Агрессивный иммунитет что это такое

Иммунитет может быть опасен для здоровья, превратить молодого человека в инвалида, лишить потомства или даже убить. Сегодня я расскажу о том, как иммунитет учится отличать свое от чужого и почему он, словно бешеный пес, иногда бросается на хозяина — свой собственный организм, вызывая рассеянный склероз, ревматоидный артрит, псориаз и другие неизлечимые аутоиммунные заболевания.

Задайтесь вопросом: как иммунитет отличает свои клетки и ткани от чужеродных инфекций? В компьютерных антивирусах этот вопрос решается ежедневным скачиванием обновленных баз данных с кодами всех известных вирусов. Но у иммунитета нет интернет-доступа к базам данных ВОЗ, а в наш геном не поместится информация обо всех возможных инфекциях. Кроме того вирусы и бактерии быстро мутируют и буквально в течении болезни способны уйти из-под надзора атакующих антител.

Природа решила эту проблему принципиально иначе, нежели разработчики антивирусных программ. Представьте себе, что мастер изготовил миллиард разных ключей — каждый хотя бы чуть-чуть, но отличается от другого. Имея такую связку, можно открыть практически любой замок в мире.

Природа поступила точно так. Еще внутриутробно иммунная система создала миллиарды лимфоцитов, каждый из которых был снабжен уникальным рецептором. Представьте себе миллиарды лимфоцитов и у каждого есть свой уникальный рецептор — своего рода «ключ», который подходит только в один предназначенный для него «замок». Замком в данной аналогии будет являться практически любая белковая молекула, которую только может придумать природа создавая вирусы, бактерии или человека.

Однако такое миллирды уникальных рецепторов невозможно закодировать даже в бесконечно большом геноме. Природа, как всегда, сэкономила и поступила проще. Наш ключный мастер сначала изготовил миллиард ключей-копий по одному шаблону, а затем случайным образом нанес прорези и дырочки сделав каждый ключ уникальным. По этой аналогии гены рецепторов идентичны во всех лимфоцитах (как и весь геном в каждой клетке организма). Но в процессе созревания лимфоцита отдельные участки генов его рецептора разрезаются ферментами — отдельные части выбрасываются, другие меняются местами и сшиваются вновь образуя уникальный код. Затем с уже уникального гена синтезируется РНК, которая служит матрицей для синтеза неповторимого рецептора в каждом лимфоците. Схема только кажется сложной, но на самом деле все тупо и просто:

Таким образом еще до рождения мы имеем огромную связку из миллиардов ключей — каждый из которых отличается от всех остальных. Иммунологи называют это «репертуаром иммуноглобулинов». Вы наверняка слышали про иммуноглобулины свободно плавающие в крови (антитела) — это секретируемые лимфоцитами аналоги своих рецепторов с той же, что и рецепторы, специфичностью к одному и тому же антигену. Но сами антитела выйдут на поле боя только после рождения — в стерильной утробе они не нужны. А пока мы продолжим говорить об их аналогах — иммуноглобулиноподобных рецепторах встроенных в мембраны лимфоцитов.

Иммунитет на этом этапе еще совсем слеп. С инфекциями он еще не сталкивался, но собственные ткани организма содержат огромное разнообразие белков-«замков», к которым лимфоциты то и дело пытаются подобрать свои индивидуальные рецепторы-«ключики». А так как их репертуар очень разнообразен, то многим лимфоцитам (столько сколько различных белков в организме) удается связаться с белками собственного организма, которых иммунологи называют аутоантигенами (ауто — свой). Однако без гуморальной поддержки (как это бывает во взрослом организме) связавшиеся с аутоантигенами лимфоциты не активируются, а сразу гибнут.

Таким образом репертуар сокращается — погибают все лимфоциты способные своим рецептором распознать что-либо. А этим «что-либо» в стерильных условиях внутриутробной жизни могут быть только аутоантигены. Например, если ввести в эмбрион антигены вируса гепатита, то все связавшие его лимфоциты вымрут, и после рождения у такого человека не будет развиваться иммунный ответ против данной инфекции или на вакцину. Иммунологи назвали этот процесс «негативный отбор», благодаря которому вы родились без лимфоцитов способных нападать на белки собственного организма. Если продолжить аналогию с ключами, то те ключи, которые подошли к своим замкам, при проворачивании обламываются навсегда исключая возможность открыть дверь.

Однако почему аутоиммунные заболевания становятся возможными? Одна из причин нападения иммунитета на хозяина заключается в том, что некоторые белки организма впервые синтезируются уже после рождения, когда негативный отбор лимфоцитов уже закончен. Таким образом в нашем организме присутствуют лимфоциты способные связать аутоантигены и повреждать клетки и ткани вызывая тяжелые болезни.

Например, белок миелин, ускоряющий передачу сигнала в нервной системе, образуется в ЦНС после рождения, поэтому специфичные к нему лимфоциты благополучно переживают негативный отбор. В зрелом возрасте в результате нарушения гематоэнцефалического барьера эти лимфоциты и их антитела проникают в ЦНС и повреждают миелиновые оболочки волокон — развивается рассеянный склероз.

Мелкая моторика требует стабильной обратной связи, непрерывно передающей информацию о положении конечностей и мышц языка в пространстве. Обратная связь обеспечивает коррекцию всех нюансов движений. Чем медленнее обратная связь, тем реже происходит коррекция движений — пальцы дрожжат и совершают ошибки, а речь коверкается. Это одни из симптомов рассеянного склероза.

Другой пример таких белков — рецептор на поверхности сперматозоида, который позволяет ему проникнуть в яйцеклетку. Этот рецептор появляется с началом полового созревания. При нарушении гематотестикулярного барьера специфичные к спермиям лимфоциты и их антитела по ошибке принимают их за микробов. Спермии связанные антителами склеиваются своими головками и теряют способность к оплодотворению.

Есть и такие примеры патогенеза аутоиммунных заболеваний, когда мишенью для лимфоцитов становится святая-святых ДНК. Да, ДНК присутствует в организме с самого зачатия, но иммунная система эмбриона не имеет доступа к содержимому клеточного ядра, поэтому способные связывать ДНК лимфоциты благополучно переживают негативный отбор. Примером такого заболевания является псориаз, при котором ДНК из разрушенных клеток кожи становится доступной для распознавания лимфоцитами. Здесь необходимо пояснить, что лимфоциты связывают антигены не непосредственно, а через посредников — фагоцитов, которые сначала поглощает антиген, затем внутриклеточно связывают его молекулой HLA и выводит данный комплекс на свою поверхность. Только в комплексе с HLA антиген (в данном случае аутоантиген — ДНК) может быть распознан лимфоцитом.

Однако почему данный процесс не запускается при обычных травмах, когда из разрушенных клеток выделяется ДНК, но возможен при псориазе? Возможно, это связано с генетическими особенностями людей с псориазом. Больше половины из них являются носителями варианта гена, кодирующего структуру молекулы HLA, которая как раз «передает» антигены лимфоцитам для связывания. В тоже время у людей без псориаза данный вариант гена практически не встречается. Согласно гипотезе, молекулы HLA у здоровых людей не способны связывать ДНК и передавать их для распознавания лимфоцитам, а у вариант молекулы HLA у пациентов с псориазом «отлично» с этим справляется.

Еще один пример патогенеза аутоиммунного заболевания наблюдается при ревматоидном артрите, при котором иммунитет возбуждается на белки соединительных тканей суставов, которые, как и ДНК, присутствуют на самых ранних этапах эмбриогенеза. Более того, специфичные к ним лимфоциты благополучно погибают благодаря негативному отбору. Однако данные белки в процессе воспаления чуть-чуть денатурируют, и этого «чуть-чуть» достаточно для распознавания измененного белка другими лимфоцитами, у которых «чуть-чуть» другой рецептор в отличие от погибших в утробе коллег. При ревматоидном артрите в белках соединительной ткани сустава происходит превращение аминокислоты аргинин в аминокислоту цитруллин, которая вообще не входит в число 20 аминокислот организма.

Еще более хитрый вид патогенеза, когда вирус или бактерия имеет белки похожие на белки организма. Это называется антигенная мимикрия, которая позволяет микроорганизму снизить внимание со стороны иммунной системы. Например, стрептококк имеет на своей поверхности белок похожий на белок клеток сердечной мышцы. Однако небольших отличий структуры бактериального белка от таковых в белке организма иногда достаточно для активации лимфоцитов против него. Активированные лимфоциты в условиях воспаления могут неспецифически связывать другие схожие белки собственного организма — в данном случае белок клеток сердца. Данный примера патогенеза можно сравнить с теми редкими случаями, когда чужим, но очень похожим на свой, ключом можно открыть свою дверь.

Таким образом есть три основания для нападения иммунитета на собственный организм, но во всех случаях проблема не в бешенстве пса, а чаще всего в хозяине:
1) разобщение во времени негативного отбора и момента начала биосинтеза белка;
2) мутации генов HLA, которые дразнят иммунитет незнакомыми для него молекулами;
3) денатурация молекул белка, после чего они становятся «чужими» для иммунитета;
4) мимикрия вирусов и бактерий.

По этим причинам ЦНС, яички, суставы, глаза и ряд других органов иммунологи называют иммунопривилегированными — иммунные процессы в них подавляются организмом разными способами. Например, один из механизмов толерантности иммунной системы к данным органам заключается в их постоянной гипотермии, которая снижает силу связывания антител и рецепторов лимфоцитов с собственными белками. Я ранее подробно рассказывал как обеспечивается охлаждение головного мозга и яичек. Обязательно почитайте, если боитесь рассеянного склероза и бесплодия.

Я намеренно опустил множество деталей в пользу лучшего понимая столь сложной темы. Если что-то требует уточнений — спрашивайте, и я внесу ясность в тексте! Мне важно чтобы материал оказался понятен любому читателю, так как уже готовлю следующие серии «Бешеных псов», в которых расскажу о дальнейшем развитии и поведения иммунитета при аллергии, астме и инфекционных заболеваниях. Чтобы не пропустить, Подписывайтесь на самый читаемый блог о медицине! Если у вас нет аккаунта в ЖЖ, подписывайтесь на обновления в Фэйсбук, Вконтакте и Телеграм.

Поделитесь полезной информацией с друзьями:

Аутоиммунные заболевания относят к категории патологий, возникающих из-за неправильной работы иммунной системы человека, которая, вместо защиты организма, вырабатывает антитела с приставкой «ауто», атакующие совершенно здоровые, не подвергшиеся заражению слизистые и ткани. У женщин такие нарушения встречаются чаще, но при этом изучены в недостаточной мере, поскольку в прежние годы исследований не выделялось достаточно ресурсов для продуктивного анализа и лабораторных опытов. Впрочем, модернизированные технологии постепенно изменяют картину и позволяют сегодня на высоком уровне изучать невидимые явления, происходящие в организме.

Содержание:

• Общие понятия
• Иммунная система
• Гормоны
• Факторы окружающей среды
• Хромосомы плюс гены
• Научные обоснования
• Болезнь Крона, ВЗК и другие виды аутоиммунных патологий
• Группы риска

Общие понятия

Типичный женский иммунитет менее восприимчив к атакам агентов извне. Женщины реже болеют некоторыми видами рака и не так часто, в отличие от мужской аудитории, страдают от патологий инфекционно-вирусной природы. Однако трудно сказать, кому на самом деле повезло больше: женская иммунная система чаще начинает атипично реагировать, то есть работать против своих же «родных» клеток. По этой причине примерно 80 процентов всех аутоиммунных болезней приходятся на женскую половину, а те же инфекционные поражения, такие как грипп и др., женщины переносят куда тяжелее противоположного пола.

Интересен факт, что в ходе многочисленных исследований научные деятели установили: восприимчивость организма и работа иммунитета у подопытных самок и самцов животных (мышей, ящериц, плодовых мушек и не только) также неодинакова. Такие выводы породили ряд дискуссий и натолкнули научный мир на мысль, что, прежде чем оглашать результаты тех или иных исследований, необходимо уточнять, на каком поле они проводились.

До сегодня остаются до конца невыясненными ответы на вопросы, аутоиммунные заболевания — что это такое на самом деле, и почему риски быть подвергнутыми им у женского пола выше, но исследователи все же строят теории, о которых поговорим в статье.

Иммунная система

Компоненты иммунной системы в мужском и женском организме неодинаково реагируют на раздражители. К примеру, тучные клетки, которые в первых рядах атакуют микробы и бактерии, опасные для здоровья, у слабого пола резервируют и вырабатывают в разы больше веществ, из-за которых могут наступать воспалительные процессы (протеаз, гистамин и др.). В свою очередь эти ферменты влияют на степень выраженности симптоматики (мигрени, заложенность носа).

В женском теле тучные клетки ведут себя в 4 раза активнее, и обусловлено это генетическим фактором. ГКГС (аббревиатура от «главный комплекс гистосовместимости») — еще один неотъемлемый элемент иммунной системы, белки которого можно наблюдать во всех клетках.

ГКГС — своего рода регуляторы, сигнализирующие при попадании агентов в организм и оповещающие о необходимости ответа.

Исследователи, работающие при Университете Лунда, поставили опыты на пернатых, в ходе которых было установлено: у самок птиц гораздо больше разнообразных клеточных белков, чем у представителей противоположного пола. Теоретически можно предположить, что такое отличие влияет на возбудимость естественных защитных функций: иммунитет расценивает слишком много молекул как опасные и чужеродные. Ученые не сомневаются, что это осознание в перспективе послужит верной подсказкой на пути изучения иммунитета у двух человеческих полов.

Гормоны

Эстрогены могут подавлять естественный цикл деления и размножения вирусов ОРВ, ОРЗ и гриппа в носоглоточных каналах у женщин, но неодинаково влияют на состояние слизистых мужчин.

Половые гормоны играют одну из ключевых ролей в вопросе принципиального отличия женщин и мужчин. С ними несложно связать распространенность разных патологий. Так, например, половозрелые мужчины меньше подвержены такому заболеванию, как астма (благодаря защите тестостерона). Вывод: гормоны координируют работу клеток иммунной системы.

Факторы окружающей среды

Внешние факторы диктуют условия и ритм работы иммунитета у женщин и мужчин. Особенно важны:

• Питание.

При полноценном грудном вскармливании иммунная система девочек лучше защищает от инфекций органов и путей дыхательной системы.

Ученые провели исследование, в котором приняли участие танзанские ВИЧ-инфицированные женщины, получавшие витамины групп В, С и Е во время беременности и после рождения ребенка. Смертность среди рожденных девочек более чем на треть была ниже, чем среди мальчиков.

• Состав микробиоты.

Грызуны с сахарным диабетом высшей степени, которым искусственно переносили микрофлору противоположного пола, реагировали системными гормональными изменениями, благодаря которым болезнь прекращала развиваться. Вывод: пол — один из факторов, способных изменять состав микробиоты в человеческом организме.

Хромосомы плюс гены

Женская половина от природы имеет две хромосомы X, в которых содержится огромное количество генетической информации. Мыши с ХХ более подвержены рискам развития энцефаломиелита, как аутоиммунного заболевания.

Благодаря результатам опытов можно заключить: не все гены XX активны. Определенная часть остается «замороженной». За счет этого природного уравновешивания унаследованные гены от биологических отца и матери функционируют в организме примерно в равной степени. Правда, в этом правиле бывают исключения, и активных генов становится больше, чем в стандартных случаях. Такая особенность неожиданно была прослежена при изучении патогенеза аутоиммунных заболеваний щитовидной железы и ревматоидного артрита. У людей с нестандартным набором хромосом (XXX или XXY) риски таких болезней в разы повышены.

Благодаря недавним исследованиям научному миру открылся новый ген — VGLL3. Это главный «переключатель» клеток, влияющих на работу иммунитета, кодирующий одноименный белок. У женщин VGLL с индексом 3 присутствует в большем количестве, чем у представителей мужского пола.

Научные обоснования

В научном паблике Trends in Genetics был обнародован материал, в котором шла речь об адаптивности женского иммунитета к естественному продолжению рода — частым беременностям. По мере развития общества процесс деторождения сократился, однако иммунитет не успел еще приспособиться к произошедшим изменениям.

Эта теория свидетельствует в пользу того факта, что плацента частично подавляет функции иммунитета, благодаря чему он не угнетает развитие плода, но при этом защищает организм будущей матери от опасных инфекций. Иммунная система продолжает пребывать в режиме повышенной готовности, когда оплодотворение яйцеклетки не наступает. Иногда ее защитные свойства в избытке.

Такое объяснение вопроса мировые научные умы воспринимают спокойно, поскольку оно не противоречит другим теориям, но в то же время требует дополнительного изучения. Предупреждение и лечение аутоиммунных заболеваний будут происходить проще, если окажется, что у многодетных матерей снижены риски соответствующих патологий. Главная задача научного мира — установить, как плацента взаимосообщается с иммунитетом, а затем научиться регулировать их тандемную работу.

Болезнь Крона, ВЗК и другие виды аутоиммунных патологий

Болезнь Крона и ряд других воспалительных заболеваний кишечника относятся к категории аутоиммунных. Кроме нарушений работы ЖКТ, выделяют:

• Псориаз;
• Целиакию;
• Сахарный диабет;
• Рассеянный склероз;
• Ревматоидный артрит
• Волчанку;
• Болезнь Грейвса.

Список аутоиммунных болезней можно дополнить синдромами Шегрена и Бехчета, псориатическим артритом, гнойным гидраденитом, системной склеродермией и т. д. Эти болезни диагностируются не так часто, и научный мир сегодня не готов ответить, каков их патогенез, но доказал весомую роль генных факторов и условий окружающей среды.

Группы риска

Признаки аутоиммунных заболеваний могут возникнуть у любого, независимо от половой принадлежности и возраста. Однако многолетние наблюдения позволяют выделить основные группы риска:

• Женщины.

Установлено, что аномальная работа женского иммунитета в девять раз чаще приводит к соответствующим патологиям.

• Люди, в семье которых встречались случаи с аутоиммунными болезнями.

Наследственный фактор играет важную роль. Наследование генов повышает риски появления ВЗК, болезни Крона и др.

• Люди, проживающие в неподходящих условиях, или контактирующие с вредными веществами.

Контакт с химически активными веществами, неумеренное пребывание на солнце (особенно в периоды повышенной активности УФ-лучей), частые инфекции — все эти факторы в конечном счете могут сыграть решающую роль и спровоцировать аутоиммунные болезни.

• Представители определенных рас.

Доказано, что сахарному диабету 1-ой степени чаще подвержены люди со светлой кожей. Волчанка представляет повышенную опасность для афроамериканцев и жителей латиноамериканских регионов.

Подписывайтесь на нас в социальных сетях

Поделиться ссылкой: