А. Исследование гуморального иммунитета. История изучения иммунитета

6.3. ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Основной функцией иммунной системы является контроль за постоянством внутренней среды организма и удаление болезнетворных микробов или чужеродных молекул. В выполнении этой функции важная роль принадлежит механизмам врожденного иммунитета. Их называют еще факторами неспецифической защиты, т.к. они защищают организм от различных экзогенных и эндогенных агрессий, а их защитные функции лишены избирательности. К системе врожденного иммунитета относятся фагоцитарные клетки крови и тканей, натуральные киллеры, а также молекулы, продуцируемые этими клетками (система комплемента, интерлейкины, интерфероны и др.).

Механизмы специфического иммунного ответа включаются только после контакта с антигеном, а защита выполняется высокоспециализированными клетками иммунной системы. Распознавание и элиминацию чужеродных агентов осуществляют лимфоциты (клеточный иммунитет), а также продуцируемые и секретируемые ими антитела - иммуноглобулины (гуморальный иммунитет). Все эти компоненты находятся в тесной взаимосвязи; местом их функциональной кооперации являются органы и ткани иммунной системы организма. В гематологической клинике обычно используются методы изучения гуморального и клеточного иммунитета, а также системы фагоцитов.

6.3.1. Изучение гуморального звена иммунитета.

Концентрации иммуноглобулинов классов M, G, A в сыворотке крови, а также секреторного иммуноглобулина А (SIgA) и S-компонентов в слюне и других секретах являются важнейшими параметрами гуморального звена иммунной системы. Методы количественной оценки иммуноглобулинов в биологических средах можно разделить на несколько групп в соответствии с принципами, лежащими в их основе: иммунопреципитация в геле, нефелометрия или турбодиметрия, твердофазный иммуноферментный анализ и радиоиммуноанализ. Они основаны на сравнении концентрации иммуноглобулинов в исследуемом объекте со стандартным раствором установленной концентрации.

В иммунологических исследованиях наибольшее распространение получил метод радиальной иммунодиффузии по Манчини. Он основан на том, что при встрече антигена (АГ) и антитела (АТ), относящегося к определенному классу иммуноглобулинов, в агаровом геле происходит их взаимодействие, и образующийся преципитат выпадает в осадок в виде визуально определяемых зон или полос. Диаметр кольца преципитации пропорционален концентрации иммуноглобулина. В норме содержание иммуноглобулинов в сыворотке крови составляет: IgG - 13,9±0,64 г/л, IgA - 2,82±0,19 г/л, IgM - 1,18±0,06 г/л.

Лазерная нефелометрия основана на регистрации светового потока, который рассеивается комплексом АГ-АТ, взвешенным в оптически прозрачной среде. Принцип турбодиметрии основан на регистрации света, поглощаемого образовавшимся комплексом АГ-АТ. Большим преимуществом кинетической нефелометрии является быстрота получения результатов (несколько минут; для сравнения: метод Манчини для IgG и IgA - 24 часа, для IgM - 48 часов).

Твердофазный иммуноферментный анализ (ИФА) в силу своей большой чувствительности применяется для определения в сыворотке минорных иммуноглобулинов IgD и IgE, а также для определения всех классов и субклассов иммуноглобулинов в супернатантах культур лимфоцитов периферической крови, стимулированных В-митогенами: бактериальным липополисахаридом (ЛПС), митогеном растительного происхождения PWM, антителами против иммуноглобулиновых m-цепей.

Недостаточность иммуноглобулинов может быть врожденной или приобретенной. Причинами недостаточности иммуноглобулинов могут быть: дефекты пролиферации, дифференцировки и функций В-лимфоцитов, нарушения регуляции синтеза иммуноглобулинов или переключения на другой изотип, связанные с дефектами Т-хелперов или соответствующих цитокинов, общая недостаточность белкового синтеза, ускорение катаболизма молекул иммуноглобулинов или их разрушение протеолитическими ферментами.

Примером генетического дефекта является агаммаглобулинемия Брутона, которая развивается вследствие мутации в гене, кодирующем тирозинкиназу, которая необходима для дифференцировки В-клеток. В результате предшественники В-лимфоцитов не могут дифференцироваться в зрелые В-лимфоциты. У таких больных отсутствуют зрелые В-лимфоциты, плазматические клетки и нет никаких иммуноглобулинов.

Злокачественная трансформация В-лимфоцитов приводит к селективной пролиферации какого-то одного клона клеток и к продукции антител одного класса и одной специфичности. Такие случаи относятся к моноклональным гаммапатиям и проявляются вариабельными иммунодефицитами. Примером вторичного иммунодефицита, развивающегося вследствие злокачественной трансформации В-лимфоцитов, является множественная миелома, при которой в сыворотке больного появляется большое количество гомогенного белка - моноклонального иммуноглобулина, секретируемого злокачественным клоном В-клеток. Избыток легких цепей иммуноглобулинов, продуцируемых теми же клетками, выводится через почки и выявляется в моче в виде белка Бенс-Джонса.

Нарушение синтеза иммуноглобулинов наблюдается при лимфогранулематозе, неходжкинских лимфомах, хроническом лимфолейкозе. Лечение онкогематологических заболеваний с помощью цитостатических препаратов, стероидов, рентгеновского облучения может вызвать существенное снижение уровня иммуноглобулинов.

6.3.2. Изучение клеточного звена иммунитета.

Для оценки клеточного иммунитета применяется набор иммунологических тестов, среди которых наибольшее распространение получили: 1)определение гиперчувствительности замедленного типа с помощью кожных проб; 2)изучение пролиферативной активности лимфоцитов;3) количественная оценка популяций и субпопуляций лимфоцитов;4)определение уровня секретируемых цитокинов; 5)реакция торможения миграции лейкоцитов.

6.3.2.1. Кожные тесты.

Кожные тесты являются аналогом туберкулиновых проб. Так как эти реакции опосредуются Т-лимфоцитами, то в качестве антигенов выбираются только Т-зависимые антигены, например, вирус свинки, очищенный туберкулин, кандидозный антиген, дифтерийный или столбнячный анатоксин, антиген трихофитона, гемоцианин.

Указанные антигены вводятся внутрикожно, и учет реакции осуществляется по величине воспалительного очага через 24-48 часов. Кожный тест является интегральной реакцией, оценивающей несколько этапов иммунного ответа (распознавание антигена, хемотаксис, синтез цитокинов). Главным недостатком при проведении этого теста является трудность стандартизации воспалительной реакции.

Результаты оценки клеточного иммунитета с помощью кожных проб являются достаточно постоянными как у мужчин, так и у женщин в возрасте от 16 до 65 лет. С возрастом клеточный иммунитет понижается, что проявляется снижением способности давать положительные реакции. Наблюдается корреляция между кожными пробами и повышенной заболеваемостью (инфекции, злокачественные опухоли) или смертностью в определенных группах больных. Поэтому кожные тесты можно рассматривать и как прогностические.

6.3.2.2. Определение пролиферативной активности лимфоцитов.

Определение пролиферативного ответа лимфоцитов периферической крови является важнейшим показателем функциональной активности этих клеток. В качестве Т-клеточных митогенов используются фитогемагглютинин (ФГА), конканавалин А (Кон А), В-клеточных - митоген лаконоса (МЛ), а также аллогенные клетки. В качестве специфических антигенов применяются чаще всего РРD, кандидозные антигены, стрептокиназа-стрептодорназа, дифтерийный и столбнячный анатоксины.

Некоторые Т-митогены реагируют с различными субпопуляциями Т-клеток: Кон А преимущественно активирует Т-супрессоры, ФГА - Т-хелперы синтеза иммуноглобулинов. При оценке результатов пролиферативного ответа на митогены следует учитывать, что эти агенты являются поликлональными стимуляторами, и положительный результат говорит о том, что регулирующие клетки в организме существуют и могут давать ответ на соответствующий стимул.

В настоящее время для оценки пролиферативного ответа на Т-митогены или аллоантигены используется только радиометрический метод с применением 3 H- и 14 С-меченного тимидина. Стимулированные лимфоциты инкубируются с изотопом в течение 6-24 часов с последующим осаждением клеток на специальных фильтрах и учетом реакции бластной трансформации с помощью жидкостных сцинтилляционных b-cчетчиков.

Эта реакция может быть ослаблена Т-клеточных дефицитах (атаксия-телеангиэктазия, генетически детерминированная аплазия тимуса - синдром Ди-Джорджи), онкогематологических заболеваниях, особенно в терминальной стадии, вторичных иммунодефицитах.

6.3.2.3. Количественная оценка популяций и субпопуляций лимфоцитов.

Изучение субпопуляций Т-клеток ранее проводилось с помощью реакции Е-розеткообразования, основанной на том, что одним из маркеров Т-лимфоцитов является поверхностный гликопротеин - Е-рецептор (в настоящее время обозначается как CD2), способный взаимодействовать с мембранной структурой эритроцитов барана (Е-розеткообразование) и с адгезионной молекулой LFA-3 на эритроцитах человека - ауто-розеткообразование (ауто-РОК). Этот маркер появляется на мембране предшественников Т-лимфоцитов в тимусе и сохраняется на зрелых Т-лимфоцитах в периферической циркуляции. Кластер CD2 обнаруживается на поверхности естественных киллеров (ЕК), лимфокинактивированных киллеров (LAK), имеющих морфологию больших гранулярных лимфоцитов, а также клеток нелимфоидного ряда. Таким образом, реакция Е-розеткообразования является показателем суммы перечисленных клеток, несущих антиген CD2. В связи с этим не рекомендуется использовать Е-розеткообразование для идентификации Т-клеток.

Для оценки субпопуляций Т-лимфоцитов ранее использовался также теофиллиновый тест, который в настоящее время в связи с низкой специфичностью не применяется.

Развитие современной техники оценки различных субпопуляций лимфоцитов связано с: 1)разработкой и стандартизацией панели моноклональных антител (МАТ) к различным поверхностным дифференцировочным антигенам клеток; 2)появлением нового поколения проточно-цитометрического оборудования; 3)совершенствованием компьютеризированных методов обработки данных.

В настоящее время с помощью МАТ идентифицировано более 165 поверхностных антигенов лейкоцитов, определена их молекулярная масса, химическая структура, функция. Дифференцировочные лейкоцитарные антигены обозначаются как "CD" (кластер дифференцировки) и имеют номера, соответствующие хронологии их открытия. Выявляя поверхностные дифференцировочные маркеры, можно определить популяцию и субпопуляцию клеток, стадию их дифференцировки и активации, функциональную активность и взаимодействие с другими клетками.

Наиболее значимыми поверхностными маркерами являются: для определения зрелых Т-лимфоцитов - CD3, Т-хелперов/индукторов - CD4, Т-цитотоксических/супрессоров - CD8, естественных киллеров (NK) - СD16, CD56 и СD57, маркеров ранней активации - CD25, CD71, HLA-DR. Определение поверхностных иммуноглобулинов продолжает оставаться одним из главных методов идентификации В-лимфоцитов. Надежным методом их определения является также выявление CD19, CD20 и CD22 с помощью МАТ.

Лучшим методом выявления поверхностных маркеров является проточная цитометрия, сущность которой заключается в определении гетерогенности популяций клеток по экспрессируемым маркерам клеточной поверхности. В гематологической клинике основными задачами проточной цитометрии являются: 1)иммунофенотипирование лейкозов и лимфом; 2)анализ распределения клеточной популяции по фазам цикла (ДНК-цитометрия); 3)иммунофенотипирование лимфоцитов, оценка внутриклеточной продукции цитокинов различными клеточными популяциями; 4)анализ процессов активации и пролиферации клеток иммунной системы; 5)выявление и мониторинг минимальной остаточной болезни.

Иммунофенотипирование острых лейкозов.

Иммунофенотипирование острых лейкозов с помощью проточной цитометрии проводится в два этапа: сначала определяется разновидность лейкоза (В- или Т-острый лимфобластный лейкоз, острый миелоидный лейкоз), затем подварианты заболевания (В 1 -В 5 -варианты В-клеточного, Т 1 -Т 4 -варианты Т-клеточного острого лимфобластного лейкоза, М0-М7 варианты острого миелоидного лейкоза) - таблицы 6.3.1-6.3.4.

Таблица 6.3.1.

Панель маркеров для проведения первого этапа иммунофенотипирования.

Таблица 6.3.2.

Иммунологическая классификация В-линейных острых лимфобластных лейкозов.

		Дифференцировочные антигены

Пре-пре-В-ОЛЛ
О-ОЛЛ (ОЛЛ “общего типа”)
Пре-В-ОЛЛ В3
Переходный пре-В-ОЛЛ
Зрелый В-ОЛЛ

Обозначения: cy - цитоплазматическая экспрессия антигена; s - поверхностная экспрессия антигена; +/- большинство позитивных случаев; + позитивный; - негативный.

Таблица 6.3.3.

Иммунологическая классификация T-линейных острых лимфобластных лейкозов.

Подвариант лейкозa	Дифференцировочные антигены

Про-Т-ОЛЛ Т1
Пре-Т-ОЛЛ Т2
Кортикальный-T-ОЛЛ Т3
Зрелый-Т-ОЛЛ Т4

Обозначения: cy - цитоплазматическая экспрессия; s - поверхностный;

+/- - большинство позитивных случаев; -/+ - большинство негативных случаев; + - позитивный; - негативный.

Таблица 6.3.4.

Цитохимические, цитогенетические и иммунофенотипические свойства острых миелоидных лейкозов

Дифференцировочные антигены

Цитогенетические

нарушения

Миелобластный без созревания

Миелобластный без дифференцировки

8;t(9;22);inv(3)

Миелобластный с дифференцировкой

Промиелоцитарный

Миеломоноцитарный

Миеломоноцитарный с эозинофилией в костном мозге

inv(16);t(16;16)

Моноцитарный

t(9;11);+8;t(10;11) 11q23 нарушения

Эритролейкемия

комплекс реаранжировок; del (5q);+8

Мегакариоцитарный

комплекс реаранжировок с вовлечением -5 или del(5q); +8

Сокращения: Glyc.A - гликофорин; MП - миепероксидаза; СЭ - специфическая эстераза; НСЭ - неспецифическая эстераза.

Определение уровня секретируемых цитокинов

Главным методическим подходом для определения способности Т-лимфоцитов и других клеток продуцировать цитокины является их активация различными стимуляторами: например, Т-клеток - Т-митогенами (ФГА, Кон А), макрофагов - липополисахаридом энтеробактерий с идентификацией в супернатантах соответствующих цитокинов. Для этих целей могут использоваться биологические (применение чувствительной к данному цитокину линии клеток), иммуноферментные и радиоиммунные методы. Наиболее перспективными являются иммуноферментные методы, основанные на применении моноклональных антител к двум различным эпитопам цитокина.

Реакция торможения миграции лейкоцитов

Реация торможения миграции лейкоцитов (РТМЛ) основана на способности Т-лимфоцитов, специфичных к данному антигену, при взаимодействии с ним синтезировать совокупность цитокинов, активирующих фагоцитарные клетки. Одним из проявлений этого процесса является ингибиция миграционных свойств лейкоцитов. Данное свойство играет важную роль в защите организма от чужеродных агентов, так как способствует накоплению фагоцитарных клеток в воспалительном очаге. Определение фактора, ингибицирующего миграцию (MIF), оказалось ценным тестом для оценки функциональной активности Т-лимфоцитови и специфической сенсибилизации. В связи с развитием учения о цитокинах стало ясно, что именно они осуществляют активацию и ингибицию движения фагоцитарных клеток, причем главным действующим фактором в этой активации является g-интерферон. РТМЛ можно использовать для оценки как интенсивности хемотаксиса (миграционной способности) лейкоцитов при различных заболеваниях иммунной системы, так и для выявления клеточного иммунитета к различным антигенам и аутоантигенам.

Исследование функции фагоцитирующих клеток.

Процесс фагоцитоза состоит из ряда последовательных и взаимосвязанных стадий. К ним относятся подвижность, хемотаксис, адгезия, поглощение, дегрануляция, образование активных форм кислорода и азота, киллинг и расщепление объекта фагоцитоза.

Определение хемотаксиса лейкоцитов проводят методом миграции в микрофильтрационных камерах или в агарозном геле под влиянием различных хемотаксических факторов (хемоаттрактантов), к которым относятся некоторые N-формилпептиды бактериального просхождения, компоненты комплемента (С3a и С5a), лейкотриены, тромбоцитактивирующий фактор, ИЛ-8 и т.д. Все эти вещества могут накапливаться в воспалительном очаге и оказывать влияние на движение фагоцитов.

Изучение синтеза и экспрессии адгезионных молекул.

За адгезивные свойства нейтрофилов и моноцитов отвечают их поверхностные рецепторы, называемые селектинами и интегринами. С помощью селектинов фагоциты “катаются” по поверхности эндотелиальных клеток перед их твердым прикреплением с помощью интегринов к этой поверхности.

ИЗУЧЕНИЕ ГУМОРАЛЬНОГО ЗВЕНА СПЕЦИФИЧЕСКОГО ИМУНИТЕТА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА - АЛЛЕРГИЧЕСКОГО ЭНЦЕФАЛОМИЕЛИТА

Милихина Наталья Владимировна

магистрант 2 курса, кафедра биохимии СамГУ, РФ, г. Самара

Макурина Ольга Николаевна

научный руководитель, д-р биол. наук, профессор СамГУ, РФ, г. Самара

Рассеянный склероз (РС) - хроническое заболевание центральной нервной системы (ЦНС), которым в мире страдают более 1 млн. человек, относят к категории аутоиммунных. Этиология РС остается неясной. Более всего вероятна его многофакторная (комплексная) природа - воздействие внешних факторов на индивиды с наследственной предрасположенностью. Основную роль в патогенезе РС играет сочетание хронического воспалительного и нейродегенеративного процессов, в генезе которых существенную роль играют аутоиммунные процессы .

Хотя ведущим аутоиммунным механизмом при РС является Т-клеточный иммунитет, в развитии заболевания участвует и В-система (гуморальный иммунитет) . Одним из проявлений активации гуморального иммунитета при РС является повышенный синтез в ткани мозга и спиномозговой жидкости иммуноглобулинов, обычно Ig G .

Важную роль в понимании иммунопатогенеза демиелинизирующих заболеваний нервной системы, в том числе РС, внесла разработка экспериментальных моделей, в частности экспериментального аллергического энцефаломиелита. Экспериментальный аллергический энцефаломиелит (ЭАЭ) признается в настоящее время достаточно адекватной моделью РС, поствакцинальных энцефаломиелитов, острого диссеминированного энцефаломиелита и некоторых других аутоиммунных демиелинизирующих заболеваний человека, так как клинические, морфологические, иммунологические и биохимические проявления указанных заболеваний имеют принципиальное сходство с экспериментальной моделью. Использование данной модели позволяет значительно расширить и усугубить исследование вопросов патогенеза, клиники и рациональной терапии таких заболеваний .

Исследования проводили на взрослых кроликах-самцах породы шиншилла массой 2,5-3,0 кг, у которых вызывали ЭАЭ путем однократной внутрикожной инокуляции в подушечки лап 1 мл (по 0,25 мл в каждую лапу) энцефалитогенной эмульсии, содержащей 20 мг лиофилизированного миелина спинного мозга кроликов, 0,2 мл физиологического раствора и 0,8 мл полного стимулятора Фрейнда (100 мг сухих, убитых нагреванием M.tuberculosis, 15 г ланолина и 15 г вазелинового масла).

Первые симптомы появились после 10-12 дневного латентного периода: ухудшалось общее состояние и аппетит, начиналась снижаться масса тела, а к концу второй недели появились первые неврологические симптомы, которые в дальнейшем прогрессировали, достигая максимума на 23-27 день. При этом наблюдались двигательные нарушения (атаксия, мышечная слабость, парезы и параличи конечностей), а также расстройство функций тазовых органов (непроизвольная дефекация и мочеиспускание).

В нашей работе мы определяли содержание иммуноглобулинов трех основных классов - IgM, IgG, IgA, уровень циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) и титр комплемента.

Определение активности системы комплемента основано на феномене лизиса эритроцитов в присутствии антиэритроцитарных антител и комплемента. Для определения активности комплемента в исследуемую сыворотку вводят гемолитическую тест-систему, состоящую из эритроцитов барана и гемолитической сыворотки (сыворотка, полученная от животного, иммунизированного бараньими эритроцитами, и содержащая антиэритроцитарные антитела). Комплемент исследуемой сыворотки, связываясь с комплексом антиген-антитело (в данном случае эритроциты - гемолизины), вызывает гемолиз.

Активность комплемента выражают в гемолитических единицах. За одну 50 % гемолитическую единицу комплемента (CH 50) принимают такое его количество, которое вызывает гемолиз 50 % 0,5 мл стандартной суспензии сенсибилизированных эритроцитов при 37 °С за 45 мин. Эта единица условная, величина ее зависит от концентрации бараньих эритроцитов, количества антител, использованных для сенсибилизации, величины рН, ионной силы системы. В связи с тем, что присоединение к иммунному комплексу первого компонента комплемента не происходит в отсутствие Ca 2+ , а для присоединения 4-го компонента (следующего за активацией C1) необходимо наличие Mg 2+ , важно строго соблюдать концентрацию этих веществ в буферных растворах. Необходимо стандартизировать время реакции, температуру .

Определение иммуноглобулинов в сыворотке крови проводили твердофазным методом, который проводится на принципе «сэндвича». На первой стадии калибровочные пробы с известной концентрацией IgA, M, G и исследуемые образцы инкубируются в лунках стрипированного планшета и иммобилизированными моноклональными антителами (МКАТ) к Ig. Затем планшет отмывается. На второй стадии связавшийся в лунках Ig обрабатывают конъюгатом МКАТ к Ig с пероксидазой (конъюгат МКАТ и иммобилизированные в лунках планшета МКАТ специфичны к разным участкам молекулы Ig). После отмывания избытка конъюгата образовавшиеся иммунные комплексы «иммобилизированные МКАТ - Ig - конъюгат» выявляют ферментативной реакцией пероксидазы с перекисью водорода в присутствии хромогена (тетраметилбензидина). Интенсивность окраски хромогена пропорциональна концентрации Ig в анализируемом образце. После постановки пероксидазной реакции стоп-реагентом результаты учитываются фотометрически. Концентрацию Ig в пробах определяют по калибровочному графику .

Определение уровня циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке основано на принципе связывания антигена с антителом с образованием иммунного комплекса. Циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) способны присоединять компоненты комплемента и образовывать комплекс антиген-антитело-комплемент, который оседает в тканях, сосудистой стенке, вызывая повреждения различной степени тяжести вследствие активации системы комплемента. Большая группа заболеваний патогенетически тесно связана с образованием и персистенцией ЦИК. В связи с этим уровень ЦИК в сыворотке крови является одним из диагностических показателей активости и степени тяжести иммунопатологического процесса.

Принцип метода определения ЦИК основан на изменении величины светового рассеяния раствора полиэтиленгликоля в следствии осаждения им ЦИК из сыворотки крови.

Прогресс в изучении механизмов формирования патологического процесса демиелинизирующих заболеваниях достигнут, главным образом, в ходе иммунологических исследований. Основой для этого послужили достижения теоретической иммунологии. При столкновении организма с патогеном в иммунной системе запускается процесс клональной селекции, когда стимулируются клоны, несущие соответствующие рецепторы. Этот механизм объясняет громадный приспособительный потенциал иммунной системы. В ходе иммунных реакций Т- и В-клетки взаимодействуют. В-клетки могут захватывать антигены своими рецепторами и презентировать его на своей поверхности. В этом виде антиген узнается антигенспецифическими рецепторами соответствующих клеток Т-хелперов, которые побуждают В-клетки к росту и дальнейшим генетическим модификациям. Результатом этих процессов является синтез специфических антител. Антитела связывают и нейтрализуют патоген в экстрацеллюлярном пространстве, делают его возможным для поглощения фагоцитами и активируют комплементарный каскад. Повреждение олигодендроцитов и миелина, вызванное антителами, реализуется посредством нескольких механизмов, характерных для гуморального ответа, направленного на элиминацию любых чужеродных клеток и макромолекул. Первый механизм заключается в простом связывании антител с антигенами. Другой механизм - реализуется при связывании Fc-фрагмента иммуноглобулинов с Fc-рецептором на макрофагах и микроглии с образованием комплекса IgGFc-рецептор, что значительно увеличивает скорость рецептор- опосредованного фагоцитоза миелина. Третий механизм связан с активацией системы комплемента иммуноглобулинами класса М и большинством подклассов иммуноглобулинов класса G.

Контрольные значения соответствующих показателей были получены при исследовании здоровых кроликов. Собственно контрольную группу составили 3 кролика без неврологических симптомов. Титр комплемента составил 29,3±0,51; циркулирующие иммунные комплексы: мелкомолекулярные 0,068±0,004 у.е., среднемолекулярные 0,074±0,004 у.е. и крупномолекулярные 0,065±0,002 у.е. Иммуноглобулины классов А, М, G - 2,93±0,154 мг/мл, 2,16±0,07 мг/мл, 9,04±0,146 мг/мл соответственно.

При изучении титра комплемента мы установили, что при легкой степени тяжести происходит увеличение титра на 5%, при средней степени тяжести на 7,2 % (см рисунок 1).

Рисунок 1. Реакция связывания комплемента

Данные о содержании иммуноглобулинов классов А, М, G в крови весьма малочисленны. Сообщается о снижении уровня Ig G и повышении уровня Ig М в сыворотки крови . В сыворотке крови кроликов, зараженных ЭАЭ, происходила активация выработки иммуноглобулинов класса М у легкой степени тяжести на 43,5 % и у средней степени тяжести на 50 % по сравнению с контролем; и увеличение выработки иммуноглобулинов класса G на 36,4 % и на 53,7 % соответственно (см. рисунок 2).

Рисунок 2. Изменение иммуноглобулинов сыворотки крови при ЭАЭ

Проводя анализ содержания сывороточных иммуноглобулинов классов А, М, G при экспериментальной модели рассеянного склероза выявлено повышение содержания Ig M и незначительное снижение уровня Ig G. Изменение же уровня Ig A в сыворотке при аллергическом энцефаломиелите не является показателем для данного заболевания.

При экспериментальной модели рассеянного склероза происходит увеличение содержания циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови. У легкой формы возрастает содержание среднемолекулярных ЦИК на 9 % по сравнению с контрольной группой, а при средней форме заболевания на 21 %. Так же происходит возрастание крупномолекулярной формы ЦИК у легкой формы заболевания на 12 %, а у средней на 38 % (см рисунок 3).

Рисунок 3. Изменение показателей циркулирующих иммунных комплексов при ЭАЭ

Таким образом, результаты исследования при экспериментальной модели рассеянного склероза - аутоиммунном аллергическом энцефаломиелите позволили установить, что при данном заболевании происходит активация гуморального звена иммунитета, которая проявляется в нарастании титра комплемента, увеличении выработки иммуноглобулинов класса М и G, и увеличении количества циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови опытных животных.

Список литературы:

1.Бойко А.Н. Рассеянный склероз: молекулярные и клеточные механизмы / А.Н. Бойко // Молекулярная биология. - 1995. - Вып. 4. - С. 727-749.

2.Гусев Е.И. Рассеянный склероз: от изучения иммунопатогенеза к новым методам лечения / Е.И. Гусев, А.Н. Бойко М.: Губернская медицина, 2001. - 256 с.

3.Гусев Е.И. Рассеянный склероз / Е.И. Гусев, Т.Л. Демина, А.Н. Бойко М.: Нефть и газ, 1997. - 124 с.

4.Лебедев К.А. Иммунограмма в клинической практике / К.А. Лебедев, И.Д. Понякина М.: Наука, 1990. - 224 с.

5.Новиков П.Д. Принципы оценки иммунного статуса и диагностики иммунодефицитных болезней / П.Д. Новиков, Н.Ю. Коневалова, Н.Д. Титова // Иммунопатология. - 2005. - № 2. - С. 8-22.

6.Archelos J.J. The role of B cells and autoantibodies promotes central nervous systems remyelination / J.J. Archelos, M.K. Storch, H.P. Hartung // Multiple sclerosis - 1998. - № 4. - Р. 217-221.

Каждый человеческий организм обладает своей армией спасения. Представлена она иммунной системой, организованной структурой, которая посредством органов вырабатывает клетки – солдаты на поле масштабного боя с чужеродными веществами. Свойство организма отвечать на вторжение вредоносных агентов называется иммунитетом. С его помощью возможно отслеживание и уничтожение микроорганизмов, возможно побеждать в схватке с болезнью.

Историческая справка

Открытие такой науки, как иммунология, всколыхнуло общественность. Ученые стали задаваться вопросами о происхождении иммунитета. На почве этих размышлений выделилось две точки зрения и разные механизмы действия иммунной системы. Первую представлял великий русский ученый Илья Мечников. По его мнению, основой защитных свойств организма является взаимодействие иммунокомпетентные клетки против противника. Свой механизм он назвал клеточным иммунитетом. Другой точки зрения придерживался Пауль Эрлих.

Он утверждал, что удаление чужеродных агентов из человеческого организма возможно лишь с помощью защитных компонентов крови. Объясненный им механизм, получил название гуморальный иммунитет и был подкреплен теорией с соответствующим названием. Эрлих дал представление об антителах. Им было установлено, что антитела способны передаваться малышам от матери благодаря грудному вскармливанию. Также он подарил миру дифтерийный антитоксин, чем спас не один миллион жизней.

Спор между двумя учеными о происхождении иммунитета длился многие годы, пока не стало ясно, что оба мнения имеют право на существование. И клеточный, и гуморальный иммунитет составляют единый фронт защиты человеческого организма. За свой огромный вклад в понятие сущности иммунных сил и помощь человечеству в борьбе за здоровье, Мечников и Эрлих удостоились Нобелевской премии.

По каким принципам работает система

В основе реализации гуморального воздействия веществ, способных уничтожать чужеродные микроорганизмы через жидкости тела, в частности через кровь. Такие вещества носят название гуморальных факторов врожденного иммунитета. Их разделяют на 2 больших класса – специфические и неспецифические. К факторам неспецифической природы относят те клетки , которые, не имея конкретной специализации и направленности действия, угнетают микробы в общем.

Гуморальное звено иммунитета неспецифического характера составляют:

Сыворотка крови, с содержащимися в С-реактивным белком, который направлен на уничтожение патогенных организмов;
Секреты желез, угнетающих рост и развитие микроорганизмов;
Фермент лизоцим, способный растворять бактериальные клеточные стенки. Лизоцим разрушает химические связи в структуре стенки, в результате чего она теряет свою конфигурацию и постоянство. Становится просто несостоятельной и не способной к удерживанию постоянства внутренней среды, такая клетка несомненно погибает. Лизоцим содержится в слезной жидкости и слюнных железах;
Муцин – еще одно вещество, входящее в секрет слюнных желез. Представлено оно соединением углеводов и белков, носящим название гликопротеида. Необычная структура позволяет муцину защищать клеточные оболочки организма от действия токсических продуктов чужеродных веществ;
Пропердин – один из белков, ответственный за свертывающую систему крови. Этот белок активирует систему комплемента – еще один иммунный комплекс;
Цитокины – белковые соединения, которые выделяются клетками тканей. Цитокины передают сигналы между этими клетками и разделяются на несколько классов. Самым значимым является класс интерферонов;
Интерфероны – сигнальные цитокины, бьющие тревогу при появлении вирусной частице в организме. Помимо сигнальных функций, эти цитокиновые вещества угнетают возбудителей заболеваний. Выделяют несколько типов интерферонов. Альфа и Бета образуются при вирусном заражении, а Гамма образуется благодаря клеткам иммунной системы и стимулирует некоторые звенья клеточного иммунитета;
Система комплемента – это совокупность белкового комплекса, обладающего возможностью обезвреживать микроорганизмы. Всего в эту систему входит примерно 20 белков, каждый из которых имеет свой порядковый номер, как C1, C2, C3 и многие другие. Помимо угнетающей функции, эти белки регулируют работу других иммунных компонентов, а также «узнают» вредоносные частицы.

Клеточные факторы иммунитета представлены клетками кровеносной системы, а также тканями, принимающими участие в захвате или уничтожении чужеродных веществ. Такими клетками являются фагоциты, а сам процесс поглощения и переваривания вредоносных соединений – фагоцитозом. Фагоциты представлены моноцитами и нейтрофилами, гранулоцитами и эозинофилами, базофилами. Именно они и осуществляют клеточное звено иммунитета.

Гуморальный иммунитет имеет и специфические факторы. К ним относятся антитела – белковые протекторы, носящие название иммуноглобулинов. Эти иммунные компоненты поставляются белыми клетками крови – В-лимфоцитами. Лимфоциты группы В образуются в костном мозге и лимфатических узлах, селезенке и пейеровых бляшках. Продуцируя антитела, лимфоциты создают высокоорганизованных и изощренных защитников, которые могут не только отслеживать и удалять чужеродные вещества, но и запоминать их для предотвращения последующего вторжения.

Но есть моменты в развитии организма, когда антитела не способны вырабатываться состоятельно, или, когда они имеются, но несостоятельны в функциональном плане. Это период новорожденности и внутриутробного развития. Система гуморального иммунитета малышей не настолько развита, чтобы создавать иммуноглобулины должного качества. Но защита от чужеродных соединений детям нужна как никому. Попав в новый для них мир, в неизвестную окружающее среду, они особенно беззащитны перед вредоносными микроорганизмами.

На помощь малышам приходят антитела мамы. Сначала материнские антитела поступают через плаценту к ребенку, затем через грудное вскармливание. Но долго такая функционировать не в состоянии. И спустя пару месяцев после рождения иммуноглобулины матери начнут разрушатся в организме ребенка. Этот период станет особенно уязвимым в его жизни. Хорошо, что своя система иммунного ответа начинает попытки функционировать в этом возрасте и скоро собственные иммунные клетки созревают для сольной защиты.

Детки начинают вырабатывать собственные иммуноглобулины. Вырабатываются они в большем количестве нежели у взрослых. Однако качество антител не соответствует запросам организма. Иммуноглобулины неактивные и несостоятельные, они не могут выполнять вверенные им обязательства. Поэтому так важна вакцинация для малышей, они не должны оставаться незащищенными от опасностей внешней среды.

Иммуноглобулины

Иммуноглобулины – это гликопротеины, то есть соединение углеводного и белкового начал. Такая конфигурация обеспечивает необходимую клеточную структуру, которая помогает выполнять свою иммунную роль. Согласно физико-химическим и иммунологическим методам было открыто около 5 классов антител у человека и примерно 3-6 у животных. Иммуноглобулины обозначаются как Ig. Среди относящихся к человеку, выделяют:

В период болезни гуморальный , и образование антител происходит не так как в норме. При этом синтез идет в два этапа:

Латентный или индуктивный - период, который занимает одни сутки. В эту фазу образуется незначительное количество антител;
Продуктивный - длится около 10-15 дней, пик приходится на 4 сутки. Во время данного периода антитела волнообразно изменяют свою численность, то увеличиваясь, то снижаясь.

Результаты исследований

При наличии симптомов сниженного иммунитета или подозрении на них, при желании знать состояние своей иммунной системы или для контроля имеющегося заболевания, проверяют его уровень посредством различных анализов, от сдачи простого анализа крови, до проточной цитометрии. Результатом исследований является иммунограмма – это картина результатов после проведенных исследований компонентов иммунной системы, таких как лейкоциты, фагоциты и другие клетки.

Благодаря иммунограмме оценивают состав антител, и активность иммунных компонентов. Появляется возможность определения количественного соотношения иммуноглобулинов, состояния иммунитета. При определении уровня защиты для исследования берут кровь. Сердцем таких опытов является лаборатория ГНЦ РАМН – гематологический научный центр Российских академий медицинских наук. Среди гематологических клиник России, ГНЦ РАМН ведет одну из самых активных научно-диагностических работ.

Исследовательское отделение изучает новые методы диагностики. У них наблюдаются сотни пациентов с заболеваниями системы крови, патологиям уделяется большое внимание. Лаборатория обеспечивает возможности по созданию и анализу современных диагностических мероприятий. Ведущие квалифицированные специалисты работают над созданием лекарств от миелоидного и лимфобластозного лейкоза, болезни Ходжкина, диффузной В-крупноклеточной лимфомы и многих других заболеваний.

Лаборатория снабжена прогрессивным техническим оборудованием. А на базе самого научного центра происходит создание лекарственных препаратов и определяется образовательная научная деятельность. Такие центры поставляют новые возможности для диагностики и выявления заболеваний крови и других систем, в частности, иммунной системы. Исследования стандартизируют, и они становятся доступны повсеместно для каждого, желающего узнать в чем же причина его недуга и как его побороть.

Люди со сниженными показателями оценки иммунного статуса, входят в группу риска. Причина снижения иммунитета может крыться в структурной , в приобретенных под влиянием окружающей среды патологиях. Список причин довольно большой, среди них могут быть и наследственные предрасположенности к заболеваниям.

Лишь тщательная оценка квалифицированного специалиста поможет выяснить причину пониженного иммунного фона и назначить соответствующее необходимое лечение. Своевременная диагностика и лечение поможет избежать угнетения функции здоровья. Ключ к здоровой жизни лежит в наблюдении за состоянием иммунной и других систем своего организма.

Фундамент иммунологии был заложен изобретением микроскопа, благодаря чему удалось обнаружить первую группу микроорганизмов - болезнетворные бактерии.

В конце XVIII века английский сельский врач Эдвард Дженнер сообщил о первой удачной попытке предотвратить заболевание посредством иммунизации. Его подход вырос из наблюдений за одним интересным явлением: доярки часто заражались коровьей оспой и впоследствии не болели натуральной оспой. Дженнер ввел маленькому мальчику гной, взятый из пустулы (нарыва) коровьей оспы и убедился в том, что мальчик оказался иммунным к натуральной оспе.

Работа Дженнера дала начало изучению теории микробного происхождения заболеваний в XIX веке Пастером во Франции и Кохом в Германии. Они отыскали антибактериальные факторы в крови животных, иммунизированных микробными клетками.

Луи Пастер успешно выращивал различные микробы в лабораторных условиях. Как часто бывает в науке, открытие было сделано случайно при культивировании возбудителей холеры кур. Во время работы одна из чашек с микробами была забыта на лабораторном столе. Было лето. Микробы в чашке несколько раз нагревались под солнечными лучами, высохли и потеряли способность вызывать заболевание. Однако куры, получившие эти неполноценные клетки, оказались защищенными против свежей культуры холерных бактерий. Ослабленные бактерии не только не вызывали заболевание, а, напротив, давали иммунитет.

В 1881 году Луи Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний.

В 1908 г. Илья Ильич Мечников и Пауль Эрлих были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета.

И. Мечников создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета, согласно которой решающая роль в антибактериальном иммунитете принадлежит фагоцитозу.

Сначала И. И. Мечников как зоолог экспериментально изучал морских беспозвоночных фауны Черного моря в Одессе и обратил внимание на то, что определенные клетки (целомоциты) этих животных поглощают все инородные частицы (в т. ч. бактерии), проникающие во внутреннюю среду. Затем он увидел аналогию между этим явлением и поглощением белыми клетками крови позвоночных животных микробных телец. И. И. Мечников осознал, что это явление не питание данной единичной клетки, а защитный процесс в интересах целого организма. Ученый назвал действующие таким образом защитные клетки фагоцитами - "пожирающими клетками". И. И. Мечников первым рассматривал воспаление как защитное, а не разрушительное явление.

Против теории И. И. Мечникова в начале XX века выступали большинство патологов, так как они считали лейкоциты (гной) болезнетворными клетками, а фагоциты - разносчиками инфекции по организму. Однако, работы Мечникова поддержал Луи Пастер. Он пригласил И. Мечникова работать в свой институт в Париже.

Пауль Эрлих открыл антитела и создал гуморальную теорию иммунитета , установив, что антитела передаются ребенку с грудным молоком, создавая пассивный иммунитет . Эрлих разработал метод изготовления дифтерийного антитоксина, благодаря чему были спасены миллионы детских жизней.

Теория иммунитета Эрлиха говрит о том, что на поверхности клеток есть специальные рецепторы, распознающие чужеродные вещества (антигенспецифические рецепторы ). Сталкиваясь с чужеродными частицами (антигенами) эти рецепторы отсоединяются от клеток и в качестве свободных молекул выходят в кровь. В своей статье П. Эрлих назвал противомикробные вещества крови термином "антитело ", так как бактерий в то время называли "микроскопические тельца".

П. Эрлиха предполагал, что еще до контакта с конкретным микробом в организме уже есть антитела в виде, который он назвал "боковыми цепями". Теперь известно, что он имел в виду рецепторы лимфоцитов для антигенов.

В 1908 году Паулю Эрлиху вручили Нобелевскую премию за гуморальную теорию иммунитета.

Чуть раньше Карл Ландштейнер впервые доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пределах одного вида.

Питер Медовар доказал удивительную точность распознавания иммунными клетками чужеродных белков: они способны отличить чужеродную клетку всего по одному измененному нуклеотиду.

Френк Бёрнет постулировал положение (аксиома Бёрнета), что центральным биологическим механизмом иммунитета является распознавание своего и чужого.

В 1960 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили Питер Медавар и Френк Бёрнет за открытие иммунологической толерантности (лат. tolerantia - терпение) - распознавание и специфическая терпимость к некоторым антигенам.

Содержание:

Что такое гуморальный иммунитет

Гуморальный иммунитет является системой защиты организма, обеспечиваемой за счет веществ межклеточной среды (антител, секретов желез, ферментов). В традиционной классификации иммунитета ему противопоставляется клеточный, однако подобное деление условно, поскольку работа этих механизмов тесно связана.

Принципы функционирования гуморального иммунитета

Гуморальный иммунитет требует присутствия веществ из двух категорий:

Неспецифические факторы иммунитета являются химическими соединениями, подавляющими развитие бактерий и вирусов. К ним относятся белки плазмы крови (интерфероны, маркеры), секреты эндокринных желез, некоторые ферменты (лизоцим).
Специфические факторы иммунитета представлены антителами. Они вырабатываются белыми клетками крови В-лимфоцитами и реагируют на определенные антигены – потенциально опасные инородные вещества и агенты.

Все биологически активные вещества работают в тесной связке с клетками крови, отвечающими за защиту тела человека от патогенных организмов.

Видео: Передача «Жить здорово!» о гуморальном типе иммунного ответа

Пути формирования антител в организме человека

Часть антител попадает в организм ребенка от матери во время внутриутробного развития. Они относятся к тем, что были созданы в процессе эволюции человека. Другая группа факторов поступает к малышу после его рождения с грудным молоком.

Самостоятельная выработка антител организмом человека происходит при знакомстве с новыми антигенами (например, при заболеваниях) и осуществляется неравномерно. На первые сутки их количество незначительно, затем оно волнообразно нарастает с пиком на 4 день, после чего так же постепенно спадает.

Инъекционное введение готовых антител возможно при острой необходимости во время болезни. Решение о проведении подобной процедуры принимается лечащим врачом на основании данных анализов и оценки тяжести состояния пациента.

Организм способен запоминать антигены. В этом случае при повторном их попадании он быстро справляется с болезнью. Именно эта особенность делает возможным применение вакцин.

Нарушения в работе механизма гуморального иммунного ответа

Работоспособность гуморального иммунитета затрагивает две группы патологий:

Нарушения функции непосредственно этой разновидности иммунитета вызываются врожденными патологиями механизмов выработки белков иммуноглобулинов, приводят к развитию синдромов, характеризующихся повышением чувствительности к определенным микроорганизмам или недостаточной активностью желез.
Сбои в функционировании иммунитета общего характера включают синдром неполноценных лимфоцитов, пороки развития и формирования тканей иммунной системы.

Неправильная или недостаточная работа иммунитета способна приводить к развитию серьезных заболеваний: различных типов аллергии, болезни Крона, атопического дерматита, колита, системной красной волчанки, ревматоидного артрита. Изучение работы звеньев иммунитета оценивается с помощью иммунограммы. Она представляет собой расширенный анализ крови с определением ряда показателей состава и активности лимфоцитов.

Показатели гуморального иммунитета

Для оценки работоспособности гуморальной составляющей иммунного ответа применяются данные, демонстрирующие содержание антител в сыворотке крови.

Показатели крови

Характеристика антител включает описание их роли в работе защитных сил организма, время выработки и другие свойства, позволяющие использовать данные иммунограммы для постановки диагноза и разработки схемы лечения:

Каждый тип иммуноглобулинов играет свою роль в обеспечении комплексной реакции организма на заражение.

Симптомы ослабления гуморального иммунитета

К внешним проявлениям недостаточности иммунитета относятся:

Снижение эффективности защитных сил организма выражается в симптоматике общего характера. Тесная связь в работе клеточного и гуморального механизмов мешает описывать эти признаки отдельно для каждого из них.

Принципы восстановления работоспособности иммунной системы

Для активации ослабленных защитных сил организма важно определить причину сбоев в их работе. Повреждение определенных звеньев иммунитета может приводить к конкретным заболеваниям со специфической симптоматикой или выражаться в общем снижении качества здоровья и уровня сопротивляемости инфекционным заболеваниям.

Компенсация или лечение болезней, негативно сказывающихся на работе гуморального иммунитета, автоматически способствует его скорейшему восстановлению без принятия дополнительных мер. К таким патологиям относится сахарный диабет , некоторые хронические заболевания.

Коррекция образа жизни также необходима для решения вопроса о поднятии показателей работоспособности иммунной системы. Она включает:

избавление от вредных привычек;
соблюдение режима сна и бодрствования, отдыха и работы;
высокую двигательную активность и ежедневное пребывание на свежем воздухе;
здоровый рацион.

Гуморальный иммунитет можно также эффективно восстанавливать посредством применения витаминно-минеральных комплексов, рецептов народной медицины и специализированных препаратов. Комплексные витамины и микроэлементы необходимо употреблять согласно инструкции, избегая передозировки. Курс приема особенно полезен в весенний период года.

Морсы из кислых северных ягод, мед, имбирь , шиповник, боярышник, алоэ и другие продукты служат адаптогенами и антисептиками мягкого действия. Настойки прополиса, эхинацеи , родиолы розовой, женьшеня являются эффективными средствами природного происхождения для восстановления защитных сил организма.

Предупреждение: Прием препаратов и витаминно-минеральных комплексов для поднятия любого типа иммунитета не будет эффективным в случае, когда не найдена и не устранена причина нарушения его работы.

Лекарственные препараты-иммуномодуляторы должны приниматься по назначению врача.