захватываются фагоцитирующими клетками.

В связи с тем что СМФ в норме разрушает циркулирующие иммунные комплексы, ее перегрузка или существенная дисфункция увеличивает возможность персистенции иммунных комплексов в кровотоке и их осаждение в тканях.

Кроме того, такие факторы, как заряд иммунных комплексов (анионный или катионный полюс комплекса), валентность антигена, авидность антитела, аффинность антигена к компонентам различных тканей, трехмерная структура комплексов (решетка) и гемодинамические факторы, влияют на осаждение иммунных комплексов в тканях. Чаще всего иммунные комплексы оседают в почечных клубочках, а также в суставах, коже, сердце, серозных оболочках и мелких кровеносных сосудах.

Для того чтобы комплексы покинули систему кровообращения и осели в тканях, должна увеличиться проницаемость сосудистого русла. Во-первых, IgE-антитела, образовавшиеся вскоре после поступления в кровь антигена, связываются с циркулирующими базофилами, и происходит выброс гистамина и ФАТ. Эти медиаторы раздвигают эндотелиальные клетки, и иммунные комплексы проходят сквозь стенку сосудов. Как только иммунные комплексы оседают в тканях, они вызывают острую воспалительную реакцию. В эту фазу (приблизительно через 10 дней после введения антигена) наблюдаются клинические проявления болезни, такие как лихорадка, крапивница, артралгии, увеличение лимфатических узлов и протеинурия. Вслед за осаждением иммунных комплексов происходит активация системы комплемента с образованием его биологически активных компонентов.

Активация системы комплемента сопровождается провоспа-лительными эффектами: выбросом СЗb-опсонина, способствующего фагоцитозу; образованием хемотаксических факторов, вызывающих миграцию полиморфно-ядерных лейкоцитов и моноцитов (С5, С5b67); выбросом анафилотоксинов (СЗа и С5а), кото-

203

рые увеличивают проницаемость сосудов и вызывают сокращение гладких мышц; образованием мембраноатакующего комплекса (С5—9), вызывающего разрушение клеточных мембран и цитолиз.

Фагоцитоз комплексов антиген — антитело лейкоцитами приводит к выбросу или образованию различных дополнительных провоспалительных веществ, включая простагландины, сосудорасширяющие белки и хемотаксические вещества, например некоторые лизосомальные ферменты, в том числе протеазы, способные растворять базальную мембрану, коллаген, эластин и хрящ. Повреждение тканей опосредуется также свободными радикалами кислорода, продуцируемыми активированными ней-трофилами.

Иммунные комплексы вызывают агрегацию тромбоцитов и активацию фактора Хагемана, что приводит к усилению воспалительного процесса и образованию микротромбов. В результате развиваются васкулит, гломерулонефрит, артрит и т.п.

Все эти повреждения возникают при участии комплементсвя-занных антител (IgG и IgM). Однако, так как IgA может активировать комплемент по альтернативному пути, IgA-содержащие комплексы также могут вызывать тканевые повреждения. Важная роль комплемента в патогенезе тканевых повреждений подтверждается наблюдением, что истощение комплемента в сыворотке крови (в эксперименте) обычно уменьшает выраженность повреждений.

В морфологической картине иммунокомплексного повреждения доминирует острый некротизирующий васкулит с образованием фибриноида и экссудацией нейтрофилов. Например, пораженные клубочки почки всегда увеличены вследствие набухания и пролиферации эндотелиальных и мезангиальных клеток, инфильтрации нейтрофилами и моноцитами. При иммунофлюорес-центной микроскопии иммунные комплексы видны в виде гранулярных депозитов иммуноглобулина и комплемента, а под электронным микроскопом — в виде электронно-плотных депозитов вдоль гломерулярной базальной мембраны. Если заболевание возникает после разовой массивной экспозиции антигена, например при остром постстрептококковом гломерулонефрите и острой сывороточной болезни, то все повреждения имеют тенденцию к разрешению благодаря катаболизму иммунных комплексов.

Для развития хронической иммунокомплексной болезни необходима постоянная антигенемия, так как иммунные комплексы чаще всего оседают в сосудистом русле. Это наблюдается при некоторых заболеваниях, таких, как системная красная волчанка, которая обусловлена персистенцией аутоантигенов. Часто, однако, несмотря на наличие характерных морфологических измене-

ний и других признаков, свидетельствующих о развитии иммунокомплексной болезни, антиген остается неизвестным, например при ревматоидном артрите, узелковом периартериите, мембра-нозном гломерулонефрите и некоторых васкулитах.

Местная иммунокомплексная болезнь. Ее еще называют реакцией Артюса. Она заключается в местном некрозе ткани, возникающем вследствие острого иммунокомплексного васкулита. Реакцию можно вызвать в эксперименте путем внутрикожного введения антигена иммунному животному, которое имеет циркулирующие антитела против антигена. Вследствие избытка антител, когда антиген проникает в стенки сосудов, образуются крупные иммунные комплексы, которые вызывают воспалительную реакцию. В отличие от IgE-опосредованных реакций гиперчувствительности 1 типа, которые возникают немедленно, реакция Артюса развивается в течение нескольких часов и достигает пика через 4—10 ч после инъекции. При иммунофлюоресцентном окрашивании удается выявить комплемент, иммуноглобулины и фибриноген, осажденные в стенках сосудов, обычно венул; при светооптическом исследовании — фибриноидный некроз сосудов. Разрыв сосудов приводит к возникновению кровоизлияний, но чаще наблюдается тромбоз, способствующий развитию местных ишемических повреждений.

РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ IV ТИПА -ИММУНОКЛЕТОЧНЫЕ РЕАКЦИИ

Реакции гиперчувствительности IV типа вызывают специфически сенсибилизированные Т-лимфоциты. К реакциям этого типа относятся классические замедленные реакции гиперчувствительности, вызываемые СD4+Т-лимфоцитами, и прямая клеточная цитотоксичность, опосредованная СD8+Т-лимфоцитами. Это основной тип иммунного ответа на различные внутриклеточные патогенные агенты, особенно микобактерии туберкулеза, а также на многие вирусы, грибы, простейшие и паразиты. Другими примерами являются контактная кожная чувствительность к химическим веществам и реакция отторжения. Описаны два варианта реакций гиперчувствительности IV типа.

Гиперчувствительность замедленного типа (схема 29). Хорошо известным примером такого варианта является реакция на введенный внутрикожно туберкулин — белково-липополисаха-ридный компонент микобактерии туберкулеза. У сенсибилизированного пациента через 8—12 ч возникают покраснение и уплотнение в месте введения, а пик реакции наступает через 24—72 ч. У сильно сенсибилизированных больных в месте инъекции может развиться некроз. Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) характеризуется накоплением мононуклеарных клеток

204

205

в дерме и подкожной основе (подкожно-жировая клетчатка). Наблюдается преимущественное накопление клеток вокруг мелких вен и венул с образованием характерных периваскулярных манжеток. Увеличение сосудистой проницаемости сопровождается образованием пор между эндотелиальными клетками. Выход белков плазмы за пределы сосудистого русла увеличивает отек дермы и сопровождается оседанием фибрина в интерстиции. С помощью иммунопероксидазного метода в участках повреждений обнаруживается преобладание СD4+Т-лимфоцитов-хелпе-ров.

Схема 29. Реакции гиперчувствительности IV типа — гиперчувствительность замедленного типа

При персистенции антигена макрофаги часто трансформируются в эпителиоидныс клетки, которые окружает вал из лимфоцитов — формируется гранулема. Такой тип воспаления характерен для реакций гиперчувствительности IV типа и называется гранулематозным воспалением.

Последовательность событий при ГЗТ можно рассмотреть на примере туберкулиновой реакции, которая начинается с первой встречи индивидуума с микобактериями туберкулеза. CD4+T-лимфоциты распознают белки туберкулезной микобактерии, связанные с молекулами II класса на поверхности моноцитов или

206

других антигенпредставляющих клеток. Эта первая встреча вызывает дифференцировку СD4+Т-клеток в Th-1-клетки. Образо-вание Th-1-клеток является важным звеном в патогенезе ГЗТ, так как ее дальнейшее развитие зависит от цитокинов, которые секретируются Th-1-клетками. У неиммунизированного хозяина микроорганизмы впервые подвергаются атаке макрофагами, что приводит в некоторых случаях к продукции ИЛ-12. Этот цитокин регулирует дифференцировку СD4+Т-клеток в Th-1. Таким обра-зом, развитие ГЗТ может быть связано с продукцией ИЛ-12. Сенсибилизированные Th-1-клетки поступают в кровоток и остаются там длительное время, иногда годами. В ответ на инъекцию туберкулина индивидууму, который имел раньше контакт с мико-бактериями туберкулеза, сенсибилизированные Th-1 -клетки взаимодействуют с антигеном на поверхности антигенпредставляющих клеток и активируются, например подвергаются блаеттранс-формации и пролиферации. Эти изменения сопровождаются секрецией цитокинов, ответственных за ГЗТ.

ИФН-у является наиболее важным медиатором ГЗТ и сильным активатором макрофагов. Активированные макрофаги обладают способностью к фагоцитозу и уничтожают микроорганизмы. На поверхности макрофагов имеются молекулы II класса, с помощью которых они способствуют представлению антигена. Возрастает их активность, направленная на элиминацию опухолевых клеток. Макрофаги секретируют некоторые поли-пептидные факторы роста, такие как тромбоцитарный фактор роста и трансформирующий фактор роста. Последний стимулирует пролиферацию фибробластов и усиливает синтез коллагена. Таким образом, активированные макрофаги обеспечивают элиминацию антигена, а если активация продолжается, то способствуют развитию фиброза и его отграничению.

ИЛ-2 вызывает аутокринную и паракринную пролиферацию Т-клеток, которые аккумулируются в местах развития ГЗТ, причем включение в инфильтрат антигенспецифических CD4+T-лимфоцитов активируется ИЛ-2.

ФНО-а и лимфотоксин являются цитокинами, оказывающими воздействие на эндотелиальные клетки. Повышенная секреция простациклина эндотелиальными клетками приводит к увеличению кровотока в результате вызываемого им расширения сосудов. Наблюдается усиление экспрессии адгезивной молекулы Е-селектина (ELAM-1), что способствует прикреплению пришлых лимфоцитов и моноцитов. Происходит усиление секреции низкомолекулярных хемотаксических факторов, например ИЛ-8. Все эти изменения в эндотелии способствуют выходу лимфоци-

тов моноцитов за пределы сосудистого русла в места развития реакции ГЗТ. ФНО-а также играет важную роль в образовании гранулем. 207

Этот тип гиперчувствительности является главным механизмом защиты от различных внутриклеточных патогенных агентов, включая микобактерии, грибы и некоторых паразитов, а также может участвовать в отторжении трансплантата и опухолевом иммунитете.

Цитотоксичность, опосредованная Т-лимфоцитами. При данной цитотоксичности сенсибилизированные СD8+Т-лимфоциты уничтожают клетки-мишени, которые являются носителями антигена. Такие эффекторные клетки называют цитотоксически-ми Т-лимфоцитами (ЦТЛ). Т-лимфоциты, направленные против антигенов гистосовместимости на поверхности клеток, играют важную роль в отторжении трансплантата. Они также участвуют в защите от вирусных инфекций. В клетках, пораженных вирусом, вирусные пептиды связываются с молекулами I класса и в виде комплексов транспортируются к поверхности клетки. Этот комплекс распознается CD8+ЦТЛ. Лизис зараженных клеток завершается до репликации вируса, что приводит к уничтожению инфекции. Полагают, что многие опухолевые антигены также могут быть представлены на поверхности клеток, а ЦТЛ могут участвовать и в противоопухолевом иммунитете.

Отторжение трансплантата

В отторжении трансплантата принимают участие некоторые реакции гиперчувствительности (схема 30). Реакция отторжения зависит от распознавания хозяином пересаженной ткани как чужеродной. Антигенами, ответственными за такое отторжение у человека, являются антигены главного комплекса гистосовместимости (HLA). Отторжение трансплантата — сложный процесс, во время которого имеют значение как клеточный иммунитет, так и циркулирующие антитела.

Реакции, обусловленные Т-лимфоцитами. Активированные СD4+Т-хелперы участвуют в активации CD8+ ЦТЛ. Развитие реакций, опосредованных Т-лимфоцитами, происходит при встрече лимфоцитов реципиента с антигенами HLA донора. Полагают, что наиболее важными иммуногенами являются дендритические клетки в донорских органах. Т-клетки хозяина встречаются с дендритическими клетками в пересаженном органе, а затем мигрируют в регионарные лимфатические узлы. Предшественники СD+ЦТЛ (прекиллеры Т-клеток), обладающие рецепторами к HLA-антигенам 1 класса, дифференцируются в зрелые ЦТЛ. Процесс дифференцировки сложен и не совсем понятен. В нем участвуют антигенпредставляющие клетки, Т-лимфоциты и ци-токины ИЛ-2, ИЛ-4 и ИЛ-5. Зрелые ЦТЛ лизируют пересаженную ткань. Кроме специфических ЦТЛ, образуются лимфокинсе-кретирующие СD4+Т-лимфоциты, которые играют исключи-

208

тельно важную роль в отторжении трансплантата. Как и при замедленной реакции гиперчувствительности, активированные СD4+Т-лимфоциты выделяют цитокины, вызывающие повышение сосудистой проницаемости и местное скопление мононукле-арных клеток (лимфоцитов и макрофагов). Считают, что ГЗТ, проявляющаяся повреждением микрососудов, ишемией и деструкцией тканей, является наиболее важным механизмом деструкции трансплантата. Более вероятно, однако, что относительная важность цитотоксичности, связанной с СD8+Т-лимфоцитами, по сравнению с реакциями, обусловленными СD4+Т-лимфоцитами, зависит от природы несоответствия HLA донора и HLA реципиента.

Реакции, обусловленные антителами. Эти реакции могут протекать в двух вариантах. Сверхострое отторжение развивается в том случае, если в крови реципиента имеются антитела против донора. Такие антитела могут встречаться у реципиента, у которого уже было отторжение трансплантата. Предшествующие переливания крови от HLA-неидентифицированных доноров также могут привести к сенсибилизации вследствие того, что тромбоциты и лейкоциты особенно богаты HLA-антигенами. В таких случаях отторжение развивается немедленно после трансплантации, так как циркулирующие антитела образуют иммунные комплексы, которые оседают в эндотелии сосудов пересаженного органа. Затем происходит фиксация комплемента и развивается реакция Артюса.

У реципиентов, которые не были предварительно сенсибилизированы к антигенам трансплантата, экспозиция донорских HLA-антигенов 1 и II класса сопровождается образованием антител. Антитела, образованные реципиентами, могут вызывать повреждение с помощью нескольких механизмов, в том числе ком-плементзависимой цитотоксичности, антителозависимого, обусловленного клетками цитолиза и выпадения комплексов антиген — антитело. Изначально мишенью для этих антител служат сосуды трансплантата, поэтому феномен антителозависимого отторжения (например, в почке) представлен васкулитом.

210

211

РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ