3. Понятие о реакциях иммунитета. Механизмы иммунологических диагностических реакций.

Реакции иммунитета – это реакции специфического взаимодействия (связывания) антигена и антитела или антигена и сенсибилизированного Т-лимфоцита. В этих реакциях участвует сыворотка (serum), поэтому они называются серологическими.

Реакции иммунитета используются для диагностики инфекционных заболеваний. При этом неизвестный компонент определяется по известному компоненту, что основано на специфичности взаимодействия антигена с антителом. Если известно антитело, то можно выявить (обнаружить) неизвестный антиген. Если же известен антиген, то по нему можно обнаружить неизвестные антитела.

Таким образом, реакции иммунитета используются:

1) для серологической диагностики (серодиагностики) заболеваний - обнаружение в сыворотке крови больных людей антител к определенному возбудителю инфекционного заболевания (известному антигену); если в сыворотке крови больного человека присутствуют антитела к какому-либо возбудителю, то именно этот возбудитель и вызвал данное инфекционное заболевание;

2) для серологической идентификации (сероидентификации) микробов - для установления вида возбудителя заболевания при помощи иммунных диагностических сывороток (известных антител); если антитела связывают возбудителя, выделенного от больного человека, то этот микроб идентичен тому, которым иммунизировали животного при получении иммунной диагностической сыворотки.

Реакции иммунитета протекают в 2 фазы:

1) специфическая фаза – соединение активного центра антитела с детерминантной группой антигена с образованием комплексов антиген-антитело; эта фаза протекает быстро, но нет видимого эффекта;

2) неспецифическая фаза – появление видимого эффекта взаимодействия антигена и антитела – выпадение осадка (агглютинация) или помутнение (преципитация), что позволяет увидеть образование комплексов антиген-антитело и сделать вывод о соответствии антигена и антитела друг другу.

Для выявления количества антител определяют титр реакции - наибольшее разведение сыворотки, при котором наблюдается положительная реакция, а также нарастание титра, для чего исследуют парные сыворотки. Первую сыворотку берут у больного в острый период, в начале болезни, хранят при температуре 4-8 °С, а вторую - через 10-14 дней. Сыворотки исследуют одномоментно. О болезни свидетельствует сероконверсия, т.е. нарастание титра антител во второй сыворотке по отношению к первой в 4 раза и выше. В связи с тем что при таком исследовании результат становится известен только через 2 нед, его применяют в основном для ретроспективной диагностики.

Определение принадлежности антител к определенным классам иммуноглобулинов (IgM, IgG, IgА и др.) позволяет дифференцировать инфекционную болезнь от иммунизации, первичное заболевание от повторного, уточнить фазу инфекционного процесса.

• При острой инфекции в сыворотке крови пациента выявляют IgM и другие ранние антитела (IgG к предранним белкам вирусов, низкоавидные IgG).

• При вторичном инфицировании, хронической инфекции и носительстве в сыворотке обнаруживают IgG и IgA.

• Если болезнь перенесена давно или человек был вакцинирован, регистрируют стабильно низкие титры IgG.

Существует два основных способа получения диагностических сывороток.

1. При этом способе используют иммунизацию животных (кроликов, лошадей) известными антигенами. При введении антигена животному начинается синтез антител против данного антигена. Далее у животного забирают кровь и получают из нее сыворотку. Приготовленную подобным образом нативную сыворотку называют неадсорбированной. Нативная сыворотка содержит антитела ко всем антигенам микроорганизма, который использовали для иммунизации. Такая сыворотка в низких разведениях может давать положительную реакцию агглютинации с родственными видами микроорганизмов за счет наличия групповых антигенов. Для получения антител против отдельных антигенов сыворотку адсорбируют по методу Кастеллани (получают адсорбированную сыворотку).

Адсорбированные сыворотки могут быть:

• монорецепторными (моновалентными), т.е. содержащими антитела к одному антигенному рецептору;

• поливалентными, содержащими антитела к нескольким антигенам.

2. При этом способе используют гибридомы, полученные генно-инженерным путем. Гибридомы - гибриды иммунных В-лимфоцитов и миеломных (опухолевых) клеток, которые синтезируют строго специфичные моноклональные антитела.

Для выявления антител у больного используют диагностикумы (известные антигены), которые представляют собой взвесь убитых (спиртом, формалином, нагреванием и др.) микроорганизмов определенного вида. Кроме того, в последнее время появились другие варианты диагностикумов:

• лизатные - использующие смесь нативных антигенов (лизированный или обработанный ультразвуком возбудитель инфекции, полученный в культуре);

• рекомбинантные - использующие полученные генно-инженерным способом белки - аналоги определенных белковых антигенов возбудителя;

• пептидные - использующие химически синтезированные фрагменты белков.

Иммунные реакции:

1. Иммунный фагоцитоз. Феномен иммунного фагоцитоза основан на поглощении фагоцитами антигенов, входящих в состав иммунных комплексов. При этом антигенами могут быть как отдельные молекулы или их агрегаты, так и цельные клетки или их обломки.

2. Опосредованный клетками киллинг. Киллинг способны осуществлять активированные фагоциты, Т-киллеры, естественные киллеры и некоторые другие клетки. Мишенью для них являются раково-трансформированные, мутантные или зараженные вирусами клетки, грибы, простейшие, гельминты, некоторые бактерии и другие чужеродные клетки. Различают антителозависимую и антителонезависимую клеточно-опосредованную цитотоксичность.

• Антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность АЗКЦТ реализуется благодаря экспрессии на мембране иммунокомпетентных клеток рецепторов к Fc-фрагменту молекулы иммуноглобулина (FcR). Эти рецепторы являются трансмембранными белковыми молекулами и специфичны к определенному изотипу тяжелой цепи молекулы Ig, связанной в иммунный комплекс. Поэтому распознавание чужеродных клеток происходит при помощи FcR по антителам, которые предварительно связались с поверхностными антигенами клеток-мишеней. АЗКЦТ могут осуществлять активированные макрофаги, естественные киллеры и эозинофилы.

• Антителонезависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность АНКЦТ осуществляется без участия молекулы Ig клетками лимфоидного ряда, несущими иммунорецепторы прямого распознавания. К этой группе клеток относятся Т-киллеры, естественные киллеры с фенотипом CD16-CD56 и Т-хелперы. Естественные киллеры, имеющие фенотип CD16-CD56много, получили название тканевых, так как они не циркулируют в организме, а накапливаются в определенных зонах: портальных воротах печени, децидуальной оболочке беременной матки и других органах, содержащих забарьерные антигены. Мишенью для этих киллеров являются активированные лимфоциты, для которых характерен синтез в большом количестве Fas-рецептора. Экспрессируемый на клеточной мембране тканевых естественных киллеров Fas-лиганд связывается с Fas-рецептором и индуцирует в активированном лимфоците апоптоз. Описанный механизм цитотоксичности позволяет элиминировать из организма лимфоциты, позитивно прореагировавшие на пищевые, эмбриональные и забарьерные аллоантигены. Это позволяет избежать развития пищевой аллергии, невынашивания беременности или аутоиммунного поражения тканей.

3. Реакции гиперчувствительности. В ряде случаев введение антигена в организм может индуцировать аномальную реакцию, которая имеет черты патологического процесса. Эта форма реагирования, основу которой составляют естественные физиологические механизмы, получила название аллергии.

В развитии аллергической реакции выделяют три стадии: иммунологическую, патохимическую и патофизиологическую. В течение иммунологической стадии в ответ на аллерген образуются антигенчувствительные клетки, специфические антитела и иммунные комплексы. Патохимическая стадия характеризуется образованием медиаторов воспаления и биологически активных аминов, которые играют основную роль в механизме аллергических реакций. В течение патофизиологической стадии проявляется клиническая картина аллергической реакции. Как правило, клинические проявления аллергии полиморфны.

Первая классификация аллергий была предложена Р. Куком в 1947 г. В ее основу было положено время развития аллергической реакции. Была выделена гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) и гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ). К ГНТ были отнесены аллергические реакции, проявляющиеся уже через 20-30 мин после повторной встречи с аллергеном, тогда как реакции ГЗТ возникают через 6-8 ч и позже. Механизмы ГНТ связаны с выработкой специфических антител. ГЗТ опосредована клеточным звеном иммунитета.

В 1968 году была придумана новая классификация. В соответствии с ней различают 4 основных типа аллергии: анафилактический (I тип), цитотоксический (II тип), иммунокомплексный (III тип) и опосредованный клетками (IV тип). Первые три типа относятся к ГНТ, четвертый к ГЗТ.