61 456
Типы аллергических реакций (реакций гиперчувствительности). Гиперчувствительность немедленного и замедленного типа. Стадии аллергических реакций. Пошаговый механизм развития аллергических реакций.
В настоящее время по механизму развития принято выделять 4 типа аллергических реакций (гиперчувствительности). Все эти типы аллергических реакций, как правило, редко встречаются в чистом виде, чаще они сосуществуют в различных сочетаниях или переходят из одного типа реакций в другой тип.
При этом I, II и III типы обусловлены антителами, являются и относятся к реакциям гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ)
. Реакции же IV типа обусловлены сенсибилизированными Т-клетками и относятся к реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ)
.
Обратите внимание!!! – это реакция гиперчувствительности, запускаемая иммунологическими механизмами. В настоящее время все 4 типа реагирования считаются реакциями гиперчувствительности. Однако, под истинной аллергией понимают только такие патологические иммунные реакции, которые протекают по механизму атопии, т.е. по I типу, а реакции II, III и IV типов (цитотоксические, иммунокомплексные и клеточные) типов относят к аутоиммунной патологии.
Тип реакции | Механизм развития | Клинические проявления | ||
Тип I Реагиновые реакции | Развивается в результате связывания аллергена с IgE, фиксированного на тучных клетках, что приводит к выбросу из клеток медиаторов аллергии, которые и вызывают клинические проявления | Анафилактический шок, отёк Квинке, атопическая бронхиальная астма, поллиноз, конъюнктивит, крапивница, атопический дерматит, др. | ||
Тип II Цитотоксические реакции | Обусловлены IgG или IgM, которые направлены против Аг, расположенных на клетках собственных тканей. Происходит активация комплемента, который вызывает цитолиз клеток-мишеней | Аутоиммунные гемолитические анемии, тромбоцитопения, аутоиммунный тиреоидит,лекарственный агранулоцитоз, др. | ||
Тип III Иммунокомплексные реакции, опосредованные иммунными комплексами | Циркулирующие иммунные комплексы с IgG или IgM фиксируются к стенке капилляров, активируют систему комплемента, инфильтрацию ткани лейкоцитами, их активацию и продукцию цитотоксических и воспалительных факторов (гистамина, лизосомальных ферментов, др.), повреждающих эндотелий сосудов и ткани. | Сывороточная болезнь, лекарственная и пищевая аллергии, СКВ, ревматоидный артрит аллергический альвеолит, некротические васкулиты, др. | ||
Тип IV Клеточно-опосредованные реакции | Сенсибилизированные Т-лимфоциты , контактируя с Аг, продуцируют воспалительные цитокины, которые активируют макрофаги , моноциты , лимфоциты и повреждают окружающие ткани, образуя клеточный инфильтрат. | Контактный дерматит, туберкулез, микозы, сифилис, лепра, бруцеллез, реакции отторжения трансплантата и противоопухолевого иммунитета. |
В чём же принципиальная разница всех этих 4 типов аллергических реакций?
А разница в том, каким преимущественно видом иммунитета, — гуморальным или клеточным, — обусловлены эти реакции. В зависимости от этого различают:
У большинства больных аллергические проявления обусловлены антителами IgE-класса, поэтому и мы будем рассматривать механизм развития аллергии на примере аллергических реакций I типа (атопии). В их течении выделяют три стадии:
Это разделение на стадии достаточно условно. Однако, если представить себе процесс развития аллергии шаг за шагом , он будет выглядеть следующим образом:
Таким образом иммунологическая стадия включает пункты 1 – 5, патохимическая – пункт 6, патофизиологическая – пункты 7 и 8.
В отличие от вышеописанной гиперчувствительности немедленного типа, аллергия замедленного типа вызывается сенсибилизированными Т-клетками, а не антителами. И разрушаются при ней те клетки организма, на которых произошла фиксация иммунного комплекса Аг + сенсибилизированный Т-лимфоцит.
Термин «гиперчувствительность» используют для обозначения иммунного ответа, протекающего в аггравированной и неадекватной форме, в результате чего происходит повреждение тканей. В настоящее время известны 4 типа реакций гиперчувствительности; первые три опосредуются антителами, а медиаторами гиперчувствительности четвертого типа являются преимущественно Т-клетки и макрофаги.
Тип 1 , или гиперчувствительность немедленного типа, характеризуется аллергической реакцией, которая развивается немедленно после контакта с антигеном (такой антиген обычно называют аллергеном). Реакция гиперчувствительности немедленного типа зависит от специфического «запуска» антигеном клеток, сенсибилизированных IgE, в результате чего происходит высвобождение фармакологических медиаторов воспалительной реакции - например, гистамина. Ярким примером гиперчувствительности немедленного типа является реакция на пчелиный яд. К этой категории также относятся так называемые атопические заболевания - бронхиальная астма, экзема, сенная лихорадка и крапивница.
Тип 2 , или антитело-зависимая цитотоксическая гиперчувствительность, развивается в тех случаях, когда антитела связываются с антигеном на поверхности клетки и это ведет к фагоцитозу, активности киллеров или лизису клеток, опосредованному комплементом. Наиболее показательным примером гиперчувствительности 2-го типа является ответная реакция макроорганизма на эритроциты после переливания крови несовместимой группы.
Тип 3 , или гиперчувствительность, опосредованная иммунными комплексами, развивается в тех случаях, когда комплексы антиген-антитело образуются в больших количествах или когда они не могут быть разрушены и выведены неправильно функционирующей ретикулоэндотелиальной системой, что приводит к развитию реакций типа сывороточной болезни. Хроническое образование иммунных комплексов с последующим отложением этих комплексов в тканях имеет место при стрептококковом и стафилококковом эндокардите, малярии и гепатите В. К этой же группе относятся неврологические осложнения, развивающиеся после гипериммунизации столбнячным анатоксином; эти осложнения являются результатом взаимодействия между ранее образовавшимися антителами и введенным анатоксином. Эти иммунные комлексы «притягивают» комплемент и лейкоциты, что приводит к локализованным повреждениям сосудов. Еще одним примером гиперчувствительности 3-го типа является сывороточная болезнь, развивающаяся после введения гетерологичной сыворотки.
Тип 4 , или гиперчувствительность замедленного типа, развивается в тех случаях, когда организм не может избавиться от антигена, поглощенного макрофагами. В результате происходит стимуляция Т-лимфоцитов с последующей продукцией ими лимфокинов, которые являются медиаторами целого рада воспалительных реакций. Гиперчувствительность замедленного типа развивается при различных вирусных, бактериальных, протозойных и грибковых инфекциях, а также при гельминтозах. Классическим примером гиперчувствительности замедленного типа является кожная реакция на введение туберкулина - липопротеина, выделяемого из возбудителей туберкулеза Mycobacterium tuberculosis. Очень небольшая популяция Т-клеток (менее одной клетки на тысячу), обладающая реактивностью на туберкулин, после первичного контакта быстро размножается и образует клон активных клеток (клоном называют группу клеток, образовавшихся из одной первоначальной клетки). Индивидум, который имел в прошлом контакт с туберкулезными бактериями или был иммунизирован вакциной БЦЖ, имеет Т-лимфоциты, сенсибилизированные туберкулином. Когда такому индивидуму внутрикожно вводят туберкулин, у него в месте инъекции через 24-48 часов развивается «положительная» реакция (воспаление). Дополнительная информация о туберкулиновой реакции приведена в соответствующем модуле.
Определенные формы антигена при повторном контакте с организмом могут вызвать реакцию, специфическую в своей основе, но включающую неспецифические клеточные и молекулярные факторы острого воспалительного ответа. Это явление чрезмерного или неадекватного проявления реакций приобретенного иммунитета называют гиперчувствительностью.
Реакции гиперчувствительности могут провоцироваться многими антигенами, и
причины их у разных людей различны.
Известны две формы повышенной реактивности: гиперчувствительность немедленного
типа, включающая в себя три типа гиперчувствительности (типы I, II и III) и
гиперчувствительность замедленного (IV-го) типа. На практике типы
гиперчувствительности необязательно встречаются порознь.
Если гиперчувствительность немедленного типа обусловлена гуморальными иммунными механизмами, то гиперчувствительность замедленного типа -клеточными. Однако для некоторых реакций гиперчувствительности такая классификация не подходит, т.к. механизм их комплексный. При этом, как для гиперчувствительности, обусловленной IgE (тип I), так и для развития различных форм заболеваний, связанных с IgG (типы II и III), критическое значение имеют дозы и способ проникновения антигена в организм.
Гиперчувствительность немедленного типа (типы I, II и III) проявляется при участии антител, которые цитофильны по отношению к тучным клеткам и базофилам - продуцентам медиаторов воспаления. гиперчувствительность замедленного типа (четвертый тип) реализуется с помощью Т-клеток воспаления (ТН1) как основных эффекторов реакции, обеспечивающих накопление в зоне воспаления макрофагов.
РЕАКЦИИ
ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
Реакции гиперчувствительности могут быть классифицированы на основе иммунологических механизмов, их вызывающих.
При реакциях гиперчувствительности I типа иммунный ответ сопровождается высвобождением вазоактивных и спазмогенных веществ, которые действуют на сосуды и гладкие мышцы, нарушая таким образом их функции.
При реакциях гиперчувствительности II типа гуморальные антитела непосредственно участвуют в повреждении клеток, делая их восприимчивыми к фагоцитозу или лизису.
При реакциях гиперчувствительности III типа (иммунокомплексных болезнях) гуморальные антитела связывают антигены и активируют комплемент. Фракции комплемента затем привлекают нейтрофилы, которые вызывают повреждение ткани.
При реакциях гиперчувствительности IV типа возникает повреждение ткани, причиной которого является патогенный эффект сенсибилизированных лимфоцитов.
РЕАКЦИИ
ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
I
ТИПА
-
АНАФИЛАКТИЧЕСКИЕ
РЕАКЦИИ
Реакции гиперчувствительности I типа бывают системными и местными. Системная реакция развивается обычно в ответ на внутривенное введение антигена, к которому организм хозяина уже сенсибилизирован. При этом часто спустя несколько минут развивается шоковое состояние, которое может стать причиной смерти. Местные реакции зависят от места, в которое попадет антиген, и носят характер локализованного отека кожи (кожная аллергия, крапивница), выделений из носа и конъюнктивы (аллергический ринит и конъюнктивит), сенной лихорадки, бронхиальной астмы или аллергического гастроэнтерита (пищевая аллергия).
Схема
25.
Реакции
гиперчувствительности
I
типа
- анафилактические
реакции
Известно, что реакции гиперчувствительности I типа проходят в развитии две фазы (схема 25). Первая фаза инициального ответа характеризуется расширением сосудов и повышением их проницаемости, а также, в зависимости от локализации, спазмом гладкой мускулатуры или секрецией желез. Эти признаки появляются через 5-30 мин после экспозиции аллергена. Во многих случаях вторая (поздняя) фаза развивается через 2-8 ч, без дополнительной экспозиции антигена и продолжается несколько дней. Эта поздняя фаза реакции характеризуется интенсивной инфильтрацией эозинофилами, нейтрофилами, базофилами и моноцитами, а также деструкцией ткани в виде повреждения эпителиальных клеток слизистых оболочек.
Тучные клетки и базофилы играют главную роль в развитии реакций гиперчувствительности I типа; они активируются посредством перекрестно реагирующих высокоаффинных рецепторов к IgE. Кроме того, тучные клетки активируются компонентами комплемента С5а и С3а (анафилатоксины), а также цитокинами макрофагов (интерлейкин-8), некоторыми лекарственными веществами (кодеин и морфин) и физическими воздействиями (тепло, холод, солнечный свет).
У человека реакции гиперчувствительности I типа вызываются иммуноглобулинами класса IgE. Аллерген стимулирует продукцию IgE В-лимфоцитами в основном в слизистых оболочках в месте попадания антигена и в регионарных лимфатических узлах. IgE-антитела, образованные в ответ на аллерген, атакуют тучные клетки и базофилы, которые обладают высокочувствительными рецепторами для Fc-порции IgE. После того как тучные клетки и базофилы, атакованные цитофильными IgE-антитела-ми, повторно встречаются со специфическим антигеном, развивается серия реакций, приводящая к выбросу ряда сильных медиаторов, ответственных за клинические проявления гиперчувствительности I типа.
Вначале антиген (аллерген) связывается с IgE-антителами. При этом мультивалентные антигены связывают более одной молекулы IgE и вызывают перекрестное связывание соседних IgE-антител. Связывание молекул IgE инициирует развитие двух независимых процессов: 1) дегрануляцию тучных клеток с выбросом первичных медиаторов; 2) синтез de novo и выброс вторичных медиаторов, таких как метаболиты арахидоновой кислоты. Эти медиаторы непосредственно ответственны за начальные симптомы реакций гиперчувствительности I типа. Кроме того, они включают цепь реакций, которые приводят к развитию второй (поздней) фазы инициального ответа.
Первичные медиаторы содержатся в гранулах тучных клеток. Их делят на четыре категории.
▲ Биогенные амины
включают гистамин и аденозин. ГистамиН вызывает выраженный спазм гладкой мускулатуры бронхов, усиление сосудистой проницаемости, интенсивную секрецию носовых, бронхиальных и желудочных желез. Аденозин стимулирует тучные клетки к выбросу медиаторов, вызывающих бронхоспазм и торможение агрегации тромбоцитов.
▲ Медиаторы хемотаксиса
включают эозинофильный хемотаксический фактор и нейтрофильный хемотаксический фактор.
▲ ферменты содержатся в матриксе гранул и включают протезы (химаза, триптаза) и некоторые кислые гидролазы. Ферменты вызывают образование кининов и активацию компонентов комплемента (СЗа), воздействуя на их предшественников.
▲ Протеогликан
- гепарин.
Вторичные медиаторы включают два класса соединений: липидные медиаторы и цитокины.
▲ Липидные медиаторы
образуются благодаря последовательным реакциям, происходящим в мембранах тучных клеток и приводящим к активации фосфолипазы А2. Она воздействует на фосфолипиды мембран, вызывая появление арахидоновой кислоты. Из арахидоновой кислоты в свою очередь образуются лейкотриены и простагландины.
Лейкотриены
играют исключительно важную роль в патогенезе реакций гиперчувствительности I типа. Лейкотриены С4 и D4 - самые сильные из известных вазоактивных и спазмогенных агентов. Они действуют в несколько тысяч раз активнее гистамина при повышении сосудистой проницаемости и сокращении гладкой мускулатуры бронхов. Лейкотриен В4 обладает сильным хемотаксическим действием в отношении нейтрофилов, эозинофилов и моноцитов.
Простагландин
D
2
образуется в тучных клетках и вызывает интенсивный бронхоспазм и повышенную секрецию слизи.
Фактор активации тромбоцитов
(ФАТ) - вторичный медиатор, вызывающий агрегацию тромбоцитов, выброс гистамина, бронхоспазм, повышение сосудистой проницаемости и расширение кровеносных сосудов. Кроме того, он обладает выраженным провоспалительным эффектом. ФАТ оказывает токсическое действие в отношении нейтрофилов и эозинофилов. В высоких концентрациях он активирует клетки, участвующие в воспалении, вызывая их агрегацию и дегрануляцию.
▲ Цитокины
играют важную роль в патогенезе реакций гиперчувствительности I типа благодаря их способности рекрутировать и активировать воспалительные клетки. Полагают, что тучные клетки продуцируют ряд цитокинов, включая фактор некроза опухоли а (ФНО-а), интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6) и гранулоцитарно-макрофагальный колониестиму-лирующий фактор (ГМ-КСФ). В экспериментальных моделях показано, что ФНО-а является важным медиатором IgE-зависимых кожных реакций. ФНО-а считают сильным провоспалительным цитокином, который может привлекать нейтрофилы и эозинофилы, способствуя их проникновению через стенки сосудов и активируя их в тканях. Наконец, ИЛ-4 необходим для рекрутирования эозинофилов. Воспалительные клетки, накапливающиеся в местах развития реакции гиперчувствительности I типа, являются дополнительным источником цитокинов и гистаминвысвобождающих факторов, которые вызывают дальнейшую дегрануляцию тучных клеток.
Таким образом, гистамин и лейкотриены быстро выделяются из сенсибилизированных тучных клеток и ответственны за немедленно развивающиеся реакции, характеризующиеся отеком, секрецией слизи, спазмом гладкой мускулатуры. Многие другие медиаторы, представленные лейкотриенами, ФАТ и ФНО-а, включаются в позднюю фазу ответа, рекрутируя дополнительное количество лейкоцитов - базофилов, нейтрофилов и эозинофилов.
Среди клеток, которые появляются в позднюю фазу реакции, особенно важны эозинофилы. Набор медиаторов в них столь же велик, как и в тучных клетках. Таким образом, дополнительно рекрутированные клетки усиливают и поддерживают воспалительный ответ без дополнительного поступления антигена.
Регуляция реакций гиперчувствительности
I
типа
цитокинами.
Во-первых, особую роль в развитии реакций гиперчувствительности I типа играет IgE, секретируемый В-лимфоцитами в присутствии ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6, причем ИЛ-4 абсолютно необходим для превращений IgE-продуцирующих В-клеток. Склонность некоторых антигенов вызывать аллергические реакции отчасти обусловлена их способностью активировать Т-хелперы-2 (Th-2). Наоборот, некоторые цитокины, образованные Т-хелпе-рами-1 (Th-1), например гамма-интерферон (ИНФ-γ), снижают синтез IgE. Во-вторых, особенностью реакций гиперчувствительности I типа является повышенное содержание тучных клеток в тканях, рост и дифференцировка которых зависят от некоторых цитокинов, включая ИЛ-3 и ИЛ-4. В-третьих, ИЛ-5, выделяемый Th-2, исключительно важен для образования эозинофилов из их предшественников. Он также активирует зрелые эозинофилы.
Системная
и
местная
анафилаксия
Системная анафилаксия
возникает после введения гетерологичных белков, например антисывороток, гормонов, ферментов, полисахаридов и лекарственных веществ. Тяжесть заболевания зависит от уровня сенсибилизации. Шоковая доза антигена, однако, может быть исключительно мала. Например, для кожного тестирования различных форм аллергии достаточно минимального количества антигена. Спустя несколько минут после экспозиций появляются зуд, крапивница и кожная эритема, затем через короткое время развивается спазм респираторных бронхиол и появляется респираторный дистресс. Рвота, спазмы в животе, понос и обструкция гортани могут закончиться шоком и смертью больного. На вскрытии в одних случаях обнаруживаются отек и кровоизлияние в легких, тогда как в других - острая эмфизема легких с расширением правого желудочка сердца.
Местную анафилаксию
называют атопической аллергией. Около 10 %
населения страдает от местной анафилаксии, возникающей в ответ на попадание в организм аллергенов: пыльцы растений, перхоти животных, домашней пыли и т.п. К заболеваниям, в основе которых лежит местная анафилаксия, относят крапивницу, ангионевротический отек, аллергический ринит (сенная лихорадка) и некоторые формы астмы. Существует семейная предрасположенность к этому типу аллергии.
РЕАКЦИИ
ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
II
ТИПА
-
ЦИТОТОКСИЧЕСКИЕ
РЕАКЦИИ
При реакциях гиперчувствительности II типа в организме появляются антитела, которые направлены против антигенов, расположенных на поверхности клеток или других компонентов тканей. Антигенные детерминанты могут быть связаны с клеточной мембраной или представляют собой экзогенный антиген, адсорбированный на поверхности клеток. В любом случае реакция гиперчувствительности возникает как следствие связывания антител с нормальными или поврежденными антигенами на поверхности клетки. Описаны три антителозависимых механизма развития реакции этого типа.
Комплементзависимые реакции
(схема 26). Существует два механизма, с помощью которых антитело и комплемент могут вызывать реакции гиперчувствительности II типа: прямой лизис и опсонизация. В первом случае антитело (IgM или IgG) реагирует с антигеном на поверхности клетки, вызывая активацию системы комплемента и приводя в действие мембраноатакующий комплекс, который нарушает целостность мембраны, "продырявливая" липидный слой. Во втором случае клетки сенсибилизированы к фагоцитозу посредством фиксации антитела или СЗЬ - фрагмента комплемента к поверхности клетки (опсонизация). При этом варианте реакции гиперчувствительности II типа чаще всего затрагиваются клетки крови (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты), но антитела могут быть направлены также против внеклеточных структур, например против гломерулярной ба-зальной мембраны.
Клинически такие реакции возникают в следующих случаях:
▲ при переливании несовместимой крови, когда клетки донора реагируют с антителами хозяина;
▲ при эритробластозе плода, когда имеются антигенные различия между матерью и плодом, а антитела (IgG) матери, проникая сквозь плаценту, вызывают разрушение эритроцитов плода;
Схема
26.
Реакция
гиперчувствительности
II
типа
- комплементзависимые
реакции
▲ при аутоиммунной гемолитической анемии, агранулоцитозе и тромбоцитопении, когда происходит образование антител против собственных клеток крови, которые затем разрушаются;
▲ при некоторых реакциях на лекарства образующиеся антитела реагируют с препаратами, образуя комплексы с эритроцитарным антигеном.
Антителозависимая связанная с клетками цитотоксичность
(схема 27) не сопровождается фиксацией комплемента, однако вызывает кооперацию лейкоцитов. Клетки-мишени, покрытые IgG-антителами в низких концентрациях, уничтожаются несенсибилизированными клетками, которые обладают Fc-рецепторами. Несенсибилизированные клетки связывают клетки-мишени рецепторами для Fc-фрагмента IgG, а лизис клеток происходит без фагоцитоза. В этом виде цитотоксичности участвуют моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и естественные киллеры (NK). Хотя в большинстве случаев в данном типе реакции участвуют антитела IgG; иногда (например, при связанной с эозинофилами цитотоксичности против паразитов) задействованы IgE-антитела. Этот вид цитотоксичности также имеет значение при реакции отторжения трансплантата.
Схема
27.
Реакция
гиперчувствительности
II
типа
- антителозависимая
связанная
с
клетками
цитотоксичность
Антителоопосредованная клеточная дисфункция.
В некоторых случаях антитела, направленные против рецепторов на поверхности клеток, нарушают их функционирование, не вызывая повреждения клеток или развития воспаления. Например, при миастении антитела вступают в реакцию с ацетилхолиновыми рецепторами в двигательных концевых пластинках скелетных мышц, нарушая нервно-мышечную передачу и вызывая таким образом мышечную слабость. Наоборот, при антителоопосредованной стимуляции функций клетки развивается базедова болезнь. При этом заболевании антитела против рецепторов тиреотропного гормона на эпителиальных клетках щитовидной железы стимулируют клетки, что приводит к гипертиреозу. Этот же механизм лежит в основе реакций инактивации и нейтрализации.
РЕАКЦИИ
ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
III
ТИПА
-
ИММУНОКОМПЛЕКСНЫЕ
РЕАКЦИИ
Развитие реакций гиперчувствительности III типа вызывают комплексы антиген - антитело, которые повреждают ткань в связи с их способностью активировать различные медиаторы сыворотки крови, главным образом систему комплемента (схема 28). Токсическая реакция возникает тогда, когда антиген связывается с антителом или в кровеносном русле (циркулирующие иммунные комплексы), или вне сосудов, где антиген может осаждаться (иммунные комплексы in situ). Отдельные формы гломе-рулонефрита, при которых иммунные комплексы образуются in situ, начинаются с имплантации антигена в гломерулярную ба-зальную мембрану. Комплексы, образованные в кровотоке, вызывают повреждение тогда, когда они попадают в стенки кровеносных сосудов или оседают в фильтрующих структурах, таких как гломерулярный фильтр. Образование комплексов антиген - антитело еще не означает болезнь, так как они встречаются при многих иммунных процессах и могут представлять собой нормальный механизм элиминации антигена.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
Гиперчувствительность первого и второго типа. Механизм, распространенность, последствия, терапия
Введение
Гиперчувствительность - это неадекватно сильное проявление иммунных процессов, способное вызвать повреждение тканей организма. Гиперчувствительность возникает либо если антиген введен в относительно большом количестве, либо если иммунореактивность слишком высока. Механизмы, лежащие в основе таких неадекватных реакций аналогичны тем, которые обычно используются организмом для защиты от инфекций.
Выделяют четыре типа гиперчувствительности:
Реакции I, II и III типа основаны на взаимодействии антигена с гуморальными антителами и они относятся к реакциям «немедленного» типа. Реакции IV типа обусловлены взаимодействием поверхностных лимфоцитарных рецепторов со своими лигандами и называются реакциями «замедленного действия», т.к. для их развития нужно больше времени.
В представлены схемы этих реакций:
Гиперчувствительность I типа
Гиперчувствительность I типа (аллергия) обусловлена освобождением активных субстанций из тучных клеток, сенсибилизированных lgE-антителами, при связывании ими аллергена. .
Острую аллергическую реакцию инициирует перекрестное связывание молекул lgE с аллергеном на поверхности тучных клеток, которое индуцирует их дегрануляцию. Из гранул тучных клеток высвобождаются биологически активные вещества (медиаторы), подразделяемые на первичные и вторичные.
Первичные медиаторы - это медиаторы, которые освобождаются на ранних этапах дегрануляции, а вторичными являются вновь синтезированные факторы, которые вовлекаются в реакцию в более поздний период.
К первичным относятся:
- гистамин и серотонин - повышают проницаемость стенок кровеносных сосудов и вызывают сокращение гладких мышц;
Эозинофильный и нейтрофильный хемостатические факторы, действующие хемотаксис эозинофилов и нейтрофилов соответственно;
- протеазы - усиливают секрецию слизи в бронхах, участвуют в разрушении базальных мембран кровеносных сосудов, образуют продукты расщепления комплемента;
Протеогликаны (гепарин, хондроитин сульфат), ферменты (катепсин G, карбоксипептидаза).
К вторичным относятся:
Фактор, активирующий тромбоциты, вызывает агрегацию тромбоцитов и их дегрануляцию, а также сокращение гладких мышц бронхов;
Липидные метаболиты арахидоновой кислоты:
· лейкотриены (C 4 , D 4 , E 4) - медленно реагирующие вещества анафилаксии - расширяют кровеносные сосуды, сокращают гладкие мышцы в легких, агрегируют тромбоциты;
· простагландины (D 2 , E 2 и т.д.) - расширение кровеносных сосудов, сокращение гладких мышц в легких, агрегация тромбоцитов;
· брадикинин повышает сокращение гладких мышц и вызывает расширение кровеносных сосудов.
Активацию тучных клеток могут вызывать:
Комплексы аллергена с lgE-антителами на поверхности тучных клеток и базофилов (истинная атопическая или анафилактическая иммунная реакция)
Анафилатоксины (компоненты комплемента C3a, C5a) взаимодействуют с рецепторами комплемента;
Медиаторы активированных нейтрофилов;
Лиганды TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, TLR9, экспрессируемых тучными клетками и базофилами;
Различные лекарственные средства, продукты питания и др. вызывают дегрануляцию и синтез липидных медиаторов тучными клетками и базофилами;
Распространенность и последствия
Около 10% населения в той или иной степени страдает от аллергий, а именно местных анафилактических реакций на внешние аллергены, такие как цветочная пыльца, перхоть животных или экскременты клещей, живущих в домашней пыли. Контакт аллергена с lgE, фиксированным в тканях бронхов, слизистой оболочки носа и коньюктивы, приводит к высвобождению медиаторов аллергического воспаления и вызывает симптомы либо астмы, либо сенной лихорадки. Пищевая аллергия вызывается контактом пищевых аллергенов со специфическими lgE, расположенными на тучных клетках желудочно-кишечного тракта, может привести к местным анафилактическим реакциям, таким как рвота и диарея, а проникший в кровоток аллерген образует комплексы с антителами, которые откладываются в суставах, или диффундируют в в другие органы и ткани, вызывая местную анафилактическую реакцию :
гиперчувствительность медиатор иммунный
1) Избегать контакта с аллергеном;
2) Десенсибилизация пациентов иммунологическими методами с помощью неоднократного введения аллергена. Важно применять очищенные аллергены, определять Т-клеточную реактивность и количественное измерение уровней специфических lgG, lgA и lgE.
3) Использование лекарственных веществ: изопреналина и кромогликата натрия, т.к. они связываются с рецепторами тучных клеток и предотвращают их активацию. При тяжелой аллергии применяют стероидные гормоны.
Гиперчувствительность II типа
Гиперчувствительность II типа обусловлена цитотоксическим эффектом антител, вовлекающих комплемент или эффекторные клетки.
В основе реакций лежит эффект взаимодействия между антителом и антигеном на клеточных мембранах. Антитела классов lgM и lgG против аутоантигенов или чужеродных антигенов, взаимодействуя с соответствующими антигенами, активируют комплемент и в конечном счете повреждают клеточную мембрану, что приводит к нарушению тканевого гомеостаза. Такое взаимодействие является примером комплементзависимого цитолиза - одной из разновидностей иммунного цитолиза. Также цитолиз может осуществляться посредством фагоцитов (макрофагов) и естественных киллеров - FcR-зависимый цитолиз. Также существует клеточный контактный цитолиз.
Повреждение тканей при аутоиммунной патологии происходит с участием аутоантител исенсибилизированных Т-лимфоцитов, инфильтрирующих ткань-мишень (например, островки Лангерганса в поджелудочной железе, печень при аутоиммунном гепатите, кожа и т.д.).
Антитела, направленные к антигенам клеточной поверхности, вызывают гибель клеток. Это происходит в результате лизиса при участии комплемента, а также вследствие реакций иммуноприлипания, приводящих к фагоцитозу или нефагоцитарному внеклеточному уничтожению некоторыми лимфоретикулярными клетками (опосредованная антителами цитотоксичность).
Последствия и терапия
Существуют три группы заболеваний, которые вызывает гиперчувствительность II типа:
Аллоиммунные гемолитические заболевания;
Аутоиммунная цитотоксическая патология;
Гемолитические процессы, связанные с лекарственной гиперчувствительностью;
К первой группе относятся гемотрансфузионные осложнения и гемолитическая болезнь новорожденных. Гемолиз крови происходит при преливании несовместимых эритроцитов, которые связываются в кровяном русле с антителами и разлагаются. Резус-конфликтная гемолитическая анемия возникает по следующему механизму. Антиген D системы «резус» индуцирует выработку большого количества антител и кодируется доминантным геном D у которого есть рецессивный аллельный ген d . Гемолитическая анемия проявляется при беременности резус-отрицательной матери (dd ) резус положительным ребенком (DD или Dd ). В ходе первой беременности эритроциты плода проникают в организм матери и вызывают ее сенсибилизацию с индукцией антител lgM, не проникающих через плаценту. При первой беременности никаких нарушений иммунной природы, как в организме матери, так и в организме плода не происходит. Но в организме матери формируются клетки памяти и при последующих беременностях начинается иммунный процесс. В результате иммунная система матери вырабатывает большое количество lgG-антител (особенно lgG3), специфичных к D-антигену. Проникая через плаценту lgG-антитела вызывают гемолиз эритроцитов плода и повреждение тканей. Все это приводит к внутриутробной гибели плода или гемолитической болезни новорожденного. Чтобы этого избежать, резус-отрицательной матери вводят готовые анти-D-антитела lgG-класса, которые подавляют образование иммунных анти-D-антител при сенсибилизации эритроцитами плода по механизму FcR-зависимой регуляции.
Ко второй группе относятся тепловые и холодовые аутоиммунные гемолитические анемии. В случае тепловой гемолитической анемии антитела направленны против антигенов системы Rh, а при холодовой анемии против антигенов групп крови I и P. Также к этим заболеваниям относятся тиреоидит Хашимото и болезнь Гудпасчера. При тиреоидите Хашимото цитоксические тканевые тела повреждают тироциты. Для лечения тиреоидита применяют заместительную терапию L-тироксином. При болезни Гудпасчера антитела повреждают базальную мембрану почечных гломерул. Для ее лечения применяют ежедневный плазмафарез в течение 2-3 недель для удаления aHTH-GBM-антител в сочетании с внутривенным введением глюкокортикоидов и циклофосфамида на протяжении 6-12 месяцев для предотвращения формирования новых антител.
Также повреждения клеток крови могут вызываться связвынием с их поверхностью лекарств, антителами, специфичными к этим лекарством. Так, например, фенацетин и хлорпромазин вызывают гемолитическую анемию, а аминофеназон и хинидин - иммунный агранулоцитоз.
Список литературы
1. Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с.
2. Ройт А. Основы иммунологии. Пер. с англ. - М.: Мир, 1991. - 328 с., ил.
3. Клиническая иммунология и аллергология с основами общей иммунологии: учебник / Л.В. Ковальчук, Л.В. Ганковская, Р.Я. Мешкова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 640 с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
...Вещества, способные вызвать состояние аллергии. Иммунные реакции организма. Формирование антигенспецифических клонов. Реакции гиперчувствительности замедленного типа. Стадия патофизиологических изменений. Основные методы лечения аллергических болезней.
реферат , добавлен 07.10.2013
Причины, способные вызвать повреждение, его характер и степень. Понятие и морфологическая сущность дистрофий, непосредственные причины их развития. Механизм повреждений и общая характеристика паренхиматозной, гидропической, роговой, жировой дистрофии.
лекция , добавлен 24.05.2009
Понятие о гиперчувствительности – чрезмерном или неадекватном проявлении реакций приобретенного иммунитета. Стадии аллергической реакции. Эффект медиаторов тучных клеток. Диагностика атопий, кожные симптомы. Цитотоксические реакции против эритроцитов.
презентация , добавлен 13.09.2015
Основные проявления патофизиологических расстройств, направления терапии, степени тяжести и лечение ожогового шока. Критерии выхода пострадавшего из шока. Состояние организма, пораженного ожоговым шоком, реанимационные действия при спасении.
презентация , добавлен 27.03.2011
Физиологический механизм аллергической реакции замедленного типа отличие от других типов аллергических реакций. Причины возникновения аллергии в организме. Основные проявления аллергии и характер аллергенов. Реакции гиперчувствительности четвертого типа.
реферат , добавлен 17.03.2011
Боль как неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с действительным или возможным повреждением тканей, механизм возникновения, порядок установления причин и купирование. Принципы обезболивающей терапии. Лечение психологического стресса.
реферат , добавлен 12.09.2009
Адаптация организма к постоянно меняющимся факторам внешней и внутренней среды. Регуляция секреции гормонов всех эндокринных желез. Механизм действия гормонов. Типы гормональных препаратов в зависимости от способа получения. Виды гормональной терапии.
презентация , добавлен 12.04.2017
Причины, механизмы, виды необратимого повреждения клеток и тканей. Ишемическое и гипоксическое, токсическое повреждение, повреждение, вызванное свободными радикалами, включая активированный кислород. Реакции свободных радикалов при гибели клеток.
реферат , добавлен 06.02.2009
Анафилактические реакции как гиперчувствительность немедленного типа, вызываемые экзогенными агентами. Патологические реакции организма. Случаи возникновения анафилактических реакций. Дифференциальная диагностика. Мероприятия немедленной терапии.
реферат , добавлен 19.11.2009
Аллергия: определение, классификация. Реагиновый (IgE) тип аллергических реакций (гиперчувствительность немедленного типа, ГНТ). Защитная и повреждающая роль ГНТ. Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ). Аллергия и иммунитет. Псевдоаллергия.
Лекция 17
РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
Реакции гиперчувствительности могут быть классифицированы на основе иммунологических механизмов, их вызывающих.
При реакциях гиперчувствительности I типа иммунный ответ сопровождается высвобождением вазоактивных и спазмогенных веществ, которые действуют на сосуды и гладкие мышцы, нарушая таким образом их функции.
При реакциях гиперчувствительности II типа гуморальные антитела непосредственно участвуют в повреждении клеток, делая их восприимчивыми к фагоцитозу или лизису.
При реакциях гиперчувствительности III типа (иммунокомп-лексных болезнях) гуморальные антитела связывают антигены и активируют комплемент. Фракции комплемента затем привлекают нейтрофилы, которые вызывают повреждение ткани.
При реакциях гиперчувствительности IV типа возникает повреждение ткани, причиной которого является патогенный эффект сенсибилизированных лимфоцитов.
Реакции гиперчувствительности I типа бывают системными и местными. Системная реакция развивается обычно в ответ на внутривенное введение антигена, к которому организм хозяина уже сенсибилизирован. При этом часто спустя несколько минут развивается шоковое состояние, которое может стать причиной смерти. Местные реакции зависят от места, в которое попадет антиген, и носят характер локализованного отека кожи (кожная аллергия, крапивница), выделений из носа и конъюнктивы (ал-лергический ринит и конъюнктивит), сенной лихорадки, бронхиальной астмы или аллергического гастроэнтерита (пищевая ал-лергия).
Схема 25. Реакции гиперчувствительности I типа - анафилактические реакции
Известно, что реакции гиперчувствительности I типа проходят в развитии две фазы (схема 25). Первая фаза инициального ответа характеризуется расширением сосудов и повышением их проницаемости, а также, в зависимости от локализации, спазмом гладкой мускулатуры или секрецией желез. Эти признаки появляются через 5-30 мин после экспозиции аллергена. Во многих Случаях вторая (поздняя) фаза развивается через 2-8 ч, без до-
полнительной экспозиции антигена и продолжается несколько дней. Эта поздняя фаза реакции характеризуется интенсивной инфильтрацией эозинофилами, нейтрофилами, базофилами и моноцитами, а также деструкцией ткани в виде повреждения эпителиальных клеток слизистых оболочек.
Тучные клетки и базофилы играют главную роль в развитии реакций гиперчувствительности I типа; они активируются посредством перекрестно реагирующих высокоаффинных рецепторов к IgE. Кроме того, тучные клетки активируются компонентами комплемента С5а и СЗа (анафилатоксины), а также цитокина-ми макрофагов (интерлейкин-8), некоторыми лекарственными веществами (кодеин и морфин) и физическими воздействиями (тепло, холод, солнечный свет).
У человека реакции гиперчувствительности I типа вызываются иммуноглобулинами класса IgE. Аллерген стимулирует продукцию IgE В-лимфоцитами в основном в слизистых оболочках в месте попадания антигена и в регионарных лимфатических узлах. IgE-антитела, образованные в ответ на аллерген, атакуют тучные клетки и базофилы, которые обладают высокочувствительными рецепторами для Fc-порции IgE. После того как тучные клетки и базофилы, атакованные цитофильными IgE-антитела-ми, повторно встречаются со специфическим антигеном, развивается серия реакций, приводящая к выбросу ряда сильных медиаторов, ответственных за клинические проявления гиперчувстви-тельности I типа.
Вначале антиген (аллерген) связывается с IgE-антителами. При этом мультивалентные антигены связывают более одной молекулы IgE и вызывают перекрестное связывание соседних IgE-антител. Связывание молекул IgE инициирует развитие двух независимых процессов: 1) дегрануляцию тучных клеток с выбросом первичных медиаторов; 2) синтез de novo и выброс вторичных медиаторов, таких как метаболиты арахидоновой кислоты. Эти медиаторы непосредственно ответственны за начальные симптомы реакций гиперчувствительности I типа. Кроме того, они включают цепь реакций, которые приводят к развитию второй (поздней) фазы инициального ответа.
Первичные медиаторы содержатся в гранулах тучных клеток. Их делят на четыре категории. - Биогенные амины включают гистамин и аденозин. Гистамип вызывает выраженный спазм гладкой мускулатуры бронхов, усиление сосудистой проницаемости, интенсивную секрецию носовых, бронхиальных и желудочных желез. Аденозин стимулирует тучные клетки к выбросу медиаторов, вызывающих бронхоспазм и торможение агрегации тромбоцитов.
- Медиаторы хемотаксиса включают эозинофильный хемо-таксический фактор и нейтрофильный хемотаксический фактор.
- Ферменты содержатся в матриксе гранул и включают проте-азы (химаза, триптаза) и некоторые кислые гидролазы. Ферменты вызывают образование кининов и активацию компонентов комплемента (СЗа), воздействуя на их предшественников, - Протеогликан - гепарин.
Вторичные медиаторы включают два класса соединений; липидные медиаторы и цитокины. - Липидные медиаторы образуются благодаря последовательным реакциям, происходящим в мембранах тучных клеток и при-водящим к активации фосфолипазы А2. Она воздействует на фосфолипиды мембран, вызывая появление арахидоновой кис-лоты. Из арахидоновой кислоты в свою очередь образуются лей-котриены и простагландины.
Лейкотриены играют исключительно важную роль в патогенезе реакций гиперчувствительности I типа. Лейкотриены С4 и D4 - самые сильные из известных вазоактивных и спазмогенных агентов. Они действуют в несколько тысяч раз активнее гистами-на при повышении сосудистой проницаемости и сокращении гладкой мускулатуры бронхов. Лейкотриен В4 обладает сильным хемотаксическим действием в отношении нейтрофилов, эозино-филов и моноцитов.
Простагландин D 2 образуется в тучных клетках и вызывает интенсивный бронхоспазм и повышенную секрецию слизи.
Фактор активации тромбоцитов (ФАТ) - вторичный медиатор, вызывающий агрегацию тромбоцитов, выброс гистамина, бронхоспазм, повышение сосудистой проницаемости и расширение кровеносных сосудов. Кроме того, он обладает выраженным провоспалительным эффектом. ФАТ оказывает токсическое действие в отношении нейтрофилов и эозинофилов. В высоких концентрациях он активирует клетки, участвующие в воспалении, вызывая их агрегацию и дегрануляцию. - Цитокины играют важную роль в патогенезе реакций гиперчувствительности I типа благодаря их способности рекрутиро-вать и активировать воспалительные клетки. Полагают, что тучные клетки продуцируют ряд цитокинов, включая фактор некро-»а опухоли а (ФНО-а), интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6) и гранулоцитарно-макрофагальный колониестиму-лирующий фактор (ГМ-КСФ). В экспериментальных моделях показано, что ФНО-а является важным медиатором lgE-зависи-мых кожных реакций. ФНО-а считают сильным провоспалительным цитокином, который может привлекать нейтрофилы и эозинофилы, способствуя их проникновению через стенки сосудов и активируя их в тканях. Наконец, ИЛ-4 необходим для рекрутирования эозинофилов. Воспалительные клетки, накапливающиеся в местах развития реакции гиперчувствительности I ти-
па, являются дополнительным источником цитокинов и гнетаминвысвобождающих факторов, которые вызывают дальнейшую дегрануляцию тучных клеток.
Таким образом, гистамин и лейкотриены быстро выделяются из сенсибилизированных тучных клеток и ответственны за немедленно развивающиеся реакции, характеризующиеся отеком, секрецией слизи, спазмом гладкой мускулатуры. Многие другие медиаторы, представленные лейкотриенами, ФАТ и ФНО-а. включаются в позднюю фазу ответа, рекрутируя дополнительное количество лейкоцитов - базофилов, нейтрофилов и эози-нофилов.
Среди клеток, которые появляются в позднюю фазу реакции, особенно важны эозинофилы. Набор медиаторов в них столь же велик, как и в тучных клетках. Таким образом, дополнительно рекрутированные клетки усиливают и поддерживают воспалительный ответ без дополнительного поступления антигена.
Регуляция реакций гиперчувствительности I тина цитокина-ми. Во-первых, особую роль в развитии реакций гиперчувствительности I типа играет IgE, секретируемый В-лимфоцитами в присутствии ИЛ-4, ЙЯ-5 и ИЛ-6, причем ИЛ-4 абсолютно необходим для превращений IgE-нродуцирующих В-клеток. Склон ность некоторых антигенов вызывать аллергические реакции от части обусловлена их способностью активировать Т-хелперы-2 (Th-2). Наоборот, некоторые цитокпны. образованные Т-хелпе-рами-1 (Th-I), например гамма интерферон (ИНФ-у). снижают синтез IgE. Во-вторых, особенностью реакций пшерчувствитель-ности I типа является повышенное содержание тучных клеток в тканях, рост и дифференциронка которых зависят от некоторых ЦИТОКИНОВ, включая ЙЛ-3 и ИЛ-4. В-третьих, ИЛ-5, выделяемый Th-2, исключительно важен для образования эозинофилов из их предшественников. Он также активирует зрелые эозинофилы.