2 курс / Нормальная физиология / ТЕХНОЛОГИИ_ДИАГНОСТИКИ_И_КОРРЕКЦИИ_ИММУНОМЕТАБОЛИЧЕСКИХ_НАРУШЕНИЙ

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Слизь содержит различные антитела, преимущественно sIgA в слизистых оболочках I типа и IgG в слизистых оболочках II типа, а также антимикробные молекулы, которые помогают защитить слизистые оболочки от инвазии патогенов (табл. 3).

Таблица 3

Растворимые факторы секретов

Слизь действует как защитный барьер, препятствующий прикреплению бактерий к эпителиальным клеткам. Микробы и другие чужеродные частицы, захваченные слизью, удаляются механическим путем за счет движения ресничек эпителия, с кашлем и чиханием.

При патологических процессах эти процессы усиливаются, возникают рвота, диарея, ринорея, слущивание (образование перхоти, шелушение). С другой стороны, плотный слой слизи отделяет кишечный эпителий от резидентных микробов, обеспечивая защиту за счет статического экранирования гликокаликсом (пушистое покрытие на внешней поверхности мембран) и ограничивая захват ДК кишечника микробов, содержит их в противовоспалительном состоянии.

Иммунные реакции слизистых формируются локально, в местах первичного проникновения антигена [индукторный сайт — это компартмент (участок) слизистой оболочки, где происходит распознавание антигена и инициируется первичный адаптивный иммунный ответ]. Индукторные сайты в GALT, в тонкой кишке образованы такими лимфоидными структурами, как пейеровы бляшки, аппендикс, диффузные скопления лимфоцитов и антигенпрезентирующих

20

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

клеток, рассеяны внутри и непосредственно под кишечным эпителием. Индукторные сайты имеют строение, принципиально схожее со строением лимфатических узлов, в них также выделяют Т- и В-клеточные зоны, содержащие все характерные клеточные элементы. В BALT и NALT основными индукторными участками являются бронхиальный эпителий и скопление миндалин в носоглотке соответственно (рис. 7). То есть для этого нет необходимости транспорта антигена в дренирующий лимфатический узел через афферентные лимфатические сосуды.

Формирующиеся при этом эффекторные популяции лимфоцитов могут проникать в эфферентную лимфу или кровь, но затем направленно мигрируют в слизистые оболочки и кожу для формирования эффекторного сайта и реализации эффекторных функций. Эффекторный сайт — это специфическая область слизистой оболочки, в которую мигрируют эффекторные популяции лимфоцитов для реализации иммунного ответа. Среди наиболее важных эффекторных участков слизистой оболочки выделяют экзокринные

железы, такие как слюнные и слезные. Эти железы вырабатывают защитные внешние секреции (такие как слюна и слезы), которые содержат антимикробные молекулы и секреторные антитела. Области МALT, ассоциированные со слизистыми оболочками I типа, более плотно заселены ДК и лимфоцитами по сравнению с МALT, ассоциированными со слизистыми оболочками II типа.

Помимо этого, данным реакциям сопутствует системный иммунный ответ, при котором эффекторные клетки элиминируют тот же антиген и в других компартментах организма, потому что АПК из слизистых мигрируют в дренирующий лимфатический узел, где активируют наивные Т- и В- лимфоциты. После того как Т- и В-клетки слизистой оболочки активируются в индукторном участке, они мигрируют через лимфу и кровь к различным эффекторным участкам, где дифференцируются в эффекторные Th, цитотоксические CD8+ Т-лим- фоциты и плазматические клетки. Таким образом, после активации лимфоцитов в одном индукторном участке иммунная защита может формироваться во множестве разделенных эффекторных участков слизистой оболочки. Например, когда антиген захватывается в пейеровых бляшках (индукторный участок), специфические антитела могут быть обнаружены не только в слизистой оболочке кишечника, но и в урогенитальном тракте, и в молочных железах (эффекторные

21

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

участки). Таким образом, можно говорить об общей иммунной системе слизистых оболочек.

Микробиота

Большое значение для здоровья человека имеет нормальная микробиота. Микробиота — устойчивое сообщество микроорганизмов, обитающих на определенном участке организма хозяина, активно участвует в формировании мукозального иммунитета.

Это отдельная структура, не относящаяся непосредственно к человеку, но тем не менее очень важна для нормального функционирования организма, в том числе для его защиты. Микробиота (нормальная микрофлора, нормофлора, комменсалы, биотоп) — сообщество более 1000 видов симбиотических и комменсальных бактерий, простейших, грибов и вирусов, населяющих организм человека в пределах тканей и жидкостей. Объем микробиоты оценивается в 1014 клеток, составляя до 1% массы человека (около 1 кг). По количеству клеток микробиота сопоставима с общим количеством клеток человека, однако общий ее геном (микробиом) больше в 100 раз.

Стоит обратить внимание, что при оценке микробиома в расчет не принимают вирусы и бактериофаги, присутствующие в различных средах организма, которые по численности превосходят количество бактерий на порядок.

С клинической точки зрения необходимо выделить микроорганизмы постоянно живущие основные (резидентная микробиота — около 90%), постоянно живущие сопутствующие (факультативная микробиота — менее 9,5%) и случайно попавшие (транзиторная микробиота — до 0,5%). К транзиторной микробиоте относятся патогенные микроорганизмы.

Одной из основных функций нормальной микрофлоры является предотвращение развития патогенных макроорганизмов, в основе которого лежит принцип микробного антагонизма. Помимо этого, в качестве защиты бактерии микробиоты кишечника вырабатывают антимикробные пептиды и другие метаболиты с антимикробными свойствами, изменяют рН, а также физически противодействуют колонизации патогенами.

Популяция микробов, их количество и состав в различных тканях существенно отличаются (рис. 8). Если количество микробов увеличивается за пределы своих типичных диапазонов (чаще всего из-за нарушения функции иммунной системы) или микробы заселяют (например, из-за травмы) участки организма, где они обычно не присутствуют, или стерильные зоны (кровь, брюшная полость и др.), возникают заболевания.

22

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Рис. 8. Состав микробиоты человека

(в рисунке использованы элементы изображения сайта https://clinimm.ru)

Состав микробиоты человека со временем может меняться. Чаще всего такое изменение связано с изменением диеты и общего состояния здоровья. Наиболее исследованной и самой большой по объему является микробиота желудочнокишечного тракта (более 75%). Она представлена в основном анаэробами (табл. 4). Состав кишечных бактерий каждого человека индивидуален и формируется в зависимости от возраста, местоположения, характера питания, образа жизни и состояния здоровья. На основе микробного состава по преобладанию тех или иных ключевых родов бактерий Bacteroides, Prevotella и Ruminococcus

выделяют три основных энтеротипа (как группа крови). При 1-м энтеротипе доминируют представители рода Bacteroides, при 2-м — Prevotella, при 3-м —

Ruminococcus.

Основная масса микрофлоры (пристеночная микрофлора) фиксирована и тесно связана с энтерoцитами, образуя биопленку, незначительная часть находится в просвете кишки (просветная микрофлора).

23

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Микробиота активно участвует в пищеварении, расщепляя основные пищевые субстанции и синтезируя новые. Многие виды белков, жиров и углеводов из рациона человека могут быть расщеплены только определенными кишечными микроорганизмами (табл. 5).

Помимо этого, нормальная микрофлора участвует в синтезе короткоцепочечных жирных кислот (ацетат, бутират, пропионат и пр.), аминокислот (аргинин, глутамин), витаминов (К, В1, В2, В3, В5, В6, В12, С, Д, биотина, пантотеновой кислоты), гормонов. Она способствует всасыванию ионов железа, кальция, обеспечивая полностью питательными и энергетическими веществами эпителий кишечника, определяя его созревание и регенерацию. Также микробиота, участвуя в обмене солей желчных кислот и холестерина, обеспечивает гиполипидемический эффект.

Микробные метаболиты способствуют укреплению эпителиального барьера, например, индол за счет связывания белков цитоскелета формирует плотные контакты между эпителиоцитами.

24

https://t.me/medicina_free

Детоксикационная функция микробиоты осуществляется путем нейтрализации экзогенных и эндогенных токсических продуктов, в т.ч. канцерогенов (амины, тиолы, фенолы, ксенобиотики и др.), которые в дальнейшем утилизируются в реакциях метаболизма и/или выводятся из организма с кишечным содержимым.

Аналогичные функции выполняет нормальная микрофлора и на других участках. Кожа, дыхательные пути, урогенитальный тракт и пр. имеют свой состав микрофлоры, который активно участвует в формировании мукозального иммунитета.

Любой инфекционный процесс можно считать дисбиозом, т. к. когда начинает превалировать патогенный микроорганизм, снижаются количество и разнообразие числа других бактерий. Как защитную функцию можно рассматривать

25

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

процессы взаимодействия иммунной системы и нормальной микробиоты с формированием толерантности микробиоты и организма человека.

Микробиота играет решающую роль в обучении и развитии основных компонентов врожденной и адаптивной иммунной системы хозяина, в то время как иммунная система регулирует поддержание ключевых характеристик симбиоза хозяина и микроба.

Считается, что у генетически восприимчивого хозяина дисбаланс во взаимодействии микробиоты и иммунитета в определенных условиях окружающей среды вносит вклад в патогенез множества иммуноопосредованных заболеваний.

Клетки иммунной системы

Клетки иммунной системы являются ее основной функциональной единицей и включают в себя различные популяции (табл. 6). Традиционно к клеткам иммунной системы относят мононуклеарные фагоциты (моноциты, макрофаги, ДК), гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, тучные клетки и базофилы) и лимфоциты (врожденные лимфоидные клетки, Т- и В-лимфоциты).

Однако в настоящее время в связи с получением новых данных имеет смысл все клетки иммунной системы по происхождению разделить на эмбриональные и костномозговые (рис. 9). Но традиционно клетки иммунной системы разделяются по морфологическим признакам.

26

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Рис. 9. Схема происхождения клеток иммунной системы

Стволовые клетки

Предшественница всех клеток, в том числе и участвующих в иммунном ответе, является стволовая клетка (СК). Термин «стволовая клетка» (по-англ. stem cell) означает, что каждая такая клетка дает начало целому древу потомков, в основании ствола которого она находится. Среди клеток-потомков будут как клетки, идентичные стволовой (как бы формирующие ствол древа), так и специализированные (мышечные, эпителиальные, нервные и др.), которые образуют ветви.

Самыми первыми СК следует считать те, что получаются при первых нескольких делениях оплодотворенной яйцеклетки. На стадии бластоцисты из ее внутренней клеточной массы можно выделить эмбриональные СК (ЭСК). Путем определенных манипуляций из них можно получить линию клеток, которые могут неограниченно и быстро делиться, не теряя своих свойств. Из этих клеток и образуется любая специализированная клетка. Это их свойство и называется тотипотентностью. СК, присутствующие в тканях взрослых людей, также сохраняют пластичность. Но все же спектр возможных превращений СК с возрастом суживается. ЭСК уже в процессе внутриутробного развития организма из тотипотентных становятся вначале плюрипотентными (т. е. способными давать начало многим, но не всем типам клеток), а затем олиго- и даже монопотентными (т. е. дающими начало малому числу или только одному типу специализированных клеток соответственно).

27

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Превращение СК в специализированную называется дифференцировкой. После асимметричного деления поначалу возникает прогениторная клетка (клетка-предшественник), которая в дальнейшем, обычно после еще нескольких делений, постепенно становится полностью дифференцированной. Следовательно, такое разбиение может быть асимметричным. В этом случае из одной СК в конечном счете формируются специализированные клетки двух или даже нескольких морфофункциональных типов. В качестве примера можно привести гемопоэтические СК костного мозга. Они постоянно, на протяжении всей жизни, дают начало кроветворным прогениторным клеткам, которые специализируются по нескольким направлениям, с образованием эритроцитов и клеток белой крови всех типов.

Во взрослом организме тоже присутствуют несколько видов СК. Наиболее универсальными из них являются мезенхимальные СК, которые обнаружены в костном мозге, жировой и в незначительных количествах — в других тканях. Они могут давать начало разнообразным клеткам костной, хрящевой, мышечной

инекоторым другим клеткам тканей. Гемопоэтические СК, из которых образуются все клетки крови, находятся в больших количествах в костном мозге и присутствуют в периферической крови. Наконец, во всех органах присутствуют региональные СК. Как правило, это уже достаточно дифференцированные клетки,

иони могут дать начало только нескольким разновидностям клеток, из которых состоят ткани данного органа.

Эпителиальные клетки.

Первой линией обороны против эндогенных патогенов служат эпителиальные клетки. Эпителиальная ткань — это сплошной слой из компактно упакованных клеток с небольшим количеством межклеточного матрикса. Эпителиальные ткани выстилают наружные поверхности органов и кровеносных сосудов по всему телу, а также внутренние поверхности полостей многих внутренних органов. Имеется несколько классификаций эпителиальных тканей, однако наиболее распространена морфологическая классификация, в которой эпителии разделяют по числу слоёв (одноили многослойные) и форме клеток (плоская, кубическая, призматическая), а также способности к ороговению (табл. 7).

Эпителиальные клетки осуществляют механическую защиту, которая образует границу между внешней и внутренней средой организма. В эпителии отсутствуют межклеточное вещество и кровеносные сосуды, он непроходим для большинства патогенов. Помимо клеток эпителия, в эпителиальном пласте находится большое количество резидентных клеток иммунной системы (см. раздел «Мукозальный иммунитет»), которые совместно с нормальной микробиотой предотвращают развитие локального воспаления (развития заболевания).

Эпителиальным тканям присуща высокая регенеративная способность.

28

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

https://t.me/medicina_free