Geum.ru

А. Э. Еремеева Часть 3 Проблемы современных исследований в гуманитарных науках Омск ноу впо «ОмГА» 2010

Вид материалаДокументы

Содержание


Е. П. Романова, О. М. Зуева
Экологические аспекты нарушения
Подобный материал:
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   23

М. П. Солодовников, Е. Д. Даленов, Ю. И. Зуева,

Е. П. Романова, О. М. Зуева

Институт развития здравоохранения Республики Казахстан,

Омская государственная медицинская академия,

Омская гуманитарная академия

г. Астана, г. Омск


ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НАРУШЕНИЯ

РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА


Одной из проблем для человечества, находящегося на пороге XXI тысячелетия, являются иммунодефициты и аллергизация населения вследствие влияния изменений экологии окружающей среды на организм человека, значительного роста социально-экономических катаклизм, увеличения миграционных потоков и высокой урбанизации населения, снижения жизненного уровня населения, несбалансированности в количественном и качественном отношениях продуктами питания. В связи с вышесказанным, на сегодняшний день актуально стоит вопрос формирования здорового образа жизни, при котором происходящие приспособительные процессы формируют гибкость адаптации и расширение резервных возможностей организма человека, повышают его иммунологическую устойчивость.

Как известно [1], иммунологическую функцию в организме выполняет специализированная система клеток тканей и органов, объединенных в иммунную систему, призванную обеспечить наилучшую приспособляемость организма к условиям внешней среды. Одной из закономерностей функционирования иммунной системы является сложность структуры системы иммунитета. В структурной организации иммунной системы человека выделяются 5 уровней. I уровень – это центральные лимфоидные органы (костный мозг и тимус), которые выполняют основную роль в дифференцировке и созревании предшественников иммуно-компетентпых клеток (ИКК).

Что касается следующего, II уровня, то это периферические органы системы иммунитета селезенка, лимфатические узлы, миндалины, а также ассоциированная с кишечником (GALT), с бронхами (ВALT) и с кожей (SALT) лимфоидная ткань.

Следующий, III уровень антигенно-структурного гомеостаза составляют ткани и органы, где осуществляются иммунные реакции и через которые постоянно фильтруются иммуно-компетентные клетки (ИКК), макрофаги. Тканевой уровень характеризуется специфическими (тканевыми, органными и функциональными) антигенными маркерами, особенностями экспрессии общих для всего организма антигенов гистосовместимости. Тканевые гормоны, рецепторы продуктов иммунной реакции, состояние микроциркуляции играют важную роль в эффективности иммунных реакций.

Необходимо отметить, что все три уровня связаны между собой системой кровообращения и лимфообращения [4]. Благодаря рециркуляции иммунная система функционирует как единое целое; она помогает лимфоцитам осуществлять иммунологический надзор за генетическим постоянством соматических клеток; в процессе циркуляции повышается эффективность контактов с поступающими в организм антигенами, создаются оптимальные условия для кооперативных взаимодействий между лимфоцитами и макрофагами; она обеспечивает генерализацию иммунного ответа с вовлечением большинства клеток клона.

Относительно IV уровня важно заметить, что он представлен клетками, основными из которых являются тимуснезависимые (В-клетки, среди которых обнаружены продуценты разных классов иммуноглобулинов) и тимусзависимые (Т-клетки) лимфоциты. Среди Т-лимфоцитов различают: 1) клетки-киллеры, осуществляющие реакции клеточного иммунитета; 2) клетки-хелперы (CD3+ CD4+), среди которых выделяют две субпопуляции Т-хелперов: Т1- и Т2-хелперы, которые отличаются по выделяемым лимфокинам (Т1-хелперы продуцируют ИЛ2, ИНФ, лейкотриены, ФНО , фактор стимуляции макрофагов и гранулоцитов; Т2-хелперы продуцируют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10, ИЛ-13, ИЛ-3 и ИЛ-6); 3) клетки-супрессоры, среди которых выделяют: а) естественные Т-супрессоры (Т1 популяция), которые подавляют функцию цитотоксических лимфоцитов и Т-хелперов, обеспечивая иммунологическую неотвечаемость на собственные аутоаитигены; подавляют синтез IgE; б) антигенспецифические Т-супрессоры (Т-Т и Т-В), влияющие на начальные стадии иммунного ответа.

Как установлено [1], в иммунных реакциях участвуют нулевые клетки (натуральные киллеры, К-клетки), естественные супрессорные клетки, лимфокинактивированные киллеры, плазматические клетки. Огромная роль отводится макрофагам, выполняющим как функции стромы, так и участвующим в индукции и регуляции иммунных процессов. Клеточную основу системы иммунитета составляют и ретикуло-эпителиальные клетки, которые в тимусе секретируют гормональные вещества (тимозины семейство пептидов, полученных из фракции 5 тимозина - ТФ5; тимопоэтин и его аналоги; сывороточный тимусный фактор (СТФ), комплекс которого с цинком получил название тимулин; тимусный гуморальный фактор (ТГФ); гомеостатический тимусный гормон), а в других органах являются поддерживающими стромальными элементами. Кроме того, прямо или косвенно в иммунных реакциях участвуют тучные клетки, гранулоциты, эритроциты, фибробласты.

Согласно [1] V уровень антигенно-структурного гомеостаза составляют макромолекулы, в первую очередь представленные иммуноглобулинами (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) и лимфокинами, играющими важную роль в эффекторных реакциях; супрессорный и хелперные факторы; рецепторы к компонентам комплемента, Fc-фрагменту антител, ряду гормонов и нейромедиаторов; гуморальные факторы тимуса, лимфокейлоны, простагландины, гистамин и др. Важный компонент иммунной системы система комплемента, осуществляющая лизис бактерий и иммунных комплексов, участвующая в привлечении, активации нейтрофилов и опсонизации. К данному уровню организации иммунной системы относят систему генов и антигенов главного комплекса гистосовместимости (МНС), которые определяют несовместимость тканей при пересадке и индуцируют реакции, вызывающие отторжение трансплантантов. Система генов HLA локализуется на коротком плече справа от центромера 6 аутосомной хромосомы; комитетом ВОЗ признаны следующие локусы системы HLA: A (23 антигена), В (49), С (8), DR (16), D (19), DQ (3), DP (6); на этих локусах синтезируется 4 класса антигенов (белков) МНС [4].

Иммунную реакцию от ее начала до завершения можно условно разделить на три блока:

Распознавание антигена —> Формирование эффекторов —> Эффекторная часть иммунного ответа.

На начальных этапах каскада событий, условно называемых антигенным распознаванием, этот процесс имеет неспецифический характер. Первой клеткой, вступающей во взаимодействие с антигеном, является макрофаг (АПК – антигснпрезентирующая клетка). Антигены могут поступать в организм в составе бактериальной клетки или вирусной частицы, а также в виде высокомолекулярного белка или полисахарида (например, при вакцинации). И в том, и в другом случае антиген подвергается фагоцитозу и внутриклеточному перевариванию.

По мнению [6], результатом переваривания является «разборка» крупных молекул на отдельные «блоки» – «процессинг антигена». Такой процессированный антиген экспрессируется на поверхности макрофага в комплексе с HLA-DR-антигенами главного комплекса гистосовместимости (II класс белков МНС), присутствующими на АПК, а рецепторы к ним имеются на Т-хелперах. Для осуществление взаимодействия между антигенпрезентирующими клетками и Т-лимфоцитами крайне важно участие адгезивных молекул семейства ICAM и его лигандов – представителей VLA-интегринов [6].

Начальный слабый контакт между Т-клетками и моноцитами опосредован взаимодействием LFA-1 -ICAM-1, которые в малых количествах присутствуют на покоящихся клетках. Взаимосвязь TCR – CD3 (антигенраспознающий рецептор Т-клеток) с антигенами ГКГС на моноцитах является результатом как в самих Т-клетках, так и в АПК. Стимуляция TCR – CD3 в Т-клетках усиливает авидность LFA-1 доя его лиганда ICAM-1 на АПК. LFA-1-зависимое взаимодействие может дополняться более слабыми взаимодействиями, такими как CD2 LFA-3. Оптимальная Т-клеточная активация требует перекрестного связывания комплекса TCR – CD3, наличия цитокинов ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО и мембранно-связанного костимулирующего сигнала, индуцированного ИНФ и экспрессируемого на моноцитах. Взаимодействие между Т-клетками и АПК определяют специфическую активацию и последующую дифференцировку Т-клеток и АПК [6].

Как считают [1, 6], для иммунного ответа необходимо взаимодействие Т- и В-лимфоцитов (в некоторых случаях активация В-клеток возможна и без участия Т-клеток – например, бактериальный липополисахарид в высоких концентрациях способен самостоятельно вызывать поликлональную активацию В-клеток), в котором важную роль играет ряд поверхностных рецепторов, обеспечивающих передачу костимулируюших сигналов. Слабая адгезия обеспечивается взаимодействием LFA-1 ICAM-1 и последующим контактом TCR – CD3 с комплексом антиген-ГКГС (HLA-DR) и индукцией сигналов Т- и В-клетками. На поверхности В-клеток экспрессируется дифференцировочный антиген CD40, относящийся к тому же семейству молекул, что и фактор роста нервов, фактор некроза опухолей. Вскоре после активации на мембране Т-клетки начинает экспрессироваться лиганд для CD40 (контррецептор) – CD40L. Взаимодействие CD40 – CD40L стимулирует В-клеточную пролиферацию, важную роль в которой играет ИЛ-6. Контактные взаимодействия между Т- и В-лимфоцитами могут также стимулировать пролиферацию Т-клеток и продукцию цитокинов, образование цитотоксических Т-лимфоцитов, инициированных антигеном или митогеном. Такая стимуляция осуществляется за счет взаимодействия CD28 и его лиганда – В7/ВВ1 (CD80).

Если активация комплекса TCR – CD3 приводит к повышению авидности LFA-1-рецептора и, как следствие, к усилению Т-клеточной адгезии, то активация В-клеток, возникающая в результате контакта с Т-клетками, необходима для вхождения В-клеток в фазу G1 клеточного цикла. Этот процесс требует синтеза новых белков. Природа мембранно-связанных костимулируюших факторов В-клеток пока остается неясной. Хотя предполагается, что В7 / ВВ-1 может выполнять роль костимулирующей мембранно-связанной молекулы на В-клетках. Кроме того, взаимодействия LFA-1 – ICAM-1 и CD2 – LFA-3 также участвуют в процессе костимуляции. Дальнейшая активация Т-клеток поддерживается цитокинами, которые секретируются В-клетками. Затем происходит пролиферация и дифференцировка Т-клеток. Инициирование секреции ИЛ-4 Т-клетками переводит В-клетки в фазу S клеточного цикла, а выделение ИЛ-5 вызывает продукцию IgM и дальнейшее изменение изотипа. Таким образом, комплекс двусторонних взаимодействий обуславливает пролиферацию и дифференцировку обеих взаимодействующих клеток [4, 6].

Описанная сложность структуры иммунитета обусловливает ее надежность функционирования. Способность к весьма совершенной компенсации при выпадении или недостаточной эффективности отдельных звеньев достигается многократным дублированием не только основных, но и многих второстепенных механизмов. Например, при проникновении инфекции через стенку кишечника и внутриклеточном расположении возбудителя возникает необходимость уничтожения собственных зараженных клеток, при этом существует до семи дублирующих друг друга механизмов. Первую линию защиты в этом случае держат интраэпителиальные ЕК-клетки, способные без предварительного комитирования распознавать и уничтожать собственные клетки, содержащие генетически чужеродную информацию. После периода сенсибилизации включается механизм повышенной чувствительности замедленного типа (ПЧЗТ), Т-киллеры из пейеровых бляшек мигрируют в эпителий. Одновременно появляются и специфические AT, через посредство которых могут вступать в действие и К-лимфоциты. Кроме Т-киллеров аналогично могут действовать и ЛАК-клетки (лимфокинактивированные лимфоциты). Рецепторами для свободного Fc-фрагмента прикрепившихся к инфицированной клетке AT обладают не только К-лимфоциты, но также часть моноцитов, нейтрофилов, благодаря чему и эти клетки участвуют в антителозависимой, клеточно-опосредованной цитотоксичности. Цитолиз может осуществляться и без прямого участия клеток – антителами и комплементом.

Между тем, каждый из механизмов иммунитета хорош только по отношению к определенным обстоятельствам, поэтому следующей закономерностью иммунной системы является способность выбора лучшего механизма защиты [1]. Например, эозинофильный механизм эффективен по отношению к метазойным паразитам, но совершенно бесполезен при острых вирусных заболеваниях или при таких хронических инфекциях, как туберкулез, бруцеллез. Система интерферон – естественные киллеры успешно включается при гриппе, но не может справиться с личинками трихинелл.

По мнению [4], данная закономерность проявляется и в роли различных классов иммуноглобулинов. Так, основная масса антитоксинов и противовирусных антител принадлежит к IgG, который в значительном количестве синтезируется в ответ на вторичный антигенный стимул, что необходимо с целью регуляции уровня продукции специфических антител, а наличие памяти в отношении антител этого класса позволяет организму сохранять иммунитет на протяжении длительного времени и обеспечивать высокую его напряженность. Поскольку IgG – единственный иммуноглобулин, который проходит через плаценту, что необходимо для защиты организма ребенка от дифтерии, столбняка, коклюша, кори. Между тем иммунитет против энтеробактерий обеспечивается, главным образом, IgM, которые не проходят через плаценту, поэтому новорожденные не защищены от кишечных инфекций (дефицит IgM в этот период компенсируется за счет поступления в организм новорожденного IgM и IgA с молоком матери). А секреторному IgA принадлежит ведущая роль в защите против вирусов, поэтому у лиц со сниженным количеством IgA часто наблюдаются катары верхних дыхательных путей.

Важно отметить, что иммунная система обладает достаточной гибкостью для того, чтобы вовремя попытаться заменить один развившийся механизм иммунитета другим. Способность переключения на более эффективный механизм можно рассмотреть на примере острых вирусных заболеваний, когда уже с первых дней включается механизм интерферон ЕК, а после того, как ликвидирована острая стадия заболевания, для ликвидации явления персистирования вируса включается Т-киллерный механизм [1].

Систему иммунитета отличает единство защитного и повреждающего действия реакций иммунитета, зависимость клинических проявлений от типа иммунологических реакций и свойств возбудителя [1] .

Ярким примером служат аллергические болезни (при атопии и анафилаксии включается Т2-хелперный механизм, а при других типах аллергий – Т1-хелперный механизм иммунного ответа), при которых различные безвредные вещества вызывают мучительные, а порой и опасные для жизни клинические проявления, обусловленные чрезмерно интенсивными иммунологическими реакциями.

Другой пример [4]: в результате реакции антиген – антитело (Аг-Ат) образуются иммунные комплексы, биологическая целесообразность которых – нейтрализация и элиминация антигенного субстрата.

Образующиеся в процессе реакции комплексы Аг-Ат обладают выраженной биологической активностью, обладают сродством к тканям, взаимодействуют с комплементом и могут вызывать в организме следующие явления: дегрануляцию тканевых базофилов, повышение содержания эозинофилов, агглютинацию лейкоцитов и тромбоцитов, сокращение гладких мышц, повышение проницаемости капилляров, пролиферацию эндотелия, повреждение нейтрофилов, дегенерацию тканей, адсорбировавших комплекс, а также лихорадку, интоксикацию, феномен Артюса, кожные реакции немедленного и замедленного типа. В норме комплексы Аг-Ат поглощаются фагоцитами: крупные и комплементсвязывающие ИК удаляются из циркулирующей крови мононуклеарными фагоцитами, главным образом купферовскими клетками; прочие комплексы удаляются макрофагами селезенки, а также фиксируются в клубочках почек и стенках кровеносных сосудов; если антитела обладают низкой аффинностью к антигену, то он слабо удаляется из организма. После того, как комплексы Аг-Ат поглотились фагоцитами, они катаболизируются в цитоплазме или разрушаются системой комплемента. В случаях нарушения катаболизма комплексов антиген-антитело, последние вызывают заболевания. Примером такого заболевания может служить сывороточная болезнь. Комплексы Аг-Ат при гломерулонефрите, эндокардите, артрите, агранулоцитозе воспринимаются как чужеродные вещества, и против них возникают аутоиммунные реакции [4]. Для того чтобы иммунная система работала координированно, необходим постоянный обмен информацией между ее звеньями, для чего существует сложная система связи, передающая не только необходимые сведения, но и прямые приказы включения или подавления отдельных механизмов. Иными словами, должна существовать система регуляции всех иммунологических механизмов [1]. К этой системе относятся интерлейкины (ИЛ, до 16 разновидностей, причем ИЛ-1 существует в двух формах [2, 5]. Лимфокины являются полипептидами семейства цитокинов, или семейства гормоноподобных молекул, которые действуют на различные типы клеток и участвуют в регуляции иммунных и воспалительных процессов. Обычно интерлейкины модулируют в иммунитете и воспалении как локальные, так и системные защитные механизмы организма посредством роста, миграции и дифференцировки лимфоидных и нелимфоидных клеток. Они синтезируются при повреждении тканей, инфекции и различных иммунных ответах, а их действие опосредуется различными клеточными поверхностными рецепторами. Действие цитокинов реализуется по сетевому принципу, т. е. передаваемая клеткой информация содержится не в индивидуальном пептиде, а в наборе регуляторных цитокинов. При этом цитокины действуют в отношениях синергизма и антогонизма, каскадно, индуцируют выработку друг друга, трансмодулируют поверхностные рецепторы к другим медиаторам. Существенен для цитокиновой регуляции аутокринный механизм, когда одна и та же клетка секретирует цитокин и реагирует на него (Т-хелперы, макрофаги, фибробласты, эндотелиальные клетки и др.). Синергизм действия ИЛ-1 и фактора некроза опухолей (ФНО существует в двух формах – проявляется, например, при индукции синтеза коллагена). Ряд цитокинов – ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО, ИФ (существует 3 формы интерферона), трансфор­мирующий фактор роста (ТФР ) и др. – оказывают плейотропное действие, в частности регулируют выход нейтрофилов и моноцитов из циркуляции в ткани, контролируют адгезивные взаимодействия с клетками эндотелия сосудов. Под влиянием ИЛ-1 и ФНО увеличивается экспрессия молекул адгезивных молекул ICAM и ELAM на эндотелиальных клетках, макрофагах. На последующих этапах значительно возрастает активность мононуклеарных фагоцитов, презентация ими антигена, каскад цитокиновой продукции [2, 5, 6].

В координацию иммунного ответа при необходимости вовлекаются и другие системы организма: нервная и эндокринная, особенно звено АКТГ-гормоны коры надпочечников [3]. Так показано, что направленность действия на иммунные реакции глюкокортикоидных гормонов может зависеть от концентрации последних: высокие концентрации оказывают иммунодепрессивное действие, а низкие – иммуностимулирующее. Обнаружено увеличение синтеза глюкокортикоидов под действием ИЛ-1 (эндогенного пирогена), в то же время глюкокортикоиды тормозят иммунный ответ, воздействуя, в частности, на продукцию ИЛ-1 и ИЛ-2. Регулировать выработку ИЛ-1 можно закаливанием – обливанием холодной водой, которое желательно делать на свежем воздухе, стоя босыми ногами на земле. Как известно, кратковременное воздействие холодной воды является умеренным стрессором, который необходим организму для становления и стимуляции собственных неспецифических защитных механизмов (например, фагоцитоза). Такое стрессовое воздействие вызывает в организме активацию системы «стресс-антистресс», своего рода тренирует ее, что проявляется прежде всего в повышении тонуса центральной нервной системы, симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, тренировке гормональных антистрессовых систем, которые, в свою очередь, включаются в координацию иммунного ответа организма. Одновременно при умеренном стрессе происходит стимуляция процессов восстановления и регенерации, в которых немалая роль отводится цитокинам. Стрессовое воздействие активирует синтез и высвобождение морфиноподобных веществ – эндорфинов, которые наряду с АКТГ и ИЛ-1 синтезируются макрофагами. Кроме того, определенное влияние на выработку эндогенных пирогенов оказывают положительные эмоции, возникающие, например, при прослушивании музыкальных произведений и ознакомлении с произведениями искусств; в результате нахождения в лесу, на реке, море, в горах.

Однако сильный стресс может индуцировать состояние транзиторного иммунодефицита. Такое состояние наблюдается у спортсменов-профессионалов на «пике» спортивной формы. При этом показаны снижение активности NK-клеток, уменьшение показателей CD4/CD8 и содержания IgA в слюне, снижение интенсивности пролиферативного ответа лимфоцитов на антигены и митогены и угнетение функций неспецифического иммунитета. В то же время стрессовые сигналы средней интенсивности (умеренные спортивные нагрузки, физические упражнения, обливание, еженедельная парная баня, «голодные дни», достаточный секс) повышают специфическую и неспецифическую резистентность организма (положительно влияют на Т-систему, увеличивают антителообразование, фагоцитарную активность клеток и т. д.)[2].

Правильное и сбалансированное по витаминному и микроэлементному составу питание также оказывает большую роль в функционировании системы иммунитета. Поскольку известно, что дефицит витаминов А, В, С, Д, Е приводит к нарушению функционирования различных популяций иммунокомпетентных и вспомогательных клеток, синтеза цитокинов и в итоге к различным иммунодефицитным состояниям. Недостаток меди в питании ингибирует иммунный ответ, при этом страдают функции Т-хелперов, выделение которыми факторов активации лимфоцитов задерживается. Дефицит ионов цинка сопровождается снижением массы тимуса, что определяется уменьшением количества тимоцитов и снижением их пролиферативной активности. Железодефицитные состояния сопровождаются снижением иммунной реакции, а при магний-дефицитной диете наблюдается увеличение иммунной реакции, стимуляция пролиферации лимфоидных клеток и развитие на этой основе тимом, снижается дифференцировка Т-киллеров [2, 7].

В пищу необходимо употреблять достаточное количество овощей, фруктов и пищевых трав. При достаточном употреблении клетчатки происходит полноценное очищение кишечника, улучшается всасывание, что предотвращает накопление токсических веществ, которые не только оказывают отрицательное влияние на содержание иммунокомпетентных клеток, но и на распределение субпопуляций иммунорегуляторных лимфоцитов [2, 7].


Библиографический список

  1. Беклемишев, Н. Д. Аллергия, иммунитет и иммунокоррекция / Н. Д. Беклемишев. – Алматы : Гылым, 1995. – 168 с.
  2. Грачева, Л. А. Цитокины в онкогематологии / Л. А. Грачева. – М. : Алтус, 1996. – 168 с.
  3. Даленов, Е. Д. К патогенезу постреанимационного иммунодефицита / Е. Д. Даленов, О. М. Зуева. – Акмола, 1997. – 144 с.
  4. Йегер, Л. Клиническая иммунология и аллергология / Л. Йегер. – М. : Медицина, 1990. – Т. 1. – 527 с.
  5. Ковальчук, Л. В. Иммуноцитокины и локальная иммунокоррекция / Л. В. Ковальчук, Л. В. Ганковская // Иммунология. – 1995. – № 1. – С. 4–7.
  6. Пальцев, М. А. Межклеточные взаимодействия / М. А. Пальцев, А. А. Иванов. – М. : Медицина, 1995. – 224 с.
  7. Подколзин, А. А. Иммунитет и микроэлементы / А. А. Подколзин, В. И. Донцов. – М., 1994. – 144 с.


© Солодовников М. П., Даленов Е. Д., Зуева Ю. И.,

Романова Е. П., Зуева О. М., 2010