Рецензент

Доктор медицинских наук

Профессор В.Р.Вебер

Архипов Г.С., Е.И.Архипова

Основы иммунологии: Учебное пособие/НовГУ им.Ярослава Мудрого. – Великий Новгород, 2009. – 47 с.

В пособии изложены структура и функции иммунной системы, закономерности иммунологической реакции при взаимодействии с антигеном, о также некоторые вопросы иммунопатологического состояния.

Предназначено для студентов 1-6 курсов медицинских факультетов, а также для врачей лечебно-профилактических учреждений.

Издание 3-е, дополненное

ББК 28.073 (075)

© Новгородский государственный

Университет, 2009

© Г.С.Архипов, Е.И.Архипова, 2009

Иммунная система организма безус­ловно необходима для его выживания: без нее смерть от любой инфекции была бы практически неизбежна. Но даже безотносительно к своей жизненной важности иммунная система вызывает восхищение как пример изобретатель­ности Природы.

Сосуму Тонегава

Здоровая, нормально работающая иммунная система сама решает, как и чем лечить болезнь прицельно точно. Если мы научимся управлять иммунной системой, эта универсальная фармацевтическая фабрика произведет лекарство, необходимое организму в данный момент, там где нужно и сколько нужно…… Новая революция в медицине действительно на пороге.

Р. В. Петров, академик АН и АМН России

ВВЕДЕНИЕ

Иммунитет – это совокупность биологических явлений (процессов и механизмов), направленных на сохранение посто­янства внутренней среды (гомеостаза) и защиту организма от ин­фекционных и других генетически чужеродных для него агентов.

Иммунологическая защита осуществляется с помощью ряда раз­личных механизмов, которые можно разделить на две большие группы:

1. Неспецифические механизмы иммунитета, наиболее филогене­тически древние, которые направлены против любого чужеродного агента.

3. Регуляторные механизмы иммунного ответа, обусловленное большим количеством цитокинов, медиаторов, гормонов и других биологически активных веществ.

ФАКТОРЫ И МЕХАНИЗМЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПРОТИВОИНФЕКЦИОННОИ ЗАЩИТЫ

КОЖА И СЛИЗИСТЫЕ ОБОЛОЧКИ

Простейший способ избежать инфицирования - это предотвра­тить проникновение возбудителя в организм. Главной линией “обороны” служит кожа, которая, оставаясь неповрежденной, непрони­цаема для большинства инфекционных агентов. Кроме того, вырабаты­ваемые потовыми и сальными железами молочная и жирные кислоты обладают бактерицидным действием, поэтому различные микроорга­низмы, не входящие в число постоянных обитателей кожных покровов, быстро исчезают с ее поверхности.

Слизь, выделяемая стенками внутренних органов, действует как защитный барьер, препятствующий прикреплению бактерий к эпители­альным клеткам. За счет движения ресничек эпителия микробы вместе со слизью удаляются из организма. Аналогичным вымывающим дей­ствием обладают слезы, моча и слюна. Во многих секретах содержатся бактерицидные компоненты, такие как кис/юта в желудочном соке, спермин и цинк в сперме, лактопероксидаза в молоке, лизоцим в сле­зах, носовых выделениях и слюне.

ЛИЗОЦИМ

Лизоцим является одним из наиболее древних факторов противомикробной защиты. Он расщепляет мураминовую кислоту в составе оболочки чувствительных грамположительных микроорганизмов и в отдельных случаях может даже вызвать бактериолиз. Он синтезируется гранулоцитами, моноцитами и тканевыми макрофагами, может накапли­ваться в секреторных гранулах и лизосомах фагоцитов. При лизисе грамотрицательных бактерий лизоцим действует совместно с системой комплемента. В связи с этим он является важным фактором сыворо­точной бактерицидности, одновременно он присутствует также во всех жидкостях организма. Определение уровня его концентрации дает воз­можность оценить активность фагоцитарной системы. Снижение лизоцима наблюдается и при обострении хронических воспалительных за­болеваний

НОРМАЛЬНАЯ МИКРОФЛОРА

Нормальная микрофлора способствует созреванию иммунной системы и поддержанию ее в состоянии высокой функциональной ак­тивности, что показано при исследовании гнотобионтов – организмов, развивающихся в стерильных условиях. Выступая в качестве антаго­нистов, представители нормальной микрофлоры препятствуют адгезии, внедрению и размножению патогенных микроорганизмов. В то же вре­мя представители нормальной микрофлоры могут вызывать заболева­ния в случаях проникновения в большом количестве из одних биотопов в другие и при иммунодефицитах (дисбактериозы).

ФАГОЦИТИРУЮЩИЕ КЛЕТКИ ОРГАНИЗМА

Учение о фагоцитарной системе создано еще И. И. Мечниковым (1896). Под фагоцитозом понимают активное поглощение клетками твердого материала. У одноклеточных этот процесс служил в основном для питания. У многих многоклеточных организмов, включая человека, фагоцитоз служит, прежде всего, фундаментальным механизмом противоинфекционной защиты. Фагоциты представляют собой клетки с особо выраженной способностью поглощать микроорганизмы и другие внед­рившиеся в организм чужеродные вещества. Морфологически и функ­ционально различают моноцитарные (макрофаги) и гранулоцитарные (микрофаги) компоненты фагоцитарной системы. Макрофаги и микро­фаги имеют общее миелоидное происхождение от полипотентной ство­ловой клетки костного мозга. Для микрофагов характерно большое количество гранул в цитоплазме. По особенностям окрашивания разли­чают базофильные, эозинофильные и нейтрофильные гранулоциты (лейкоциты). Наиболее многочисленны среди лейкоцитов полиморфно-ядерные нейтрофилы. Ежедневно из костного мозга в кровь выходит 10 названных лейкоцитов, а при острых инфекциях это количество может возрастать в 10 – 70 раз, при этом в крови появляются и не зрелые формы (сдвиг формулы крови влево). Активность нейтрофилов тесно связана с гранулами, содержимое которых представлено фер­ментами и другими биологически активными веществами: бактерицид­ные ферменты, нейтральные протеиназы, кислотные гидролазы и про­чие вещества (лактоферрин, витамин В 12 -связывающий белок). С по­мощью этих вышеназванных ферментов и белков микрофаги осу­ществляют свою фагоцитирующую функцию.

Макрофаги различных тканей организма (соединительной, пе­чени, легких и др.) вместе с моноцитами крови и их костномозговыми предшественниками (промоноциты и монобласты) объединены в особую систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ). Концентрация моноцитов в крови относительно невелика по сравнению с гранулоцитами (1–6% и 60 – 70% соответственно), однако продолжительность жизни значи­тельно выше. В крови моноциты циркулируют до трех суток, а затем мигрируют в прилегающие ткани, где их количество в десятки раз больше, чем в крови. Здесь происходит окончательное созревание моноцитов либо в мобильные гистиоциты (тканевые макрофаги), либо в высокодифференцированные тканеспецифические макрофаги (альвео­лярные макрофаги легких, купферовские клетки печени).

Рис.1. Мононуклеарная фагоцитарная система (первоначально включающая эндотелиальные и полиморфнондерные клетки под названием “ретикуло-эндотелиальная система”, или РЭС), Предшественники промоноцитов в костном мозге развиваются в циркулирующие моноциты крови, которые со временем распределяются по всему организму в виде зрелых макрофагов (МФ), как показано на рисунке. Другие основные фагоцитирующие клетки – полиморфноядерные нейтрофилы - главным образом остаются в крови, за исключением случаев их локализации в очагах острого воспаления

Морфологическая гетерогенность клеток соответствует функцио­нальному разнообразию мононуклеарной системы. В отличие от полиморфноядерных нейтрофилов, которые обеспечивают основную защиту от пиогенных (гноеродных) бактерий, функция макрофагов в основном связана борьбой с теми бактериями, вирусами и простейшими, которые способны существовать внутри клеток хозяина. У клеток Лангерганса кожи, дендритных клеток селезенки имеется способность пере­рабатывать и представлять антиген клеткам иммунной системы. В этот момент он может быть узнан соответствующими Т-лимфоцитами. Мак­рофаги синтезируют и секретируют во внеклеточную среду большое количество различных белков и ферментов: нейтральные протеазы, кислые гидролазы, эндогенный пироген, факторы комплемента, интерлейкин и др.

Макрофаги способны к передвижению, поглощению объектов фагоцитоза посредством опсонинов и мембранных рецепторов, обез­вреживанию его в лизосомах с помощью ферментов.

Все фагоцитирующие клетки характеризуются общностью основ­ных функций, сходством структур и метаболических процессов. Разли­чают четыре последовательно протекающие стадии фагоцитоза:

1. Хемотаксис целенаправленное передвижение фагоцитов в направлении градиента хемоаттрактантов благодаря наличию на мем­бране фагоцита специфических рецепторов. В качестве хемоаттрактан­тов могут выступать бактериальные компоненты, продукты некроза тканей организма, активированные фракции системы комплемента - С5а, СЗа, лимфокины.

2. Адгезия - прикрепление фагоцита к мишени, может быть опосредован и не опосредован рецепторами.

3. Эндоцитоз - захватывание, которое может происходить без участия рецепторов, например, при поглощении частичек угля и при участии рецепторов, как в случае поглощения многих бактерий, грибов рода Candida и др. Маннозофруктозные рецепторы фагоцитов узнают при этом углеводные компоненты поверхностных структур микроорга­низмов. Наиболее эффективным является фагоцитоз, опосредованный рецепторами для Fc-фрагмента иммуноглобулинов (см. ниже) и для фракции СЗ-комплемента. Эндоцитоз идет по принципу застежки “молния”.

4. Внутриклеточное переваривание происходит в фаголизосомах в результате слияния с первичными лизосомами. Уничтожение микро­организма происходит в результате “окислительного взрыва” - вы­броса биологически активных продуктов восстановления кислорода, таких как перекись водорода, супероксидант молекулярного кислорода и гидроксильных радикалов, а также за счет кислороднезависимых механизмов, связанных с высвобождением лизоцима и гидролитических ферментов.

Многие вирулентные бактерии часто не погибают и могут дли­тельное время персистировать внутри фагоцитов. Некоторые (токсоплазмы, микобактерии туберкулеза) могут препятствовать слия­нию фагосом с лизосомами; другие (гонококки, стафилококки, стреп­тококки гр. А) обладают устойчивостью к действию лизосомных фер­ментов; третьи после эндоцитоза покидают фагосому и избегают дейст­вия ферментов (риккетсии). В этих случаях фагоцитоз остается неза­вершенным.

Макрофаги при поглощении антигена вырабатывают монокины - вещества, оказывающие регулирующее действие на пролиферацию, дифференциацию и функции фагоцитов, лимфоцитов, фибробластов и других клеток, например, интерлейкин-1, который стимулирует Т-лимфоциты и одновременно оказывает пирогенный эффект. Одновременно макрофаги секретируют лизоцим, компоненты комплемента, интерфероны, кислородные радикалы, благодаря которым могут убивать бакте­рии без фагоцитоза, а также оказывать цитотоксическое действие на раковые и аллотрансплантированные клетки.

Общая функция фагоцитов заключается в представлении на своей наружной мембране фрагментов (антигенных эпитопов) захвачен­ных микроорганизмов. В таком виде возбудители специфически распо­знаются Т-лимфоцитами.

Нейтрофильные сегментоядерные лейкоциты (нейтрофильные грануло- циты, или нейтрофилы) - преобладающая популяция белых клеток крови. Развитие нейтрофилов контролируется цитокинами, из которых главную роль играет G-CSF, а вспомогательную - GM-CSF, IL-3 и IL-6. Повышение содержания нейтрофилов в условиях воспаления регулируется цитокинами IL-17 и IL-23. IL-23 индуцирует образование IL-17, а он стимулирует выработку G-CSF.
В крови человека содержится 2,0-7,5х109/л нейтрофилов, что составляет 50-70% от общего числа лейкоцитов крови; также в крови присутствует некоторое количество (0,04-0,3х109/л, т.е. 1-6%) палочкоядерных форм нейтрофилов, не завершивших созревание. Ядро таких клеток не сегментировано, хотя и имеет уплотненную структуру хроматина. В кровотоке присутствует только 1-2% общего числа зрелых нейтрофилов в организме (остальные представлены в тканях, преимущественно в костном мозгу). Срок их пребывания в циркуляции составляет 7-10 ч.
После кратковременной циркуляции нейтрофилы покидают кровоток и мигрируют в ткани. Примерно 30% нейтрофилов, выходящих из кровотока, мигрируют в печень и костный мозг; около 20% - в легкие (точнее в их микроциркуляторное русло); около 15% - в селезенку. Основными хемо- таксическими факторами для нейтрофилов служат лейкотриен В4 и IL-8, в небольших количествах вырабатываемые в тканях. Миграция происходит с участием молекул адгезии (Р2-интегрины, Р- и Е-селектины), а также фермента эластазы, секретируемого самими нейтрофилами. Через 3-5 сут пребывания в тканях нейтрофилы подвергаются спонтанному апоптозу, т.е. запрограммированной гибели (см. раздел 3.4.1.5), и их фагоцитируют резидентные макрофаги, что предотвращает нанесение ущерба окружающим клеткам. В настоящее время допускается возможность превращения небольшой фракции тканевых нейтрофилов в долгоживущую форму и даже их дифференцировки в макрофаги. В целом функция тканевых нейтрофилов остается невыясненной.
Диаметр нейтрофилов составляет 9-12 мкм. Им свойственна уникальная морфология: ядро сегментированное (обычно состоит из 3 сегментов) с плотно упакованным хроматином (гетерохроматином); цитоплазма содержит нейтральные (по данным окрашивания) гранулы, что и определяет название этих клеток. Особенности хроматиновой структуры ядра (недоступность промоторных участков для дифференцировочных факторов) значительно ограничивает экспрессию генов и синтез макромолекул нейтрофилами de novo. Тем не менее, вопреки ранее существовавшим представлениям, нейтрофилы сохраняют способность к биосинтезу, хотя и в ограниченном масштабе.
Поскольку нейтрофилы имеют характерную морфологию, потребность в определении их мембранного фенотипа возникает только при специальном цитометрическом анализе (табл. 2.1). Для нейтрофилов характерна экспрессия на поверхности клетки ряда молекул: CD13 (аминопептидаза N, рецептор для ряда вирусов), CD14 - рецептора для липополисахарида (ЛПС) (представлен в меньших количествах, чем на моноцитах), в2-интегринов (LFA-1, Mac-1 и p155/95); Fc-рецепторов , рецепторов для компонентов комплемента (CR1, CR3 и CR4), рецепторов для хемотаксических факторов (C3aR, С5аR, рецептор для лейкотриена B4). Под влиянием ряда цитокинов (прежде всего GM-CSF) нейтрофилы экспрессируют молекулы MHC класса II (MHC-II); молекулы МНС-I экспрессируются на них конститутивно. Наиболее важные молекулы, определяющие развитие, миграцию и активацию нейтрофилов, - рецепторы для G-CSF (основного фактора, регулирующего их развитие), а также для IL-17 и IL-23, основного хемотаксического фактора - IL-8 (CXCR1, CXCR2) и хемокина, определяющего связь нейтрофилов с тканями - SDF-1 (CXCR4).
Таблица 2.1. Мембранные молекулы нейтрофилов, эозинофилов и моноцитов

Окончание табл. 2.1

Группа молекул	Нейтрофилы	Эозинофилы	Моноциты
Лектиновые рецепторы	Дектин-1		DC-SIGN, дектин-1
Fc-рецепторы	FcyRII, FcyRIII, FcaR; при активации - FcyRI	FcyRII, FcyRIII, FceRI, FceRII, FcaR; при активации - FcyRI	FcyRI, FcyRII, FcyRIII; при активации - FcaR
Рецепторы комплемента	CR1, CR3; C3aR, C5aR, C5L2	CR1; C3aR	CR1, CR3, CR4; C3aR, C5aR
Цитокиновые рецепторы	Для G-CSF, GM- CSF, IL-3, IL-17	Для GM-CSF, IL-3, IL-4, IL-5, IL-13	Для M-CSF, GM- CSF, IFNy, IFNa/p, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, IL-10, IL-15, IL-21, TNFa и т.д.
Хемокиновые рецепторы	CXCR1, CXCR2, CXCR3, CXCR4	CCR1, CCR2, CCR3, CCR5	CCR1, CCR2, CCR3, CCR5, CX3CR1
Интегрины	P2 - LFA-a, Mac-1, aDP2; рецептор - ICAM-2	Pj - VLA-4; P2 aD?2	Р1 - VLA-1, VLA-2, VLA-4, VLA-5, VLA-6; p2 - LFA-1, Mac-1, p150, p45, aDP2; рецепторы - ICAM-2, ICAM-3
Молекулы главного комплекса гистосовместимости (MHC)		MHC-I; при активации - MHC-II	MHC-I, MHC-II (при активации усиливается)
Костимулирую- щие молекулы		При активации - CD154	CD86 (слабо); при активации - CD80, CD86
Другие молекулы	CD14, CD13	CD9	CD14, CD13

Наибольшее своеобразие свойственно гранулам нейтрофилов (табл. 2.2), представляющим разновидность лизосом. Различают 4 разновидности гранул этих клеток: азурофильные (первичные), специфические (вторичные), желатиназные (третичные) и секреторные везикулы. Специфические гранулы содержат ферменты, проявляющие свою активность при нейтральных и слабощелочных значениях рН: лактоферрин, щелочную фосфатазу, лизоцим, а также белок BPI, связывающий витамин В12. Маркерами этой разновидности гранул служат лактоферрин и мембранная молекула CD66. В специфических гранулах содержится большое количество фермента NADPН-оксидазы, катализирующего «кислородный взрыв» и образование активных форм кислорода - главных факторов бактерицидности фагоцитов. Азурофильные гранулы содержат широкий набор гидролаз и других ферментов, активных при кислых значениях рН: миелопероксидазу, а-фукозидазу, 5’-нуклеотидазу, р-галактозидазу, арилсульфатазу, а-ман- нозидазу, N-ацетилглюкозаминидазу, p-глюкуронидазу, кислую глицеро- фосфатазу, лизоцим (мурамилидазу), нейтральные протеазы (серпроциди- ны) - катепсин G, эластазу, коллагеназу, азурацидин, а также дефензины, кателицидины, лактоферрин, гранулофизин, кислые глюкозаминоглика- ны и другие вещества. Маркерами азурофильных гранул служат фермент миелопероксидаза и мембранная молекула CD63. Желатиназные (третичные) гранулы в соответствии с названием содержат желатиназу. Наконец, четвертый тип гранул - секреторные везикулы - содержат щелочную фосфатазу.
Таблица 2.2. Свойства гранул клеток врожденного иммунитета

Тип клеток	Разновидность гранул	Состав гранул	Функциональное назначение содержимого
Нейтрофилы	Специфические (вторичные)	NAGPH-оксидаза, лак- тоферрин, щелочная фосфатаза, лизоцим и т.д.	Быстрая фаза бактериолиза
	Азурофильные (первичные)	Миелопероксидаза, кислые гидролазы, лизоцим, дефензины, нейтральные протеазы (серпроцидины) и т.д.	Медленная фаза бактериолиза
	Желатиназные (третичные)	Желатиназа	Обеспечение миграции
	Секреторные везикулы	Щелочная фосфатаза	Взаимодействие с микроокружением
Эозинофилы	Специфические (крупные, вторичные)	Главный основный белок, катионный белок, пероксидаза, нейротоксин, коллаге- наза, миелопероксидаза, цитокины: GM-CSF, TNFa, IL-2, IL-4, IL-6	Внеклеточный цитолиз
	Мелкие	Арилсульфатаза В, кислая фосфатаза, пероксидаза	Бактерицидность
	Первичные	Лизофосфолипаза (в кристаллах Шарко -Лейдена)	Липидный метаболизм
	Липидные тельца	Арахидоновая кислота, липоксигеназа, циклоксигеназа	Выработка эйкозано- идов
Тучные клетки	Базофильные	Гистамин, протеазы, пептидогликаны, гли- козаминогликаны, протеин Шарко-Лейдена, пероксидаза	Предобразованные факторы немедленной аллергии

Окончание табл. 2.2

При стимуляции нейтрофилов в первую очередь происходит высвобождение содержимого секреторных пузырьков. Преодолевать базальные мембраны нейтрофилам позволяет секрет желатиназных гранул. Специфические, а затем азурофильные гранулы сливаются с фагосомами в процессе фагоцитоза (через 30 с и 1-3 мин после поглощения частицы соответственно). Комплекс бактерицидных факторов, присутствующих в гранулах, обеспечивает разрушение многих микроорганизмов (см. раздел 2.3.5). Наиболее эффективно содержимое гранул повреждает стрептококки, стафилококки и грибы (включая кандиды). Содержимое гранул, особенно азурофильных, может секретироваться в результате дегрануляции. После дегрануляции восстановления гранул не происходит.
Наряду с моноцитами/макрофагами нейтрофилы рассматривают как основные фагоцитирующие клетки (см. 2.3.4). При этом нейтрофилы мигрируют из крови в очаг воспаления значительно быстрее моноцитов (табл. 2.3). Скорость мобилизации нейтрофилов дополняется их способностью развивать метаболические процессы («кислородный взрыв») в течение секунд. Все это делает нейтрофилы оптимально приспособленными для осуществления ранних этапов иммунной защиты в рамках острой воспалительной реакции.
Таблица 2.3. Функциональные различия нейтрофилов и моноцитов/макрофагов

Свойство	Нейтрофилы	Моноциты/макрофаги
Сроки жизни	Короткий (3-5 сут)	Длительный (недели, месяцы)
Темп мобилизации и активации	Быстрый (минуты)	Более медленный (часы)
Длительность активации	Короткая (минуты)	Длительная (часы)
Способность к пиноцитозу	Умеренная	Высокая
Способность к фагоцитозу	Очень высокая	Высокая
Регенерация мембраны	Отсутствует	Происходит
Реутилизация фагосом	Невозможна	Возможна
Нелизосомная секреция	Отсутствует	Имеется
Fc-рецепторы	FcyII, FcyIII; при	FcyI (спонтанно), FcyII,
	активации - FcyI	FcyIII

СОСТОЯНИЕ ФУНКЦИЙ ПОЛИМОРФНОЯДЕРНЫХ НЕЙТРОФИЛОВ ПРИ АТОПИЧЕСКИХ ДЕРМАТОЗАХ У ДЕТЕЙ

Мельник В.А., Слюсарь Л.И., Беседина Е.И., Третьяков И.В.

Кафедра эпидемиологии и иммунопрофилактики ФУВ

Донецкий государственный медицинский университет

Как известно, непосредственно связаны с нарушениями в системе иммунитета. При этом разнородность аллергических реакций и болезней определяется рядом факторов, среди которых - характер аллергена, особенности т.н. "шоковой территории" тех или иных тканей и органов, реактивность организма, связанная, в частности, с функциональным состоянием нейтрофила и др.

Именно нейтрофилы представляют собой первую линию защиты от действия аллергенов различной природы. Отсюда судьба аллергена в организме во многом зависит от хемотаксической, метаболической и фагоцитарной активности полиморфно-ядерных нейтрофилов (ПЯН). Более того, ввиду участия гранулоцитов практически во всех звеньях и формах воспалительно-аллергических процессов, исход аллергических болезней неотделим от функционального состояния ПЯН. Извращению стимулированного ответа нейтрофилов способствует повышенная либо измененная чувствительность к гистамину рецепторов H-1 и H-2, через которые реализуются многие виды их участия в воспалении. Это в равной мере касается и beta-адренэргических рецепторов гранулоцита, изменения чувствительности которых свойственны аллергическим синдромам. Надо учитывать, что подобные сдвиги чувствительности beta-адренэргических рецепторов могут носить и системный характер. Наконец, нейтрофилы содержат фермент гистаминазу, которая является основным фактором дезактивации гистамина - главного медиатора аллергических реакций немедленного типа. Таким образом, нельзя себе представить исчерпывающую картину патогенеза вне углубленного изучения функции полиморфно-ядерных нейтрофилов.

Конечно, строгое разграничение отдельных функций полиморфноядерных нейтрофилов, учитывая их взаимосвязанность, в определенной мере условно. Вместе с тем, более наглядной будет раздельная оценка литературных сведений о состоянии при кожных проявлениях аллергии тех или иных эффекторных функций нейтрофилов. При этом предполагается отразить характеристики хемотаксиса, миграции, агрегации гранулоцитов, фагоцитоза и обеспечивающих его метаболических процессов, а также показателей гуморального иммунитета. Следует отметить также и наблюдение Schopf E. et Kapp A. (1987), установивших, что у детей с имеется прямая зависимость между степенью поражения хемотаксиса и способностью нейтрофила к люминесценции.

Те или иные нарушения хемотаксиса и миграции ПЯН всегда регистрируются у больных с кожно-аллергическим синдромом. При наследственном первичном иммунодефиците с кожными проявлениями аллергии и синдромом "ленивых лейкоцитов" наблюдается замедление их миграции из костного мозга в кровь, связанное с функциональной несостоятельностью гранул ПЯН. Наследственный характер подобного дефекта хемотаксиса подтверждается исследованием главного локуса гистосовместимости (HLA) - отмечается более частая связь развития болезни с HLA-комплексом B-12. В настоящее время установлено, что среди факторов, которые поддерживают на нормальном уровне подвижность нейтрофилов и споcобны ее стимулировать, важное место занимает тафтсин, являющийся одним из компонентов иммуноглобулина G. Описываются как первичные так и приобретенные варианты дефицита тафтсина.

Особым аспектом проблемы является состояние при атопическом дерматите спонтанной, а также связанной с действием пищевых аллергенов миграции лейкоцитов (РТМЛ). Стасий Е.Д. и соавт. (1988) выявили достоверное снижение последней, особенно заметное у больных с поливалентной сенсибилизацией. Авторы считают, что при оценке эффективности иммунокорригирующей терапии детей с пищевой аллергией РТМЛ более информативна, нежели традиционные методы - кожные пробы, определение специфических Ig Е-антител и др.

Выше указывалось, что в процессе дезинтеграции и разрушения антигенов, особенно при значительной величине частиц, нейтрофилы способны к внеклеточному выбросу из гранул находящихся в них ферментов. Это само по себе может явиться одной из побудительных причин развития аллергического воспаления в тканях.

По данным Писаренко М.Ф. и соавт. (1984), Ивановой М.В. и соавт. (1985) у больных с кожными проявлениями аллергии имеются нарушения межферментативных соотношений в лейкоцитах крови, которые усугубляют сенсибилизацию организма, расстраивают внутриклеточный обмен и деятельность гранулоцитов. При этом снижается активность щелочной фосфатазы, миелопероксидазы, эстераз, сочетанное влияние которых обеспечивает эффективность многих функций ПЯН. Импонирует образное определение подобных дисфункций как гранулоцитопатии. Последние могут быть первичными либо вторичными, с одно- или поликомпонентными дефектами микробицидной системы. Заболевания, сопровождающиеся гранулоцитопатией, отличаются частыми рецидивами, плохо поддаются лечению и протекают тяжелее. Степень поражения функции ПЯН характеризуют достоверное снижение стимулированного и спонтанного НСТ-теста, а также показателей завершенности фагоцитоза. Нередко при гранулоцитопатиях обнаруживается стойкая нейтропения. Названные дефекты гранулоцитов могут не только способствовать рецидивированию кожных инфекций, но и поддерживать кишечный дисбактериоз со свойственными ему нарушениями проницаемости кишечного эпителия, всасывания белковых макромолекул, что усугубляет сбои в иммунной системе. Одной из граней обменных нарушений при аллергодерматозах может явиться редукция функционального потенциала неферментных катионных белков. Так, Нестерова И.В. и Светличная М.А. (1986) установили, что тяжелому течению атопического дерматита присуще отчетливое падение коэффициента реализации последних.

Современное понимание системы иммунной защиты организма, наличие принципиально новых адекватных способов изучения состояния клеточного, а также гуморального иммунитета создали предпосылки для более полной и всесторонней оценки значимости и сущности механизмов таких важных комплексных реакций гранулоцита, как фагоцитоз.

Пазюк Е.А. и Маянский А.Н. (1981) исследовали с помощью НСТ-теста у взрослых больных с атопией и без нее ключевой момент переваривания частиц в процессе фагоцитоза - активацию глюкозо-монофосфатного шунта с результирующим "метаболическим (респираторным) взрывом". При этом, в отличие от данных Czarnetzki B.M. et al. (1974), у трети пациентов с кожными проявлениями аллергии отмечен рост восстановления нитросинего тетразолия, свойственный лавинообразному повышению потребления кислорода, избыточному образованию перекисных радикалов и респираторному взрыву. Baran E. et al. (1987) сообщили о как правило высоких показателях НСТ-теста при атопических заболеваниях у взрослых. Это повышение было особенно значительным в разгар заболевания, по мере становления ремиссии показатели НСТ-теста снижались.

В отличие от наблюдений Baran E. et al. (1987), Shalit M. et al. (1987) сообщили о наличии у детей обратной зависимости. По данным этих авторов становление ремиссии аллергодерматоза сопровождалось нормализацией исходно пониженных показателей НСТ-теста.

Информативность, техническая простота и доступность метода позволили авторам рекомендовать эту пробу для прогнозирования течения атопических заболеваний у детей. Можно полагать, что одной из причин различия выводов в упомянутых работах является своеобразие реактивности организма, свойственное детскому возрасту.

Miklaszewska M. et al.

(1988) выявили у детей, страдающих экзематозным дерматитом снижение способности нейтрофилов поглощать частицы дрожжей и стафилококков. Было высказано предположение о том, что эти нарушения, прослеженные в трех поколениях семьи, связаны со сдвигами в системе комплемента. Одним из аргументов в пользу такого соображения явилось устранение сдвигов при добавлении in vitro сыворотки здорового донора, либо очищенного компонента комплемента С3. Douglas S.D. (1970) выявил, что при микробной экземе поглощение микроорганизмов не нарушалось, но гранулоциты были не способны к разрушению последних, что приводило к инфильтрации тканей гистиоцитами и липидами с образованием гранулем.

Суммируя данные литературы, можно убедиться в том, что использование современных адекватных методов позволяет по-новому представить себе функции ПЯН и их роль в целостной системе иммунной защиты организма, сохранении постоянства его внутренней среды, преодолении тех или иных расстройств и заболеваний. Это объясняет исключительную важность углубленного исследования функции гранулоцитов при кожных проявлениях аллергии, тем более, что взаимная связь извращения функции нейтрофилов и упомянутых процессов представляется неоспоримой.

© Мельник В.А., Слюсарь Л.И., Беседина Е.И., Третьяков И.В. Состояние функций полиморфно-ядерных нейтрофилов при атопических дерматозах у детей//Актуальні питання педагогіки, експериментальної та кліничної медицини/Республіканська збірка наукових праць. - Донецьк, 1995. - С.243 - 246.

Клеточная неспецифическая защита организма осуществляется двумя ка­тегориями клеток:

1) фагоцитами;

2) естественными киллерами (НК-клетками).

Среди фагоцитов различают: а) профессиональные фагоциты; б) факуль­тативные фагоциты.

К профессиональным фагоцитам относятся нейтрофилы, моноциты крови и фиксированные макрофаги тканей (клетки микроглии нервной ткани, макро­фаги печени, соединительной ткани, альвеолярные макрофаги лёгких, остеокла­сты костной ткани).

Полиморфноядерные нейтрофилы (микрофаги) обеспечивают основную защиту организма от пиогенных бактерий. Макрофаги (моноциты крови, ткане­вые макрофаги) являются основными клетками в борьбе с бактериями, вируса­ми и простейшими, которые могут существовать внутри клеток.

Макрофаги продуцируют целую гамму биологически активных веществ - регуляторов разнообразных физиологических процессов организма (Табл. 3-4).

Т а б л и ц а 3-4. Продукты, синтезируемые и секретируемые макрофагами.

Классы веществ	Виды веществ
Ферменты	Лизоцим
- нейтральные протеазы	Активатор плазминогена, коллагеназа. эластаза, ангиотензин- конвертаза
- кислые гидролазы	Протеиназы, липазы, рибонуклеазы, глюкозидазы, фосфатазы, сульфатазы
Ингибиторы ферментов	a 1 -Макроглобулин, ингибиторы плазминогена
Активные формы О 2	Н 2 О 2 ; О 2 - ; 1 О 2 ; ОН -
Медиаторы липидов	Метаболиты арахидоновой кислоты, ФАТ
Хемотаксины для ПМН	Лейкотриен В4, ФАТ, интерлейкин-1
Эндогенный пироген	Интерлейкин-1
Факторы комплемента	С1–С9, факторы В, D, пропердин, C31-INA, b1Н
Связывающие и транс­портные белки	Трансферрин, фибронектин, транскобаламин II
Факторы, стимулирую­щие репликацию	Интерлейкин-1 для лимфоцитов G-CSF, GM-CSF для гранулоцитов и моноцитов Ангиобластный фактор Фибробластный фактор
Факторы, ингибирующие репликацию и оказы­вающие цитотоксичное действие	a-Интерферон, фактор некроза опухолей, интерлейкин-1

К факультативным фагоцитам относятся фибробласты соединительной ткани, эндотелиоциты синусов селезенки и печени, ретикулярные клетки кост­ного мозга, селезенки, лимфатических узлов, клетки Лангерганса кожи, эозинофилы крови.

Фагоциты свое защитное действие реализуют через фагоцитоз и пиноцитоз. Фагоцитоз (пиноцитоз) представляет собой процесс активного поглощения чужеродного материала (Рис. 3-10).

Р и с. 3-10. Процесс фагоцитоза тест-частиц нейтрофильными гранулоцитами.

(К – клеточное ядро, aG – азурофилъная гранула, SpG - специфическая гранула, C3bR – мембранные ре­цепторы для СЗ - компонента комплемента, Fc R – мембранные рецепторы для Fc фрагмента IgG, R-L – лектинотропный рецептор.)

Для разрушения поглощенных микроорганизмов и вирусов фагоцитирующие клетки используют кислородзависимые и кислороднезависимые меха­низмы (Табл. 3-5).

Т а б л и ц а 3-5.Антимикробные системы в фагоцитарных вакуолях.

(Микробицидные соединения выделены жирным шрифтом. О ` 2 – надпероксидный анион; 1 О 2 – синглетный (активный) кислород; ОН-свободный гидроксид).

Кислородзависимые механизмы
	Гексозомоно фосфатный	Пентозофосфат	ù	Вспышка
Глюкоза + НАДФ +	¾¾¾¾¾¾® шунт	+НАДФ·Н	÷	выделения О 2
			÷	+ образование
	Цитохром b -245		÷	надпероксидных
НАДФ·Н+ О 2	¾¾¾¾¾¾®	НАДФ + + O 2 -	û	анионов
	Спонтанная		ù	Спонтанное образование
2O 2 - + 2Н +	¾¾¾¾¾¾®	Н 2 О 2 + 1 О 2	÷	последующих
	дисмутация		÷	микробицидных
O 2 - + Н 2 О 2	¾¾¾¾¾¾®	НО + OH - + 1 О 2	û	агентов
	Миелопероксидаза		ù	Миелопероксидаза гене­
Н 2 О 2 + Cl -	¾¾¾¾¾¾®	ОСl - + Н 2 О	÷	рирует образование
ОСl - +Н 2 О	¾¾¾¾¾¾®	1 О 2 + Cl - + Н 2 О	û	микробицидных агентов
	Надпероксид-дисмутаза
2О 2 - + 2Н +	¾¾¾¾¾¾®	O 2 + Н 2 О 2	ù	Защитные механизмы,
	Каталаза		÷	используемые хозяином
2Н 2 О 2	¾¾¾¾¾¾®	2Н 2 О + O 2	û	при большом количестве
				микробов

Фагоцитированные микробы под влиянием бактерицидных систем в большинстве случаев погибают внутри фагоцита. Такой процесс, сопровож­дающийся гибелью бактерий, называется завершенным фагоцитозом. В некото­рых случаях поглощенные микроорганизмы в результате пониженной бактери­цидной активности фагоцитов или высокой устойчивости микробов к действию бактерицидных факторов могут выживать и активно размножаться внутри фа­гоцитов, обусловливая хроническое воспаление или хроническое течение ин­фекции. Это явление получило название незавершенного фагоцитоза. Наблюда­ется оно при туберкулезе, бруцеллезе, туляремии, гонорее и других инфекциях.

Другой категорией клеток, участвующих в неспецифической клеточной защите организма, являются НК-клетки. НК-клетки свое защитное действие реализуют через неспецифическое прямое цитотоксическое действие. Они способны вызвать цитолиз клеток трансплантата, опухолевых клеток, клеток, инфицированных вирусом. Своё ци­тотоксическое действие НК-клетки при взаимодействии с клеткой-мишенью реализуют через продукцию перфоринов и фрагментинов.

Гранулоциты (зернистые лейкоциты).

Лейкоцитарная формула

Все лейкоциты способны к активному перемещению путем образования псевдоподий, при этом у них изменяются форма тела и ядра. Они способны проходить между клетками эндотелия сосудов и клетками эпителия, через базальные мембраны и перемещаться по основному веществу (матриксу) соединительной ткани. Скорость движения лейкоцитов зависит от следующих условий: температуры, химического состава, рН, консистенции среды и др. Направление движения лейкоцитов определяется хемотаксисом под влиянием химических раздражителей – продуктов распада тканей, бактерий и др. Лейкоциты выполняют защитные функции, обеспечивая фагоцитоз микробов (гранулоциты, макрофаги), инородных веществ, продуктов распада клеток (моноциты – макрофаги), участвуя в иммунных реакциях (лимфоциты, макрофаги).

К гранулоцитам относятся нейтрофильные, эозинофильные и базофильные лейкоциты. Они образуются в красном костном мозге, содержат специфическую зернистость в цитоплазме и сегментированные ядра.

Нейтрофильные гранулоциты (нейтрофильные лейкоциты, или нейтрофилы) – самая многочисленная группа лейкоцитов, составляющая у человека 2,0-5,5×10 9 /л крови (48-78 % от общего числа лейкоцитов). Их диаметр в мазке крови 10-12 мкм, а в капле свежей крови 7-9 мкм. В зрелом сегментоядерном нейтрофиле ядро содержит 3-5 сегментов, соединенных тонкими перемычками (рис. 4.9, 4.10, 4.11.).

Первые два вида – молодые клетки. Юные клетки в норме не превышают 0,5% или отсутствуют, они характеризуются бобовидным ядром. Палочкоядерные составляют 1-6%, имеют несегментированное ядро в форме буквы S, изогнутой палочки или подковы. Увеличение в крови количества юных и палочкоядерных форм нейтрофилов свидетельствует о наличии кровопотери или воспалительного процесса в организме, сопровождаемых усилением гемопоэза в костном мозге и выходом молодых форм. Цитоплазма нейтрофилов при окраске по Романовскому-Гимзе окрашивается слабооксифильно, в ней видна очень мелкая зернистость розово-фиолетового цвета (окрашивается кислыми и основными красками), поэтому называется нейтрофильной или гетерофильной. В поверхностном слое цитоплазмы зернистость и органеллы отсутствуют. Здесь расположены гранулы гликогена, актиновые филаменты и микротрубочки, обеспечивающие образование псевдоподий для движения клетки. Сокращение актиновых филаментов обеспечивает передвижение клетки по соединительной ткани.

Рис. 4.13. Нейтрофилы периферической крови человека (А, Б (х1200), С (х800);

(Д ) (х2400).

Ядро сегментировано, отдельные сегменты соединены между собой тонкими нитями. Б – нейтрофилособей женского рода с дополнительным образованием (D ) – половым хроматином или тельцем Barra. В цитоплазме определяются мелкие пылевиные гранулы розового цвета. Это первичные гранулы представляющие собой мизосомы. В них содержатся кислые лизосомальные гидролазы, а также миелопероксидза. Вторичные гранулы представляют собой специфическую зернистость. Они гораздо меньше первичных. Эти гранулы содержат биологические активные вещества, участвующие в развитии воспалительных реакций. Третичные гранулы содержат желатиназу (гидролизует коллаген). С – гистологическая реакция на щелочную фосфатазу. Красные гранулы в цитоплазме указывают на присутствие этого фермента. Вышедший из тока крови ткань нейтрофил превращается в микрофаг (Д ), способній перемещаться с помощью псевдоподий (Р ).

Во внутренней части цитоплазмы расположены органеллы (аппарат Гольджи, гранулярный эндоплазматический ретикулум, единичные митохондрии), видна зернистость. Число зерен в каждом нейтрофиле варьирует и составляет 50-200.

В нейтрофилах можно различить два типа гранул: специфические и азурофильные, окруженные одинарной мембраной (рис.4.14.).

Рис. 4.14. Электронная микрофотография нейтрофила, х10 000.

Ядро нейтрофила состоит из 5 сегментов. В них хроматин конденсирован – что является признаком низкой синтетический активности белка. В цитоплазме множество гранул. Первичные гранулы (Р ) – сферической формы электронно-плотные аналогичны лизосомам. Преобладают вторичные гранулы (S ), – более мелкие, разнообразной формы и электронной плотности.

Специфические гранулы, более светлые, мелкие и многочисленные, составляют
80-90 % всех гранул. Их размер около 0,2 мкм, они электронно-прозрачны, но могут содержать кристаллоид; содержат бактериостатические и бактерицидные вещества - лизоцим (муромидаза), а также белок лактоферрин, неферментные катионные белки, пероксидазу. Азурофильные гранулы более крупные (~ 0,4 мкм), окрашиваются в фиолетово-красный цвет; их количество составляет 10-20% всей популяции гранул. Они являются первичными лизосомами, имеют электронно-плотную сердцевину, содержат лизосомальные ферменты (кислая фосфатаза, бетта-глюкуронидаза и др.) и миелопероксидазу.

Основная функция нейтрофилов – фагоцитоз, цитотоксическое действие, выделение лизосомальных ферментов за пределы клетки. В процессе фагоцитоза бактерий сначала (в течение 0,5-1 мин) с образующейся фагосомой (захваченная бактерия) сливаются специфические гранулы, ферменты которой убивают бактерию, при этом образуется комплекс, состоящий из фагосомы и специфической гранулы. Позднее с этим комплексом сливается лизосома, гидролитические ферменты которой переваривают микроорганизмы. В очаге воспаления убитые бактерии и погибшие нейтрофилы образуют гной.

В популяции нейтрофилов здоровых людей в возрасте 18-45 лет фагоцитирующие клетки составляют 69-99%. Этот показатель называют фагоцитарной активностью. Фагоцитарный индекс – другой показатель, которым оценивается число частиц, поглощенных одной клеткой. Для нейтрофилов он равен 12-23. Продолжительность жизни нейтрофилов составляет 5-9 суток.