Патофизиология (Имуннодефицитные состояния)

Патофизиология (Имуннодефицитные состояния)

Этот файл взят из коллекции Medinfo http://www.doktor.ru/medinfo http://medinfo.home.ml.org

E-mail: medinfo@mail.admiral.ru or medreferats@usa.net or pazufu@altern.org

FidoNet 2:5030/434 Andrey Novicov

Пишем рефераты на заказ - e-mail: medinfo@mail.admiral.ru

В Medinfo для вас самая большая русская коллекция медицинских рефератов, историй болезни, литературы, обучающих программ, тестов.

Заходите на http://www.doktor.ru - Русский медицинский сервер для всех!

ТРАНСПЛАНТАЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ.

Трансплантация органов и тканей благодаря первым сенсацион- ным сообщениям об успешных пересадках и широкому освещению этих вопросов в прессе привлекла внимание как специалистов, так и за- интересованных читателей. Однако, если не учитывать юридических и этических вопросов, то следует назвать две главные проблемы трансплантации:

1. Технический аспект - включая консервацию и подготовку трансплантата.

2. Иммунологический аспект - связан главным образом с подбо- ром совместимого донора.

ВИДЫ ТРАНСПЛАНТАЦИИ.

В зависимости от локализации пересаженного органа различают:

1. Ортотопическую трансплантацию - пересадка органа на место утраченного.

2. Гетеротопическую трансплантацию - пересадка органа на дру- гое, несвойственное ему место.

С точки зрения иммунологии различают следующие разновидности:

1. Аутотрансплантация, при которой трансплантат переносят с одного участка на другой в пределах одного организма. При этом иммунная реакция на трансплантат отсутствует.

2. Алло(гомо)трансплантация - это пересадка органов и тканей между организмами одного и того же вида. При этом донор и реципи- ент не являются генетически идентичными. Успех или неудача транс- плантации зависит главным образом от степени их гистосовместимос- ти.

3. Ксено(гетеро)трансплантация - это пересадка органов в пре- делах двух разных видов.

АНТИГЕНЫ ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ.

- 2 -

Речь идет о генетически детерминированных антигенах клеточных мембран, которые вызывают у реципиента иммунный ответ и в конеч- ном счете отторжение пересаженного органа. Их синтез детерминиро- ван генами главного комплекса гистосовместимоси (МНС), структура которого представляет интерес для современной иммуногенетики.

Антигены МНС, первоначально идентифицированные по способности вызвать сильную реакцию отторжения трансплантата, обнаружены у каждого вида позвоночных. МНС содержит 3 класса генов. Гены клас- са I кодируют трансмембранные пептиды, связанные с вета2-микрог- лобулином на поверхности клетки. Антигены класса II - это транс- мембранные гетеродимеры. Гены класса III кодируют компоненты комплемента, участвующие в образовании С3-конвертаз. Все эти гены отличаются огромным полиморфизмом. Отдельный кластер генов МНС обозначается как "гаплотип" и обычно наследуется весь целиком как отдельный менделевский признак.

Антигены класса I экспрессируются практически на всех клетках организма, кроме клеток ворсинчатого трофобласта человека. Анти- гены класса II ассоциированы с В-лимфоцитами и макрофагами, но их экспрессия на клетках эндотелия капилляров и эпителиальных клет- ках может быть индуцирована гамма-интерфероном. Молекулы класса I образуют комплекс с антигеном на поверхности инфецированных виру- сом клеток и служат сигналом для цитотоксических Т-лимфоцитов.
Антигены класса II, экспрессированные на В-лимфоцитах и макрофа- гах, аналогичным образом служат сигналом для Т-хелперов. Молекулы
МН класса I могут входить в состав гормональных рецепторов.

Иммунный ответ организма на трансплантат детально изучен на модели пересадки кожного лоскута. Многочисленные иследования по- казали, что в основе реакций трансплантационного иммунитета лежат

- 3 -

сходные механизмы.В зависимости от того, произведена ли пересадка сенсибилизированному или несенсибилизированному реципиенту, раз- личают ПЕРВИЧНЫЙ ИЛИ ВТОРИЧНЫЙ тип иммунного ответа на трансплан- тат. Одна из особых форм вторичного ответа - феномен "белый трансплантат".

ПЕРВИЧНЫЙ ОТВЕТ (first-set).

В 1-й день после трансплантации трофика лоскута кожи поддер- живается исключительно посредством диффузии. Это означает, что при пересадке крупных трансплантатов неизбежно развитие гипоксии с дегенеративными, отчасти некротическими изменениями. На 2-3 день начинается васкуляризация. Она обеспечивает функциональную способность трансплантата до 6-7 дня. При этом дегенеративные процессы приосанавливаются, начинается регенерация. После 7 дня при пересадки от несовместимого донора развиваются нарушения кро- вообращения, начиная с периферических капилляров, что сопровожда- ется значительным скоплением лимфоцитов. Появляются периваскуляр- ные инфильтраты. Наряду с лимфоцитами в процесс вовлекаются плаз- матические клетки и эозинофилы. Примерно через день обнаруживают- ся тромбозы сосудов, что довольно быстро приводит к некрозу. В том случае, если генетические различия обусловлены слабыми анти- генами гистосовместимости, то указанные изменения развиваются постепенно, процесс регенерации продолжается и отторжение, как правило, заканчивается к 12 дню.

ВТОРИЧНЫЙ ОТВЕТ (second-set).

В том случае, если спустя 2-3 недели и более реципиенту вто- рично пересаживают ткань или орган, это приводит к ускоренному отторжению трансплантата. В первые 3-4 дня реакция подобна тако- вой при первичной аллотрансплантации, однако на 5 день развивают-

- 4 -

ся необратимые изменения, в результате чего регистрируют некроз ткани. Отторжение по типу вторичного иммунного ответа происходит при пересадки ткани от того же донора, или от другого, идентично- го первому по сильным антигенам гистосовместимости.

ФЕНОМЕН "БЕЛЫЙ ТРАНСПЛАНТАТ".

Это феномен был описан при пересадке кожного лоскута примерно на 14-й день после первичной трансплантации. В целом для него ха- рактерна картина ишемического некроза, которую некоторые авторы назвали "трансплантат без васкуляризации. Аналогичные реакции наблюдаются при пересадки почки, когда донор и реципиент были не- совместимы по АВО-системе; кроме того ксеногенная трансплантация также заканчивается сверхострым отторжением. Было показано, что в этих случаях значительную роль играют реакции гуморального имму- нитета. С иммунным ответом непосредственно связаны внутрисосудис- тые нарушения, обусловленные активным свертывание крови.

РЕАКЦИЯ "ТРАНСПЛАНТАТ ПРОТИВ ХОЗЯИНА".

Пересадка аллогенных тканей или органов вызывает защитную реакцию организма, которая может привести к отторжению трансплан- тата. Ситуация осложняется, если транплантируют иммунокомпетент- ные клетки, которые способны активно действовать против организма реципиента. Эту реакцию называют "трансплантат против хозяина", а также "адоптивная иммуноагрессия", "гомологичная болезнь", рант-болезнь.

Эта реакция проявляется при наличии у реципиента по крайней мере одного антигена, который отсутствует у донора, при снижении иммунокомпетентности организма реципиента и при переливании имму- нокомпетентных клеток:

1. Плоду или новорожденному животному (рант-болезнь).

- 5 -

2. Животным, у которых предварительно была выработана толе- рантноть к антигенам донора.

3. Людям или животным с явным нарушением иммунной системы, например, после рентгеновского облучения (вторичная болезнь).

РТПХ характеризуется поражением органов и тканей иммунной системы реципиента (т.е. развитием своеобразного иммунодефицитно- го состояния), повреждением кожи, желудочно-кишечного тракта
(особенно в зоне расположения пейеровых бляшек), печени.

ИММУНОДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ

Термином ИММУНОДЕФИЦИТЫ обозначают нарушения нормального им- мунологического статуса, которые обусловлены дефектом одного или нескольких механизмов иммунного ответа. С этих позиций можно рассматривать такие известные феномены, как иммунологический па- ралич (иммунологическая толерантность) и утрата нормальной физио- логической толерантности организма (аутоиммунизация).

Иммунодефицитные заболевания вызывают особый интерес, пос- кольку им сопутствуют многочисленные патологичесие процессы. Наи- более тяжелые формы иммунодефицитов выявлены у детей грудного возраста: у них нарушение иммунной системы представляет собой фактор риска и обычно заканчиваются летально.

Различают ПЕРВИЧНЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ ИММУНОДЕФИЦИТЫ. В качестве первичных выделены такие состояния, при которых нарушение иммун- ных механизмов (продукции антител или Т-лимфоцитов) часто связано с генетическим блоком.

В зависимости от уровня нарушений и локализации дефекта раз- личают преимущественно следующие: гуморальные, клеточные и комби-

- 6 -

нированные иммунодефициты.

Многочисленные иммунологические, клинические и морфологичес- кие данные послужили основанием для разработки классификации им- мунодефицитных состояний. Одна из них для первичной иммунологи- ческой недостаточности была рекомендована экпертами ВОЗ.

I. Преимущетвенное нарушение продукции антител:

1. Сцепленная с Х-хромосомой агаммаглобулинемия.

2. Сцепленная с Х-хромосомой агаммаглобулинемия с дефици- том гормона роста.

3. Аутосомно-рецесивный тип агаммаглобулинемии.

4. Иммунодефицит Ig с гиперпродукцией Ig M.

5. Селективный иммунодефицит Ig A.

6. Селективный дефицит других изотипов.

7. Дефицит кси-цепей Ig.

8. Дефицит антител при нормо- или гипергаммаглобулинеми- ей.

9. Иммунодефицит с тимомой.

II. Общий вариабельный иммунодефицит (ОВИ):

1. ОВИ с преимущественным дефектом В-клеток: а) нормальное число В-клеток; б) снижено число В-клеток; в) Ig-несекретирующие В- или плазматические клетки; г) число В-клеток в норме или увеличено.

2. ОВИ с преимущественным нарушением Т-клеточной регуля- ции: а) дефект Т-хелперов; б) избыток Т-супрессоров.

3. ОВИ с аутоантителами к В- или Т-клеткам

III. Преимущественное нарушение Т-звена иммунной системы:

1. Комбинированный иммунодефицит с доминирующим дефици-

- 7 -

том Т-клеток.

2. Дефицит пуриннуклеозидфосфарилазы.

3. Дефицит аденозиндезаминазы.

5. Иммунодефицит с нетипичным ответом на вирус Эпштей- на-Барра.

Иммунодефицит в сочетании с другими дефектами.

6. Дефицит транскобаламина-2.

7. Синдром Вискотта-Олдрича.

8. Атаксия-телеангиэктазия.

9. Синдром 3- и 4-жаберных дуг.

Дальнейшее совершенствование наших знаний позволило класси- фицировать иммунодефициты с учетом следующих патогенетических и этиологических критериев:

1. Иммунодефициты, обусловленные отсутствием или резким на- рушением клеточных популяций или субпопуляций (стволовые клетки,
Т- и В-клетки, процессы обмена веществ).

2. Иммунодефициты вследствии нарушений механизмов иммуноре- гуляции.

ИММУНОДЕФИЦИТЫ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАРУШЕНИЕМ ГУМОРАЛЬНОГО

ЗВЕНА ИММУННОЙ СИСТЕМЫ.

АГАММАГЛОБУЛИНЕМИИ (ГИПОГАММАГЛОБУЛИНЕМИИ). Первое сообщение

- 8 -

о больном у которого не был выявлен гамма-глобулин, сделал в 1952 году Брутон. В дальнейшем подобные наблюдения были описаны у де- тей и взрослых в виде врожденной и приобретенной формы, независи- мо от пола пациента, в том числе как временные состояния. Деталь- ное изучение иммуноглобулинов показало, что у лиц с таким наруше- нием могут быть довольно разные картины заболевания - от селек- тивного дефицита отдельных классов иммуноглобулинов до комбиниро- ванного иммунодефицита, включая повышение уровня другого класса иммуноглобулинов.

Классификация гипогаммаглобулинемий:

1. Дефицит синтеза: а) всех классов иммуноглобулинов: швейцарский тип и сцеп- ленная с Х-хромосомой агаммаглобулинемия; б) отдельных классов иммуноглобулинов: дефицит иммуногло- булина А, атаксия-телеангиэктазия.

2. Усиление распада иммуноглобулинов: а) распад всех классов иммуноглобулинов: семейная форма гипопротеинемия с гиперкатаболизмом, синдром Вискотта-Олдрича. б) отдельных классов иммуноглобулинов: мышечная дистрофия
(Ig G), выработка антител к иммуноглобулинам.

3. Потеря иммуноглобулинов: нефротический синдром, потеря белка при гастроэнтеропатиях.

ТРАНЗИТОРНАЯ ГИПОГАММАГЛОБУЛИНЕМИЯ НОВОРОЖДЕННЫХ. К моменту рождения ребенка значительная часть его иммуноглобулинов G имеет материнское происхождение. Трансплацентарный перенос антител от матери к плоду начинается на 3-4 месяце эмбрионального развития.
На смену Ig G материнского происхождения, уровень которого посте-

- 9 -

пенно снижается в результате метаболизма, начинается продукция Ig
G, относящихся к компетенции организма ребенка. Этот процесс соп- ровождается временным спадом уровня иммуноглобулинов G в 3-4 раза на 3 месяце развития ребенка.

Всасывание антител, переносимых с молозивом или молоком мате- ри, существенно не изменяет количественный показатель иммуногло- булинов. В этот период особое значение придают развитию секретор- ного иммунитета ребенка. К концу первого года жизни уровень имму- ноглобулина А вновь достигает достаточно высоких значений.

Аналогично продукции Ig G увеличиваются концентрации сыворо- точных иммуноглобулинов других классов. В данный период развития ребенок оказывается пассивно иммунизированным, но лиш к тем анти- генам, к которым выработались антитела в организме матери. Эта пассивная иммунизация может привести к нежелательному подавлению ответа на некоторые профилактические вакцинации в первые недели жизни ребенка. Ig M достигает нормального уровня взрослого чело- века в конце 1-го года (у мальчиков) или 2-го года жизни у дево- чек, Ig G спустя 6-8, Ig A - 9-12 и Ig E - лишь 10-15 лет. Ста- новление клеточного иммунитета в полной мере происходит уже с мо- мента рождения.

НАРУШЕНИЕ СИНТЕЗА ИММУНОГЛОБУЛИНОВ.

Очевидно следует исходить из двух возможных направлений пато- генеза:

1. Нарушение дифференцировки стволовой клетки в иммунокомпе- тентную В-клетку. В этих случаях значительно уменьшено содержание
В-клеток, несущих иммуноглобулиновые детерминанты, уровень имму- ноглобулинов в сыворотке значительно ниже нормы, иногда циркули- рующие В-клетки полностью отсутствуют. Зародошивые центры и плаз-

- 10 -

матические клетки в лимфатических органах также не обнаруживаются.

2. Нарушение дифференцировки иммуноглобулин-несущих В-клеток в иммуноглобулин-секретирующие плазматические клетки. Для этих состояний характерна контрастная ситуация: сочетание нормального содержания В-лимфоцитов с дефицитом определенных классов иммуног- лобулинов. Отсутствие обратной связи может привести к нарушению пролиферации клеток и в конечном итоге - к гиперплазии лимфоидной ткани.

ОБЩИЙ ВАРИАБИЛЬНЫЙ ИММУНОДЕФИЦИТ.

Эта группа включает в себя формы, которые довольно трудно классифицировать. Эксперты ВОЗ предлагают разделить эти нарушения на три группы:

1. Доминирующий В-клеточный дефицит с блоком дифференцировки на определенной стадии созревания.

2. Дефект иммунорегуляторных Т-клеток с преобладанием Т-суп- рессоров или дефицитом Т-хелперов.

3. Выработка антител к В- или Т-лимфацитам. Антитела могут быть направлены против Т-хелперов или против В-клеток.

В качестве приобретенных форм рассматривают состояния, кото- рые клинически проявляются в более старшем возрасте. Они могут быть вторичными (в сочетании с лимфолейкозом, плазмоцитомой) или первичными (идиопатическая форма). Различия между врожденной и приобретенной формами остаются проблематичными, так как последняя с определенной частотой встречается при семейном анализе. Данный синдром регистрируется с одинаковой частотой у мужчин и женщин.

ИММУНОДЕФИЦИТЫ С ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫМ НАРУШЕНИЕМ

КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА

Принимая во внимание значение Т-лимфоцитов для проявления

- 11 -

функциональной активности В-клеток, можно констатировать, что комбинированный иммунодефицит встречается гораздо чаще, чем се- лективный Т-клеточный иммунодефицит. Исследователи полагают, что сохранение минимальной Т-клеточной функции может служить гаранти- ей для проявления реакций гуморального иммунитета.

ВРОЖДЕННАЯ АПЛАЗИЯ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ (СИНДРОМ ДИ ДЖОРДЖИ). В основе данного синдрома лежит гипо- или аплазия стромальных эле- ментов вилочковой железы. По всей вероятности, речь идет о нару- шениях эмбрионального развития в области 3-й и 4-й жаберных дуг.
До сих пор не было сообшений о семейных формах этого заболевания.

ПРИОБРЕТЕННЫЕ ИММУНОДЕФИЦИТЫ

Одним из наиболее клинически значимых вторичных иммунодефи- цитов является СИНДРОМ ПРИОБРЕТЕННОГО ИММУНОДЕФИЦИТА (СПИД).

Впервые синдром описан в научной литературе в 1981 г. амери- канскими исследователями. Однако ретроспективный анализ позволяет утверждать, что СПИД поражал людей и ранее. Первые случаи синдро- ма официально были зарегистрированы в США, Африке, на Гаити. В последнии годы, когда были налажены методы диагностики СПИДа, вы- янилось, что каждые 12-14 месяцев число зарегистрированных случа- ев синдрома удваивается. Соотношение инфицированных лиц к забо- левшим колеблется от 50:1 до 100:1. Наибольшее распространение
СПИД имеет среди гомо- и бисексуальных мужчин; наркоманов, вводя- щих наркотики внутривенно и пользующимися "коллективными" шприца- ми; реципиентов гемотрансфузий (больные анемиями); детей родите- лей, больных СПИДом.

ВОЗБУДИТЕЛЬ СПИДа относится к группе ретровирусов подсемейс-

- 12 -

тва лентивирусов. Эта разновидность вирусов впервые описана
А.Дальтоном и соавт. (1974). Они содержат однонитчатую линейную
РНК и фермент ревертазу (РНК-зависимая ДНК полимеразу). Реплика- ция вирусной нуклеиновой кислоты идет через стадию синтеза дву- нитчатой ДНК на матрице РНК, т.е. как бы обратным путем. В клетку мишень проникает ДНК - копия с РНК вируса, котрая интегрирует с клеточным геномом. Транскрипция информации вирусной ДНК осущест- вляется при участии клеточной РНК-полимеразы. Созревание вириона путем почкования идет на клеточных мембранах.

В организм вирус проникает с кровью и ее дериватами, клетками при пересадки тканей и органов, переливании крови, со спермой и слюной через поврежденную слизистую или кожу. Проникнув в орга- низм, возбудитель СПИДа внедряется в клетки, имеющие рецепторы
Т4, к которому гликопротеиды вирусной оболочки имеют высокий аф- финитет. Наиболее богаты рецепторами Т4 Т-лимфоциты хелперы, в которые в основном и проникают вирусы. Однако помимо этого вирус способен внедряться и в моноциты, фагоцитирующие клетки, клетки глии, нейроны. Вирус обнаруживается в крови, в ткани слюнных же- лез, простаты, яичек.

Через 6-8 недель (реже - через 8-9 месяцев) после инфициро- вания появляются антитела к ВИЧ.

ПАТОГЕНЕЗ СПИДа. ВИЧ инкорпорированный в геноме клеток орга- низма в форме провируса, стимулирует транскрипцию РНК вируса. На основе этой РНК синтезируются белковые компоненты вируса, которые затем интегрируют с его нуклеиновой кислотой. По завершении про- цесса "сборки" вирусные частицы отторгаются от клетки, попадают в межклеточную жидкость, лимфу, кровь и атакуют новые клетки, имею- щие рецепторы Т4, приводя их к гибели.

- 13 -

Существует несколько версий о МЕХАНИЗМЕ ЛИЗИСА КЛЕТОК, ПОРА-
ЖЕННЫХ ВИЧ. Одно из допущений (Р.Галло,1983) заключается вразру- шении мембран лимфоцитов, моноцитов, нейронов при "отпочковыва- нии" вируса от клетки с последующим их лизисом. Вероятность гибе- ли клеток пропорциональна количеству рецепторов Т4 на их поверх- номти. Наибольшее их число имеют Т-хелперы, в связи с чем их ко- личество значительно уменьшается.

В качестве другого механизма лизиса инфицированных ВИЧ клеток рассматривается возможность встраивания белков вирусной оболочки в клеточные мембраны. В связи с этим клетки распознаются ИКС как чужеродные и уничтожаются (Р.Курт, Х.Бреде,1984).

Полагают также, что инкорпорация ДНК вируса (провируса) в ге- ном Т-хелпера лишает их способности к трансформации и реагирова- нию на регуляторные стимулы, в частности - на интерлейкин 2.

Допускается также регуляторное подавление Т-хелперов раство- римыми факторами супрессии, которые выделяют мононуклеары крови больных СПИДом (Дж.Лоуренс,1983).

Эти и другие механизмы действия ВИЧ на клетки обуславливают их лизис, вызывая уменьшение их числа. В наибольшей мере это от- носится к Т-ХЕЛПЕРАМ. Именно по этому развивается ЛИМФОПЕНИЯ.
Кроме того, подавляется способность Т-хелперов продуцировать ин- терлейкин 2. Одновременно наблюдается снижение (примерно на
80-90%) количества и функциональной активности естественных кил- леров. Число В-клеток, как правило, остается в пределах нормы, а функциональная активность их нередко снижается. Количество МАКРО-
ФАГОВ обычно не изменяется, однако выявляется нарушение хемотак- сиса и внутриклеточного переваривания чужеродных агентов. Отмеча- ется также расстройство механизма "презентации" макрофагом анти-

- 14 -

гена Т- и В-лимфоцитам. Указанные изменения создают предрасполо- женность больных СПИДом к инфекциям, лимфоретикулярным опухолям
(например, к саркоме Кпоши), а также - неспособности к развитию аллергических реакций замедленного типа.