Реакции гиперчувствительности. Трансплантационный и противоопухолевый иммунитет. Иммунодефициты. Специфическая профилактика и терапия инфекционных заболеваний. Творко М.С. Иммунопатология Гиперчувствительность Аутоиммунитет Иммунодефицит Аллергия Классификация гиперчувствительность по Coombs и Gell 1. Реакции анафилактические, атопические. 2. Реакции цитолитические, цитотоксические. 3. Реакции иммунных комплексов (гистотоксические). 4. Реакции туберкулинового типа. Причиной возникновения первых трех типов реакции является взаимодействие антигена с антителом, и они принадлежат к, так называемым, реакциям (гиперчувствительности) немедленного типа. Реакции четвертого типа базируются на взаимодействии рецепторов Т-лимфоцитов с соответствующими антигенами и принадлежат к реакциям замедленного типа. Аллергены разделяются на неинфекционные и инфекционные. Наиболее многочисленной и многообразной является группа неинфекционных аллергенов. К ним относятся: пыльцевые, бытовые, эпидермальные, пищевые аллергены. Одной из наиболее распространенных групп неинфекционных аллергенов является группа аллергенов с пыльцы растений, которая влечет массовые аллергические заболевания – полинозы. Полиноз тесно связанные с сезоном цветения многообразных растений. В это время в воздухе одновременно может находиться несколько десятков видов пыльцы. Различают такие виды пыльцевых аллергенов: 1. Из пыльцы сорняков – амброзии, лебеды, полыни, пырея и т. п.. 2. Из пыльцы деревьев – клена, дуба, березы, лещины, ясеня. 3. Из пыльцы злаков – рожь, соолнешника, кукурузы. 4. Из пыльцы луговых трав. К бытовым аллергенам относятся: аллергены домашней и библиотечной пыли, аллергены из пуха подушки и клещевые аллергены. Эпидермальные аллергены – аллергены из шерсти собак, кошек, кроликов, гвинейских свинок, лупы коней, волоса человека. Группа пищевых аллергенов тоже многосчисленная и многообразная: аллергены куриного яйца, коровьего молока, аллергены из рыб, круп, мяса, цитрусовых Среди инфекционных аллергенов различают: бактериальные (стафилококка, стрептококка, кишечной палочки, коринебактеиій, протея, пневмококка), грибковые (кандиды, аспергилловых грибков, мукора, ризопуса), вирусные (аденовирусные, герпетические, гриппозные.). Гиперчувствительность І типа Реакции первого типа (анафилактические, атопические). Этот тип rиперчувствительности связан с присутствием в крови IgE pearинов и наблюдается при бронхиальной астме, крапивнице, отеке Квинке, анафилактическом шоке и т.п. При анафилактических реакциях встречаются и анафилактические антитела IgGr При первичном попадании аллергена в организм синтезируются IgE, которые адсорбируются на тучных клетках (аллергоцитах) и базофильных лейкоцитах. Соединение IgE с этими клетками происходит с помощью специфических рецепторов R1 и R2 к епсилон цепи этого иммуноглобулина. Каждая клетка имеет от 104 до 106 рецепторов, что разрешает двум молекулам IgE соединяться с одной молекулой антигена. При повторном контакте одна молекула антигена связывается с двумя молекулами Ig Е, что обусловливает дегрануляцию алергоцитов и базофилов. Гиперчувствительность І типа Тучная клетка - дегрануляция Этапы реакии и механизмы Превентивная терапия Аллерген проникает в организм Избегание аллергена Синтез IgE и адсорбция их на тучных клетках и базофилах Гипосенсибилизация Аллерген связывается Стабилизация тучных с двумя молекулами клеток (кромогликаты, IgE на поверхности изопреналин, клеток и наступает их теофелин, дегрануляция метилксантин, кофеин) Выделение в среду медиаторов анафилаксии Локальные проявления. Сенна лихорадка, астма, Антагонисты медиато ров, Антигистаминные препараты Ингибиторы поздней стадии. Стероиды, Реакции второго типа (цитотоксические). Эти реакции наблюдаются при переливании употреблении разных лекарственных средств. крови и Изоиммунные реакции при переливании крови: а) при переливании группонесовместимой крови изогемагглютинины обуславливают склеивание введенных эритроцитов, что приводит к их лизису; б) гемолитическая болезнь новорожденных при резус конфликте. Медикаментозные реакции. Многообразные фармакологические препараты и продукты их деградации могут связываться с тканями и клетками организма и тем самым из гаптенов превращаются в полноценные антигены, которые индуцируют синтез антител, которые реагируют с ними. Часто это происходит на поверхности форменных элементов крови. К образованному комплексу антитело антиген присоединяется комплемент, что обусловливает лизис этих клеток. Реакции третьего типа - иммунокомплексные (феномен Артюса) При длительном пребывании в организме антигена его взаимодействие с антителом приводит к образованию нерастворимых иммунных комплексов-преципитатов, которые откладываются на стенках кровеносных сосудов и блокируют циркуляцию крови, что влечет нарушение трофики в данном участке. Если с такими комплексами связываются компоненты комплемента, то образуются СЗа и C5a - анафилатоксины. Они вызывают выделение активных биологических факторов из тучных клеток, которые повышают проницаемость сосудов и привлекают в зону воспаления полиморфноядерные лейкоциты, которые фагоцитируют эти комплексы. При этом выделяется содержимое лизосом (протеолитические ферменты, ферменты, которые образуют кинины и поликатионные белки), которые вызывают местное повреждение ткани и стимулируют воспалительный процесс. ІІІ тип Гломерулонефрит Peaкции четвертого типа (клеточные реакции, туберкулиновые) - отличаются от предыдущих тем, что не зависят от циркулирующих или связанных антител, а обусловленны сенсибилизированными Т-лимфоцитами. Контактний дерматит Обобщенная таблица гиперчувствительности Обнаружить состояние сенсибилизации организма можно с помощью клинических аллергических проб. Пробы in vivo 1. Епикутанная проба 2. Cкарификационная кожная проба 3. Аппликационная проба 5. Внутрикожные пробы. 6. Коньюктивальная проба 7. Назальная провокационная проба. Пробы in vitro Реакция повреждения нейтрофилов–лейкоцитолиза Реакция агломерации лейкоцитов. Реакция дегрануляции базофилов за Шелли. Реакция специфической бласттрансформации лейкоцитов (РБТЛ л Общая характеристика вакцинных препаратов Вакцины - препараты, полученные из бактерий, вирусов и других микроорганизмов, их химических компонентов, продуктов жизнедеятельности или искусственным путем, которые применяются для активной иммунизации людей и животных с целью профилактики и лечения инфекционных болезней. Классификация вакцин 1. Живые (аттенуированные) вакцины 2. Убитые (инактивированные) вакцины 3. Химические, субединичные вакцины 4. Анатоксины 5. Рекомбинантные вакцины 6. Векторные вакцины 7. Антиидиотипные вакцины Живые вакцины Живые вакцины – биологические препараты, изготовленные из живых бактерий или вирусов с сниженной вирулентностью, но вира же ими иммуногенными свойствами. Они не способны в обычных условиях вызывать заболевания, но слабый инфекционный процесс при этом имеет место. Поэтому живые вакцины, как наиболее эффективные препараты для прививки, индуктируют долговременный и напряженный поствакцинальный иммунитет. Достаточно однократного введения препарата, чтобы развилась невосприимчивость к возбудителю. Живые вакцины можно получить путем аттенуации (ослабление вирулентности) или путем селекции. Л. Пастер впервые разработал метод аттенуации вирулентных свойств микроорганизмов и получил первые живые вакцины (против сибирки, бешенства и куриной Инактивированные вакцины В отличие от живых, убитые (инактивированные) вакцины готовят из наиболее вирулентных штаммов с ярко выраженными антигенными свойствами. Для инактивации микроорганизмы подвергают действиям разнообразных физических и химических факторов. Однако инактивация должна быть щадящей, чтобы не допустить разрушения самых важных антигенных структур бактерий. Препараты поддают обязательной проверке на стерильность, антигенность, иммуногенность, реактогенность и т. п. Убитые вакцины менее иммуногенные, чем живые, их эффективность значительно ниже. Из убитых вакцин в данное время используют лептоспирозную, гонококковую, гриппозную, полиомиелитную Солка, японского энцефалита, клещевого энцефалита, антирабическую. Анатоксины При многих инфекционных заболеваниях решающую патогенетическую роль играют бактериальные токсины. Поэтому для их предупреждения необходимо иммунизировать организм препаратом, который получают из токсинов. Анатоксины - препараты, которые получают из бактериальных белковых токсинов при действии на них формалина (0,3-0,5 %) в течение 3-4 недель при температуре 39-40 С. После такой обработки токсин теряет ядовитые свойства, но сохраняет антигенные. Микробиологическая промышленность выпускает столбнячный, дифтерийный, ботулиновые, гангренозные, стафилококковый и холерный анатоксины. Субединичные вакцины – вакцины, которые содержат лишь отдельные компоненты патогенного микроорганизма. Для их создания успешно используется технология рекомбинантных ДНК. Преимуществами таких вакцин является то, что они содержат очищенный иммуногенный белок, они безопасные, не способны вызывать заболевания, стабильные. Их химические свойства известны, в их составе отсутствуют другие белки и нуклеиновые кислоты, которые могли бы вызывать нежелательные побочные эффекты в организме. СУБЕДИНИЧНЫЕ ВАКЦИНЫ Антивирусные вакцины 1.Ветряной оспыопоясывающего герпеса 2. Цитомегаловирусная 3. Гепатита А 4. Гепатита В 5. Простого герпеса 2 6. Гриппозная А, В 7. Парагриппозная 8. Респираторносинцитиальная 9. Антирабическая 10. Ротавирусная Антибактериальные вакцины 1. Энтеротоксина E. coli 2. Холерная 3. Гонококковая 4. Лепрозная 5. Менингококковая 6. Коклюшная 7. Противотуберкулезная 8. Брюшнотифозная 9. Противостолбнячная 10. Пневмококковая 11. Стрептококковая групп А, В РЕКОМБИНАНТНЫЕ ВАКЦИНЫ Искусственное копирование антигенов и детерминант методами генной инженерии может способствовать созданию вакцин без балластных примесей. Для получения антигенов с необходимыми детерминантами без посторонних субстанций существует два направления: 1) выделение высокоочищенного антигена с естественного материала методами биохимии препарата или генной инженерии; 2) химический синтез антигенных детерминант. Как правило, виделяют или конструируют протективные антигены, адгезины, ферменты, протеины оболочки, токсины. Основой таких рекомбинантных вакцин является перенос в плазмиды или вирус гена, ответственного за продукцию необходимого антигена. Такие препараты разделяют на генно-инженерные вакцины из антигенов, синтезированных в рекомбинантных бактериальных системах и дрожжах; векторные генно- инженерные живые вакцины на основе вируса осповакцины и другие. Векторные вакцины Векторные вакцины чаще всего готовятся на основе вируса осповакцины. В геном вируса одновременно вносят гены, которые кодируют антигенные детерминанты разных возбудителей (вирусов бешенства, гриппа, ВИЧ, гепатита В, простого герпеса и т. п). Прививку осуществляют таким модифицированным вирусом осповакцины. В качестве векторов также используют аденовирусы, полиовирус, вирус ветрянки. Таким образом, векторные вакцины позволяют провести иммунизацию одномоментно против нескольких заболеваний, индуктируя эффективный иммунный ответ. В данное время успешно развивается более самый старый метод получения вакцин, предложенный Л. Пастером – метод атенуации. Однако, в корне изменились сами принципы атенуации- снижение вирулентности микроорганизмов. Для этого используют генетически модифицированные микроорганизмы (бактерии, вирусы). Такие вакцины содержат или непатогенные микроорганизмы, которые синтезируют антигенные детерминанты определенного патогенного возбудителя, или штаммы патогенных бактерий, у которых изъяты гены патогенности. Живые атенуированные вакцины более эффективные чем инактивированные или субединичные. Например, создан штамм холерного вибриона, у которого с ДНК изъят ген, который кодирует А1-пептид – ответственный за синтез энтеротоксина. Все большее значение приобретает новое направление создания искусственных вакцин, которое получило название – генной иммунизации. Иммунный ответ формируется без введения антигену в организм. Методика базируется на включении в клетки мишени гена, который кодирует антиген. Например, в плазмиду E. coli интегрировали ген белка-антигена и такой микроорганизм использовали для внутримышечной иммунизации. В результате, в организме производились белки-антигены и в сыворотке отмечали наличие соответствующих антител. Наиболее перспективно использовать в таких вакцинах, особенно вирусных, коревые(нуклеопротеидные) белки. Эти белки индуктируют иммунный ответ организма, независимо от изменения поверхностных антигенов, особенно это касается ВИЧ и вируса гриппа. Такие вакцины пока еще употребляются для экспериментальной иммунизации животных (гриппозная, антирабичческая, противомалярийная, против гепатита В). • Антиидиотипные вакцины это антитела (антитела второго порядка), которые несут настоящий внутренний образ детерминант антигена и вызывают при его отсутствии адекватный иммунный ответ. • В данное время разрабатывают такие вакцины против стрептококковой инфекции и гепатита В. Вони будут иметь преимущество перед другими препаратами, так как никогда не смогут вызывать заболеваний и осложнений. Основные виды побочного действия вакцин: 1.Фармакологическое действие. Вакцины вызывают выделение разнообразных медиаторов, которые имеют выраженный фармакологический эффект. Например, интерферон вызывает лихорадку, гранулоцитопению и токсичные явления в центральной нервной системе, а интерлейкин - 1 является одним из факторов воспаления. 2. Поствакцинальный инфекционный процесс. Причиной инфекционного процесса при вакцинации является остаточная вирулентность вакцинного штамма и реверсия его патогенных свойств. Как пример таких осложнений могут быть лимфадениты и остеомиелиты, которые иногда возникают после введения вакцины БЦЖ. 3. Туморогенное действие. В связи с развитием биотехнологии и рекомбинантной техники, использованием клеточных линий и гибридом особенное значение приобретает безопасность генно-инженерных вакцин в контексте влияния на генетический аппарат клетки. 4. Аллергия. Вакцины содержат разнообразные сенсибилизирующие субстанции. Столбнячный анатоксин способен вызывать атопию. Большинство вакцин содержат разные примеси: гетерологический белок, консерванты, ростовые факторы, стабилизаторы, сорбенты и т. п. Они могут быть причиной аллергических осложнений. 5. Имуномодулирующее действие. Многие возбудители (микобактерии, коринебактерии, возбудители коклюша и др.) и бактериальные препараты (пептидогликан, ЛПС) владеют ярко выраженными неспецифическими 6. Индукция аутоиммунных состояний. Ряд вакцин (коклюшная) вызывают поликлональную актиацию и, таким образом, могут стимулировать образование аутоантител и специфических клонов лимфоцитов, направленных против собственных тканей. С другой стороны возникновение аутоиммунной патологии может быть связано с феноменом мимикрии, например, наличие общих антигенов у менингококковой вакцини-В и гликопротеином клеточных мембран млекопитающих. 7. Индукция иммунодефицитных состояний. При определенных условиях попадания вакцины в организм (срок, доза, и т. п.) имеет место супрессия иммунного ответа, который зависит от способности микробных антигенов активировать клетки супрессоры, вызывать выделение супрессорных факторов. Серотерапия и серопрофилактика Лечебно-профилактические сыворотки разделяют на антитоксичные, антимикробные и антивирусные. Нативные антитоксичные сыворотки (противостолбнячная, противодифтерийная, противоботулиновые, противогангренозные и др.) готовят в научно-исследова тельских институтах путем гипериммунизации лошадей соответствующими анатоксинами (дифтерийными, ботулиновыми, гангренозными и т. п.). Антимикробные (антивирусные) сыворотки изготовляют путем гипериммунизации животных соответствующими убитыми бактериями (вирусами) или их антигенами. В последнее время вместо нативних антитоксичных и антимикробных (антивирусных) сывороток изготовляют соответствующие гамма-глобулины. Различают гамма-глобулины специфического действия и нормальный гамма-глобулин. К гамма-глобулинам специфического действия относятся: противостолбнячный, противодифтерийный, противостафилококковый и др. Нормальный гамма-глобулин получают из плазмы крови нескольких тысяч здоровых доноров и используют для предупреждения респираторных инфекций у детей, для профилактики гепатита А, эпидемического паротита, кори, ветрянки. Очищая гамма-глобулины от неспецифических антител, получают иммуноглобулины направленного действия (антистафилококковый, против синегнойной палочки). Иммуноглобулины человека: противогриппозный, противококлюшный, противодифтерийный, противостолбнячный, против клещевого энцефалита, ветряной оспы, гепатита А, противостафилококковый, противоботулиновые. Гетерологичные сыворотки и иммуноглобулины: противодифтерийная, противостолбнячная, противоботулиновые А, В, Е, противогангренозные лошадиные; антирабический иммуноглобулин, противосибироязвенный иммуноглобулин, полученные из сыворотки лошадей, иммуноглобулин против клещевого энцефалита. Гибридомы – продуценты моноклональных антител