Иммунология в клинической практике. Лебедев К.А

21

чения информации о принципиальной полноценности работы иммунной системы как целого и оценки эффективности борьбы организма с чужеродным при самых разнообразных заболеваниях человека. Вместе с тем необходимо помнить, что на состояние клеток крови влияет масса других причин, не имеющих прямого отношения к иммунной системе, очагу воспаления или органу образования этих клеток.

4. Основной целью функционирования иммунной системы является контроль

над постоянством клеточной и гуморальной среды организма, уничтожение всего генетически чужеродного или дефектного своего. Поэтому представить иммунную систему в полностью нерабочем, неактивном состоянии невозможно даже у безмикробных животных. И все же работа иммунной системы у здорового человека, находящегося в оптимальных условиях, принципиально отличается от работы иммунной системы у больного при наличии в организме патологического очага с активно развивающимся инфектом. При патологии активность работы иммунной системы многократно возрастает, соотношения и связи между ее компонентами резко изменяются. Однако не вызывает сомнения, что в большинстве случаев такой активной работы иммунная система организма полноценна. При полноценной работе иммунной системы даже самые большие изменения ее параметров по сравнению с нормой здоровых будут характеризовать не патологические изменения в иммунной системе, а переход ее на новый, активный режим работы. И именно изменения этих показателей будут характеризовать стадию, тяжесть и характер течения патологического процесса.

Таким образом, любые сдвиги иммунограммы человека (как повышение, так и снижение ее показателей), имеющие место в острой фазе заболевания, в подавляющем большинстве случаев свидетельствуют о степени и характере активации полноценной иммунной системы в процессе борьбы с чужеродным, а не о дефицитах компонентов или дефектах функционирования системы.

5. Основным интегральным эффекторным механизмом работы иммунной системы человека является воспаление в локальных очагах органов, тканей, покровов. Воспалительная реакция проходит последовательный ряд этапов, в которых принимают участие многочис-ленные иммунные компоненты. Каждый из этих этапов имеет специфические особенности, определяемые в значительной степени миграцией из крови в определенном порядке и соотношении лейкоцитов разных типов и выбросом в кровоток из очага воспаления в соответствии с каждым этапом и характером процесса медиаторов и токсических продуктов широкого спектра, влияющих как на пролиферативную активность клеток костного мозга, так и на активность циркулирующих клеток. Все это в сумме определяет сдвиги в клеточном составе лейкоцитов и их физиологической активности в периферической крови в процессе воспаления. Сдвиги эти имеют четкие закономерности, что является основой использования иммунограммы для оценки течения местного патологического процесса.

Все описанное выше касалось в основном течения воспалительного процесса при нормальной структуре и функционировании иммунной системы, что, впрочем, не исключает возможности развития временной недостаточности (из-за подавленности системы токсинами инфектов или лекарственными препаратами, истощения резервов и др.), которая после устранения вызвавших ее причин может спонтанно устраняться. Однако некоторые заболевания связаны с наличием патологических нарушений в самой иммунной системе, ее компонентах или звеньях. Эти дефекты четко проявляются в сдвигах иммунограммы (дефициты компонентов, появление клеточных элементов, связанных с лейкопролиферативными процессами и т.д.), снятой в спокойном состоянии организма. При таких нарушениях течение воспалительного процесса, конечно, изменяется, что находит свое отражение в нехарактерных изменениях иммунограммы.

Вкниге выделено три типа функционирования иммунной системы, которым соответствуют три группы заболеваний:

22

I. Иммунная система функционирует нормально (подавляющее большинство заболеваний: инфекционные и воспалительные, в том числе хронические и рецидивирующие).

II. Иммунная система функционирует нормально, но на ряд определенных антигенов имеется извращенная реакция - усиление (аллергия, аутоиммунные заболевания) или ослабление (онкологические заболевания) реакции, т.е поврежден специфический в отношении определенного антигена компонент иммунной реакции.

III. Имеются глубокие нарушения тех или иных компонентов или звеньев иммунной системы (врожденные и приобретенные иммунодефекты).

Для клинициста главное состоит в том, чтобы установить эффективность работы целос-тной иммунной системы, определяющей характер течения патологического процесса. Знание механики этого процесса важно лишь для выявления причин тех или иных сдвигов или нарушений (как вторичная информация). Поскольку книга призвана показать возможность оценки работы иммунной системы по сдвигам ее компонентов, находящихся в периферической крови, теоретическая и практическая ее части направлены преимущественно на изучение иммунных компонентов периферической крови.

Во второй главе части 1 книги на фоне краткого описания основных методов клинической иммунологии подробно освещены и максимально детализированы самые простые методы анализа иммунокомпетентных клеток, для осуществления которых разработана технология, пригодная для широкого практического использования. В комплексе этих методов - определение в периферической крови как показателей, уже используемых в клинике (содержания лейко-цитов и формулы основных популяций этих клеток), так и показателей, которые до настоящего времени использовались преимущественно в лабораториях медицинских научноисследовательских учреждений (количество Т- и В-лимфоцитов, оценка субпопуляций Т-лимфоцитов, фагоцитарная и адгезивная активность нейтрофилов, характеристика физиологической активности клеток на основании нагрузочных тестов, содержание иммуногло-булинов). Анализируются трудности и возможные ошибки, которые могут встретиться при налаживании технологии постановки данного комплекса методов в лабораторных условиях медицинских учреждений. Помимо перечисленных показателей, имеется большое коли-чество других иммунологических параметров, важное клиническое значение которых доказано в многочисленных научных исследованиях. Однако методы их определения пока сложны и трудоемки, что не дает возможности их широкого практического использования. Краткое описание большинства этих методов приводится в книге для того, чтобы работники лабораторий имели представление об имеющихся резервах расширения иммунограммы и исследованиях, которые могут проводиться в специализированных узкопрофильных клиниках, занимающихся патологией иммунной системы, отдельных ее органов и звеньев.

Для правильной оценки иммунограммы важно иметь четкое представление о норме, поэтому гл. 3 части 1 книги специально посвящена нормативам иммунологических показателей у здоровых людей, а в других главах постоянно обсуждаются вопросы нормы и патологии в теоретическом и клиническом аспектах. Во-первых, и это очевидно, важно знать уровни показателей, которые встречаются у здоровых людей, а также пределы их колебаний под влиянием биологических ритмов, экзогенных и эндогенных нагрузочных факторов и других причин. Вовторых, необходимо определить понятие нормы в работе иммунной системы, для того чтобы иметь теоретическую основу для трактовки иммунограмм у пациентов. Здесь, как мы уже отмечали, важно четко пред-

ставлять себе, что нормальным является не только спокойное функционирование

иммунной системы у здоровых людей, но и активная работа ее при большинстве заболеваний (если, конечно. они не связаны с особыми дефектами, которые мо-

гут быть в самой иммунной системе), хотя в обоих случаях, конечно, могут быть временные отклонения в работе системы от оптимума, которые обычно самопроиз-

23

вольно исчезают после устранения причины. Многокомпонентность и мультивариабельность функционирования часто позволяют иммунной системе компенсировать возможные врожденные дефекты отдельных компонентов или звеньев и таким образом обеспечить полноценное выполнение ею своих функций в поддержании здоровья человека или эффективной борьбе с вторгшимся чужеродным. По-видимому, такие компенсированные состояния также правомерно считать генетическими вариантами нормы иммунной системы.

Понятие нормы иммунной системы не совпадает с понятием нормы организма в целом. Главным критерием последней является клиническое здоровье человека. Этот критерий довольно субъективен, поскольку клиническому здоровью человека соответствуют и периоды ремиссии хронических и рецидивирующих заболеваний. Вместе с тем имеется объективный критерий нормы - это связанность компонентов иммунной системы (напряженность системы). У здоровых людей, не имеющих никаких хронических заболеваний, связанность компонентов обычно минимальна (и резко возрастает при возникновении острого заболевания, в период активной работы системы), в то время как у больных хроническими и рецидивирующими заболеваниями в фазе клинического здоровья - ремиссии - связанность постоянно держится на очень высоком уровне (и не поднимается, а зачастую даже снижается при обострении заболевания). В настоящее время разработан простой критерий оценки величины связанности компонентов иммунной системы, который основан на использовании нагрузочных тестов. Этот критерий входит в иммунограмму.

Для успешного внедрения иммунограммы в повседневную деятельность клинических учреждений необходимо освоение клиницистами основных правил трактовки и закономерностей изменений иммунограммы, а также понимание возможностей и ограничений их информативности. Последнее особенно важно, поскольку сегодня перегрузка клинико-диагностических лабораторий связана со слишком большим количеством анализов, назначаемых клиницистом без достаточных к тому показаний, т.е. ненужных для клиники и ложащихся бессмысленным грузом в истории болезни. Внедрение в клиникодиагностические лаборатории любых новых анализов без реального освоения их врачами приведет к резкой перегрузке лабораторий, что, в свою очередь, повлечет за собою резкое снижение качества анализов и последующую дискредитацию лабораторных методов в глазах клиницистов.

Вторая часть книги посвящена описанию и обсуждению основных закономерностей сдвигов в иммунограмме при патологиях, выявленных в результате многолетнего клинического опыта как нашего, так и других клиницистов-иммунологов, анализу возможностей и ограничений их интерпретации. В основе общих принципов анализа иммунограмм лежит базисное положение о том, что сдвиги в иммунограмме в большинстве

своем (за исключением истинных иммунодефицитов и лимфопролиферативных заболеваний) являются отражением нормальной реакции иммунной системы и всего организма на внедрение чужеродного, ее интенсивности и этапов развития.

Приводятся примеры использования иммунограммы в различных областях медицины при разнообразных патологиях, призванные проиллюстрировать и закрепить основные принципы анализа иммунограмм. Конечно, мы привели наиболее демонстративные случаи, четко подтвер-ждающие те или иные положения использования иммунограмм. Спектр иммунограмм, получаемых повседневно в клинике, значительно шире и разнообразнее, чем все представленные здесь. Зачастую эти иммунограммы отличаются смазанностью критериев или необычным соче-танием значений параметров, что вполне закономерно, поскольку отражает многообразие реакции целостной системы зашиты организма на воздействие внешней среды, вариабельное качественно и количественно. Именно поэтому клиницист не должен обольщаться тем, что он сразу же после прочтения данной книги автоматически станет высококвалифицированным специалистом по трактовке иммунограмм. Лишь большой практический опыт в клинике с анализом исследуемых случаев заболевания совместно с врачом-лаборантом позволит стать клиницисту истинно компетентным в данном вопросе.

24

Анализируемая в данной книге иммунограмма представляет собой лишь частичную оценку системы иммунитета. Следовательно, эта книга не является учебником или полной монографией по клинической иммунологии. Она преследует весьма узкую цель даже в отношении вопросов прикладной иммунологии: показать возможности анализа иммунокомпетентных клеток периферической крови для практической клиники. Для достижения этой цели в книге в определенном смысле абсолютизируется значение иммунограммы в клинике, хотя мы ясно понимаем, что любой лабораторный тест (так же, как и любой другой метод исследования - перкуссия, аускультация, определение пульса, кровяного давления, кардиограммы, температуры тела, рентгенограммы и т.д.) позволяет лишь получать дополнительные показатели, облегчающие работу клинициста по постановке диагноза или составлению прогноза течения заболевания у конкретного больного.

Предназначая данную книгу для врачей-клиницистов, мы надеемся, что она будет полезной также клиническим иммунологам-теоретикам как общего профиля, так и специализированных областей клиники. Эта польза будет состоять не только в осознании особенностей клинической иммунологии по сравнению с теоретической, но и в понимании необходимости возвращения теоретической иммунологии, вставшей на новый уровень знаний, от сугубо узкой направленности на специфичность иммунной системы к изучению иммунной системы с позиции ее целостности, включающей все компоненты защиты от чужеродного независимо от их специфичности.

Одним из важнейших положений настоящей книги является то, что иммунограмма даже при наличии самых резких сдвигов не может дать окончательного ответа при диагностике или прогнозировании течения заболевания без глубокого сопоставления ее с клинической кар-тиной заболевания у данного больного. Поэтому мы настаиваем на обязательном совместном анализе иммунограммы врачомлаборантом и врачомклиницистом, ведущим больного (т.е. на восстановлении тех принципов, которые были обязательными для анализа картины крови до 40-х годов во всех отечественных клиниках). Огромная вариабельность силы процесса, связанная как с инфектом, так и с многообразием ответа живого организма, выражающаяся в многоплановости иммунограмм, их своеобразии в каждом конкретном случае, поразившими авторов этой книги, подробно изучивших более десятка тысяч иммунограмм, приводит к заключению о том, что для получения должного эффекта необходимо полагаться не на формальное заключение врача-лаборанта или компьютера, а на подробный анализ иммунограммы в совокупности с клиническим статусом пациента. Индивидуальность иммунограмм, сравнимая лишь с индивидуальностью течения заболевания у каждого пациента, заставила существенно пересмотреть позиции иммунологов, суть которых заключается в тайной надежде найти новый, самый информативный иммунологический метод, составить универсальную прогностическую таблицу, получить новый иммуномодулятор, обладающий точечным действием, составить компьютерную программу, позволяющую однозначно поставить любой диагноз и рекомендовать врачу комплекс лечебных мероприятий, т.е. найти универсальный способ диагностики, прогнозирования или лечения заболевания, исключающий творческую работу клинициста с каждым отдельным пациентом. К сожалению, подобные надежды заканчиваются, как правило, разочарованиями. Залогом успеха может стать индивидуальная творческая работа врача с каждым больным, основанная не только на фактах и знаниях, но и на интуиции и прозрениях!

Все эти положения, так же как и положение о необходимости для реального суждения о патологическом процессе целостной оценки всей системы защиты организма, а не одной ее части (например, специфического звена), быть может даже очень важной, возможно, будут встречены теоретиками-иммунологами, в том числе клиническими, неоднозначно. Однако, признав то, что иммунные процессы в целостном организме резко отличаются от процессов, исследуемых в пробирке, теоретики-иммунологи должны будут признать в определенной степени и ценность системного подхода, что, по сути, является основной идеей данной книги.

Все основные положения нашей книги не являются чем-то совершенно новым, неизвестным. Они были в своей основе определены еще классиками иммунологии И. И. Мечниковым и М.-Ф. Бернетом, их поддерживали общие патологи и иммунологи И.В.

25

Давыдовский, В.И. Иоффе, Л.А. Зильбер, Н.Ф. Гамалея и другие, они развиты и конкретизированы сегодня с учетом открытий в иммунологии последних 25 лет и общих принципов системного подхода. Именно они необходимы для внедрения иммунограммы в реальную клинику. Увлечение одной лишь специфичностью было в последнее десятилетие заимствовано рядом наших ведущих иммунологов у блестящих зарубежных тео- ретиков-иммунологов, которые разработали и расширили понимание гистогенеза и молекулярных основ иммунных реакций, что чрезвычайно важно для эффективной разработки узких теоретических проблем, но не смогли охватить общесистемное понимание работы целостной системы защиты организма.

Данная книга является первым опытом подобного осмысления клинической иммунологии, и поэтому в ней, возможно, присутствуют спорные выводы. Однако мы абсолютно уверены в том, что в целом основной путь внедрения современной иммунологии в широкую клинико-диагности-ческую практику найден правильно и основные положения надежно отработаны.

Часть I

Теория и методология прикладной иммунологии

1.0. Глава 1

ИММУННАЯ СИСТЕМА ОРГАНИЗМА

ИЕЕ КЛЕТОЧНАЯ ОСНОВА

1.1.ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ

1.1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Иммунную систему организма наиболее полно можно охарактеризовать как систему, контролирующую качественное постоянство генетически предетерминированного клеточного и гуморального состава организма.

Иммунная система обеспечивает:

а) защиту организма от внедрения чужеродных клеток и от возникших в организме модифицированных клеток (например, злокачественных);

26

б) уничтожение старых, дефектных и поврежденных собственных клеток, а также клеточных элементов, не характерных для данной фазы развития организма;

в) нейтрализацию с последующей элиминацией всех генетически чужеродных для данного организма высокомолекулярных веществ биологического происхождения (белков, полисахаридов, липополисахаридов и т.д.).

По мере развития иммунологии как науки учеными постепенно осознавалась вся широта и универсальность работы системы защиты организма, что находило свое отражение в формулировках определения иммунной системы. Во времена Л. Пастера иммунную систему определяли лишь как систему защиты организма от инфекций. Далее И.И. Мечников (1951) показал, что иммунная система выполняет более широкие функции, поскольку осуществляет макрофагальную элиминацию поврежденных старых или детерминированных для другого этапа развития организма собственных клеток. Дальнейшее развитие иммунологии, связанное с появлением работ по специфичности иммунных реакций и с открытием антител (начатых Э. Берингом, Л. Эрлихом и др.), оттеснило рассмотрение задач иммунной системы, связанных с элиминацией собственных тканей организма, из общепризнанного круга изучаемых функций иммунной системы, поскольку объяснить отторжение своего (генетически нечужеродного) в норме с общепринятых позиций специфической регуляции иммунитета было трудно (Гамалея, 1928: Зильбер, 1948).

Следующий этап развития представлений об иммунной системе связан с именем М.-Ф. Бернета. который, в частности, сформулировал понятие толерантности, суть которого состоит в том, что иммунная система имеет запрет на уничтожение клеток и тканей своего собственного организма, хотя они и обладают антигенными свойствами. Таким образом, иммунная система контролирует постоянство генетического состава внутренней среды организма. Сейчас хорошо известно, что толерантность проявляется преимущественно в отношении поверхностных структур клеток (именно на поверхности клеток выявляются и HLA-антигены). В процессе развития организма толерантность в отношении антигенов, характерных для определенных фаз развития организма, изменяется. Например, в отношении антигенов, исчезнувших из организма к определенному периоду времени, толерантность отсутствует как на эмбриональный специфический раковый антиген (Абелев, 1974)].

Понимание клиницистом основ работы иммунной системы в указанном широком спектре направлений ее функционирования (по сути, сохранение постоянства внутренней среды организма путем уничтожения не только всего генетически чужеродного, но и поврежденного или старого своего) дает ему теоретическую основу для осознания механизмов реакций иммуно-компетентных клеток, наблюдаемых в клинике в условиях различных септических воспалительных процессов, при новообразованиях, а также при травмах, операциях, родах, когда имеет место массированное разрушение собственных тканей и клеток организма. В настоящее время в практической медицине система защиты организма традиционно оценивается преимущественно по неспецифическим клеточным компонентам иммунной системы - популяционному и субполяционному составу лейкоцитов периферической крови.

1.1.2.КОМПОНЕНТЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Вшироком смысле в число компонентов иммунной системы необходимо включить все клетки и гуморальные факторы (молекулы), принимающие участие в защите организма от чужеродного или недоброкачественного (старого, дефектного, поврежденного) своего.

Косновным клеточным иммунным компонентам относятся все лейкоциты крови - иммунокомпетентные клетки (ИКК).

Участие в иммунной защите принимают также клетки кожного и слизистого покровов, создающие механический барьер на пути чужеродного и вырабатывающие иммунологически активные вещества (например, секреторный компонент lgA), клетки различных органов, которые синтезируют разнообразные иммунологически активные вещества (например, клетки сальных желез, вырабатывающие жирные кислоты; слюнных желез, синтезирующие муцин, лизоцим и др.; слезных желез, вырабатывающие лизоцим, и т.д.).

К гуморальным иммунным компонентам относят самые разнообразные иммунологически активные молекулы, от простейших до весьма сложных, которые вырабатыва-

27

ются иммунокомпетентными и другими клетками и участвуют в защите организма от чужеродного или дефект-ного своего. Среди них особо выделяют вещества белковой природы - иммуноглобулины, систему компонентов комплемента, ферменты - лизоцим

илактопероксидазу, интерферон, острофазные белки (С-реактивный белок и др.) и некоторые другие. К гуморальным иммун-ным компонентам относятся также ингибиторы ферментов организма, которые подавляют ферментативную активность бактерий, ингибиторы вирусов, многочисленные низкомолекуляр-ные вещества, являющиеся медиаторами иммунных реакций (гистамин, серотонин, прос-тагландины и др.), регуляторные факторы, выделяемые иммунокомпетентными клетками, вещества, обладающие бактерицидным действием (молочная кислота, ненасыщенные жирные кислоты и

др.), муцин, лактоферрин и т.д. Огромное значение для эффективной защиты организма имеют насыщенность тканей кислородом, рН среды, наличие Са++ , Mg++ и других ионов, микроэлементы, витамины и т.д.

Перед тем как кратко остановиться на основных иммунных компонентах, подчеркнем, что все они работают в тесной связи с многочисленными клеточными элементами

игуморальными факторами (продуктами метаболизма клеток), не принимающими не- посредст-венного участия в иммунных реакциях.

Кроме защитной, иммунные компоненты могут выполнять в организме другие функции ( к примеру, имеются данные о том, что лимфоциты принимают участие в кишечном пищеварении за счет содержащейся в них липазы, участвуют в образовании белков плазмы крови, осуществляют транспорт ДНК к тканям).

Таким образом, иммунная система не имеет четких границ в смысле задействованных в ней компонентов, это прежде всего функциональная система, которая может для выполнения главной цели - защиты организма - привлекать в определенных пределах очень многие компоненты различных систем организма.

1.1.2.1. ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫЕ КЛЕТКИ

Основными иммунокомпетентными клетками (ИКК) являются лейкоциты во всем многообразии их популяций и субпопуляций. Определяя столь широко понятие иммунокомпетентных клеток, мы сознательно не отдаем предпочтения тем клеткам, которые в широкой иммунологи ческой литературе трактуются как главные ИКК - лимфоцитам.

Исторически, начиная с Э. Беринга и И. И. Мечникова, было установлено, что эффективное функционирование иммунной системы обеспечивается тесным единством специфических (тогда - антител) и неспецифических (тогда - фагоцитов) факторов системной защиты. В дальнейшем эти исследования расширялись и затем были воплощены в открытие ретикулоэндотелиальной системы как комплексной клеточной системы, ответственной за защиту организма - иммунитет. Именно в этом направлении развивались до 40-х годов все школы иммунологов, в том числе отечественных - А.А. Максимова, Н.Н. Аничкова, А.А. Богомольца. Л.А. Зильбера, В.И. Иоффе, Н.Ф. Гамалеи, П.Ф. Здродовского и других. Практическим результатом этого было внедрение в клинику лейкограммы периферической крови, показывающей соотношение клеток разных популяций. Многое дало и исследование специфических иммунных реакций организма, но не с позиций их уникальности, а как части всей системы иммунитета: сегодня в медицинской практике широко используются серологические методы, позволяющие определять специфические антитела к различным антигенам.

На следующем этапе развития иммунологии, в 50-70-е годы, увлечение ученых исследованиями специфичности иммунных реакций оторвало их от общих системных представлений и выдвинуло на первый план специфическое в иммунной системе и лимфоцит как носитель этого специфического. Практическим результатом этого было открытие и определение отличительных особенностей аутоиммунных заболеваний, врожденных и приобретенных иммунодефектов, что, в свою очередь, позволило разработать новые подходы к диагностике и лечению этих заболеваний. Именно на этом этапе возникли понятия “ИКК” и “имунный статус организма”, однако в соответствии с преобладавшим тогда направлением развития иммунологии им придавалось односто-

28

роннее значение, в котором решающая роль отводилась лимфоциту и продуктам его жизнедеятельности - иммуноглобулинам.

Однако в последнее десятилетие такое одностороннее увлечение спецификой стало тормозом не только в дальнейшем осознании законов функционирования иммунной системы как целого, но и в практической деятельности клинического иммунолога. Поэтому появились попытки изменить существующее положение предпочтения специфического, “лимфоцитарного” иммунитета и рассматривать иммунную систему с позиции неразрывной целостности специфического и неспецифического (Алмазов и др., 1979; Купер, 1980; Петров, Лебедев, 1981; Лебедев, Понякина, 1986). По-видимому, именно такое интегральное развитие иммунологии, состоящее в объединении на новом уровне знаний, полученных на предшествующих этапах, о специфическом и неспецифическом звеньях иммунной системы, должно привести к новым достижениям не только в теоретической, но и в практической клинической иммунологии.

В соответствии с этим, оценка иммунной системы с позиции системности, целостности функционирования ее компонентов заставляет акцентировать внимание не на отдельном ее эвене (например, специфическом), а на коллективном эффекте всех ее компонентов. Отсюда следует, что в понятие ИКК необходимо включить все лейкоциты, не выделяя лимфоциты в качестве главных. Далее нужно признать, что оценка иммунного статуса организма включает как первый необходимый этап определение лейкограммы (по сути, иммунограммы), которая используется в практике с 30-х годов. Современная иммунология внесла большой вклад в оценку иммунного статуса, существенно расширив лейкограмму за счет введения в нее показателей субпопуляционного состава клеток, и сейчас встала задача практического осуществления синтеза старых и новых показателей иммунограммы.

Зрелые лейкоциты объединяют пять основных типов, или популяций, клеток: лимфоциты, моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Клетки этих типов имеют принципиальные морфологические и цитохимические отличия, связанные с различием функций, выполняемых ими в системе защиты, что позволяет идентифицировать их на основе простых методов окраски анилиновыми красителями. Однако, как выяснилось за последние три десятилетия, клетки, находящиеся в пределах одной популяции, различаются по своей физиологической активности и субпопуляционному составу. Например, популяция морфологически однотипных лимфоцитов на самом деле является смесью клеток нескольких субпопуляций (Т-, В- и нулевых лимфоцитов), различающихся по гистогенезу и имеющих принципиально различные иммунные функции. Каждая субпопуляция, в свою очередь, представлена клетками, которые осуществляют частично или принципиально различающиеся функции (Т-хелперы и Т-супрессоры, В-хелперы и В-супрессоры,цитоксические и естественные киллеры и т.д.). Идентификация субпопуляций возможна лишь на основе определения физиологической активности или поверхностного антигенного либо рецепторного состава этих клеток, т.е. иммунологических реакций.

1.1.2.2.ГУМОРАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ

Важнейшим компонентом иммунной системы является фракция растворимых сы-

вороточных белков гамма-глобулинов, выполняющих функцию антител, специфических к определенным антигенам (т.е. гуморальных носителей специфичности), которые продуцируются плазматическими клетками. На основании различий в молекулярной массе, химических свойствах и биологической функции выделяют пять классов имму-

ноглобулинов: lgG, lgM, lgA, lgE и lgD.

В основе строения всех иммуноглобулинов лежит квазисимметричный димер, состоящий из двух одинаковых легких и двух одинаковых тяжелых цепей, связанных ковалентными дисульфидными связями. В иммуноглобулинах всех классов обнаруживают два типа легких цепей (К и λ). Для каждого масса иммуноглобулинов характерны тяжелые цепи, обозначаемые соответствующими буквами греческого алфавита ( γ, µ, α, δ, ε ), придающие иммуноглобулинам данного класса определенные биохимические и функциональные особенности. Иммуноглобулины классов А и М встречаются в виде полимеров, они имеют дополнительную J-цепь. В настоящее время расшифрована аминокислотная последовательность иммуноглобулинов, определена их пространственная структура (образование петель за счет дисульфидных связей внутри цепей).

В молекуле lgG содержится 1320 аминокислот, причем обе тяжелые цепи содержат по 446 аминокислот, обе легкие - по 214. У lgM тяжелые цепи содержат по 576 аминокислот; к тяжелым

29

цепям молекулы присоединены олигосахаридные фрагменты (подробнее см.: Мецлер., 1980). Разные участки цепей иммуноглобулинов неравноценны. Участок всех цепей, находящийся у N- концов, имеет аминокислотные последовательности, сильно различающиеся для разных антител (их называют вариабельными). Дальше идет константный участок цепей, практически постоянный для разных антител.

Цельная молекула иммуноглобулина (или его мономера, как в случаях А и М) состоит из трех фрагментов: двух Fab-фрагментов, каждый из которых включает вариабельный участок тяжелой цели и связанную с ним легкую цепь (на концах Faв-фрагментов находятся гипервариабельные участки, формирующие активные центры связывания антигенов), и одного Fс-фрагмента, состоящего из двух константных участков тяжелых цепей. Такая структура обусловливает особенности функциовирования иммуноглобулинов. Активные участки Fab-фрагментов специфически связывают антигены, причем, поскольку их два, одно антитело может связываться с двумя антигенами (двухвалентность антител). Fc-фрагмент обеспечивает соединение иммуноглобулинов с поверхностью различных клеток (в частности, лейкоцитов), имеющих к нему соответствующие рецепторы, и комплементом.

Иммуноглобулины класса G составляют около 75% всех иммуноглобулинов сыворот-

ки крови человека. Молекулярная масса lgG минимальна - 15OOOO дальтон, что обеспечивает ему возможность проникновения через плаценту от матери к плоду. Молекулы lgG - наиболе долгоживущие из всех (период полураспада lgG в организме составляет 23 сут).

У человека находят lgG четырех субклассов: lgG1, lgG2, lgG3 и lgG4, различающиеся по аминокислотному составу тяжелых цепей (соответственно γ1, γ2, γ3, γ4). lgG - главный опсонизирующий иммуноглобулин для нейтрофилов и моноцитов. Fc-рецепторы этих клеток присоединяют в первую очередь lgG1, в меньшей степени - lgG3. lgG1, lgG2 и lgG3 осуществляют активацию комплемента пo классическому пути, что обусловливает их важнейшую роль в образовании иммунных комплексов антиген-антитело и нейтрализацию токсинов. lgG3 и lgG4 участвуют в инициации аллергических реакций немедленного типа, присоединяясь, так же как lgE, к тучным клеткам, базофилам и эозинофилам.

lgM - эволюционно самый старый класс иммуноглобулинов. Содержание его в сыво-

ротке крови составляет 5-10% от общего количества иммуноглобулинов. lgM синтезируется при первичном иммунном ответе: в начале ответа появляются антитела класса lgM, и лишь через 5 сут. начинается синтез антител класса lgG. Молекулярная масса сывороточного lgM 900000 дальтон. Это объясняется наличием его в сыворотке в виде пентамера, состоящего из 5 субъединиц мономерного lgM, расположенных радиально с Fc-фрагментами в центре и соединенных J- цепью. Период полураспада lgM 5 сут.

Молекулы lgM в виде мономеров присутствуют на поверхности зрелых В-клеток. lgM способен к активации комплемента, в связи с чем служит посредником в цитотоксических реакциях. lgM имеет большое значение в возникновении и поддержании аутоимунных заболеваний.

lgA, составляющий 10-15 % от всех иммуноглобулинов сыворотки крови, является обычно преобладающим иммуноглобулином секретов (слизистых выделений дыхательных путей и желудочнокишечного тракта, слюны, слез, молозива и молока). Секреторный lgA находится в виде димера, состоящего из двух молекул lgA, соединяющей их J-цели и полипептида, называемого секреторным компонентом. Секреторный компонент закрывает Fc-концевые участки димера, что резко повышает резистентность секреторного lgA к протеолитическим ферментам слюны, желудочно-кишечнjго и других секретов. Молекулярная масса lgA около 400000 дальтон. У людей существуют два субкласса lgA, определяемые двумя типами тяжелых цепей.

Время жизни lgA в крови человека существенно ниже, чем lgG (период полураспада составляет около 6 сут), при этом уровень его образования а организме несколько ниже уровня образования lgG, но существенно выше, чем Ig E, M и D.

Синтез и функционирование секреторного lgA особенно интересны. Секреторный компонент образуется в эпителиальных клетках и выходит на их поверхность, где присутствует в качестве рецептора. lgA, выходя из кровотока через капиллярные петли и проникая через эпителиальный слой, соединяется с секреторным компонентом. Образовавшийся секреторный lgA остается на поверхности эпителиальной клетки или сползает в слой слизи над эпителием. Здесь он осуществляет свою основную эффекторную функцию, состоящую в агрегации микробов и сорбции этих агрегатов на поверхности эпителиальных клеток с одновременным угнетением размножения микробов, чему способствует лизоцим и в меньшей степени комплемент. В процессе слущивания эпителия агрегаты микроорганизмов сбрасываются в просвет, откуда удаляются. В то же время к собственной микрофлоре имеется толерантность и она размножается в этом слое, поскольку антител к ней не образуется.

Новорожденным в первые дни жизни секреторный lgA поступает с молозивом матери, защищая их бронхолегочный и желудочно-кишечный тракты до тех пор, пока не сформируются собственный механизм образования секреторного lgA и собственная микрофлора. Следует заметить, что секреторный компонент активно образуется в эпителии новорожденных и находится на

30

поверхности эпителиальных клеток в качестве рецептора. Секреторный компонент делает lgA высокорезистентным к перевариванию проте-олитическими ферментами, в связи с чем он может функционировать на разнообразных слизистых поверхностях, богатых этими ферментами. Вместе с тем в слюне и толстом кишечнике обнаружены особые протеолитические ферменты, способные активно разрушать секреторный lgA. По-видимому, разрушение молекул секреторного lgA, выполнивших свою функцию или ушедших с поверхности слизистой оболочки, целесообразно для организма. То есть важными являются не только процессы синтеза секреторного lgA, но и процессы его распада.

lgE является минорным классом иммуноглобулинов: его содержание составляет всего около 0,2 % от всех сывороточных иммуноглобулинов. Молекулярная масса lgE около

200000 дальтон. lgE накапливается преимущественно в тканях слизистых и кожных оболочек, где сорбируется за счет Fc-рецепторов на поверхности тучных клеток, базофилов и эозинофилов. В результате присоединения специфического антигена происходит дегрануляция этих клеток и выброс биологически активных веществ. Период полураспада lgE составляет 2,5 сут

.

lgD также представляет минорный класс иммуноглобулинов. Его молекулярная масса,

как и у lgG, 180000. Отличается он от lgG только в тонких деталях структуры молекулы. Период его полураспада в организме 3 сут. О гуморальных эффекторных функциях этого иммуноглобулина известно мало. Наряду с lgM, lgD является поверхностным иммуноглобулином зрелых В- клеток.

Подробнее об иммуноглобулинах см.: Иммунология, 1987; Стефани, Вельтищев, 1977.

Среди неспецнфических гуморальных факторов иммунитета особое место занимает комплемент - термолабиальная система 11 белков сыворотки, составляющих 9 ведущих компонентов комплемента.

Большое число этих компонентов синтезируется в макрофагах. Стимулом для каскадной активации комплемента являются иммуноглобулины (антитела) в комплексе с антигеном. Имеется два пути активации комплемента: быстрый - классический и более медленный - альтернативный. Основной, классический путь запускается всегда комплексом антиген-антитело, т.е. является полностью специфическим для данного антигенного стимула. Активация начинается в результате присоединения комплекса АГ-АТ к белкам С1-компонента комплемента с образованием фермента С1эстеразы. Далее активация идет в последовательности С4-С2-СЗ-С5-С6-С7-С8-С9.

Меньшая часть комплемента в организме запускается по альтернативному пути антигенными продуктами и агрегированными иммуноглобулинами, которые реагируют с пропердином, активирующим факторы D (аналог С1) и В (аналог С2), включающие в реакцию, в свою очередь, СЗкомпонент комплемента. Остальные этапы аналогичны классическому пути активации комплемента. Таким образом, этот путь активации также контролируется специфическими антителами, но может идти и без них. Необходимо заметить, что в особых условиях пробирочных опытов активация комплемента может осуществляться самыми разнообразными продуктами биохимической цепи метаболизма организма, в том числе фибринолитической, калликреин-кининовой, свертывающей системой, С-реактивным белком и т.д.

По-видимому, неспецифический путь активации комплемента важен при уничтожении фагоцитами стареющих или поврежденных клеток организма, когда атака начинается с неспецифической сорбции иммуноглобулинов и комплемента на поврежденной клеточной мембране.

Активированная система комплемента представляет собой комплекс со свойствами протеаз, эстераз и других ферментов. Этот ферментный комплекс может активно включаться в свертывающую систему крови, он определяет разрушение белков и других непереваренных продуктов питания, в том числе с ан-тигенными свойствами. Но наиболее важной функцией комплемента является усиление иммунных реакций организма. В комплексе с антителами комплемент может связываться с антигеном, он может убивать и лизировать клетки и, что особенно важно, активировать фактически всe виды ИКК, усиливать их хемотаксис к очагу воспаления и уничтожение ими чужеродных клеток. Как активация собственной системы, так и проявление эффекторных функций возможны без участия не только специфических антител, но и общих иммуноглобулинов, однако при участии специфических антител процесс идет значительно интенсивнее, он имеет специфическую окраску своего действия. В реальных условиях организма человека специфический путь актива-ции и эффекторного действия комплемента является превалирующим.

Подробнее о комплементе см. в кн. „Клиническая иммунология", 1986.

Среди факторов неспецифической резистентности важная роль принадлежит про- пер-дину - белку с молекулярной массой 230000, который, как полагают, является нормальным антителом. Важнейшая роль пропердина состоит в активации комплемента по альтернативному пути. В комплексе с другими гуморальными факторами пропердин обладает бактерицидной, гемолитической, вируснейтрализующей активностью.