Клеточный иммунитет при рождении
Иммунитет новорожденного. Развитие иммунитета после рождения плода
Процент CD3 Т-лимфоцитов в крови пуповины несколько ниже, чем в периферической крови старших детей и взрослых, но в силу большего общего числа лимфоцитов абсолютное количество этих клеток у новорожденных достаточно велико. Кроме того, отношение CD4- к CD8-лимфоцитам в крови пуповины выше (3,5—4:1), чем в крови детей старшего возраста и взрослых (1,5-2:1). Практически все Т-лимфоциты пуповинной крови несут на своей поверхности изоформу CD45 — CD45RA. Преобладание CD45RA над CD45RO Т-лимфоцитами сохраняется на протяжении первых 2-3 лет жизни. Затем число клеток с разными изоформами CD45 постепенно уравнивается.
В зависимости от продуцируемых цитокинов Th-клетки разделяют на две группы. Тh1-клетки выделяют ИЛ-2 и ИФН-у, которые активируют цитотоксические Т-лимфоциты и способствуют развитию аллергических реакций замедленного типа, тогда как Тh2-клетки продуцируют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 и ИЛ-13, стимулирующие В-лимфоциты и сенсибилизирующие организм к аллергенам. Т-лимфоциты пуповинной крови нормально реагируют на ФГА и Кон А и участвуют в смешанной лейкоцитарной реакции. Т-лимфоциты новорожденных способны реагировать на специфические антигены. Так, у ребенка, вакцинированного БЦЖ уже в первый день жизни, через несколько недель развивается сильная реакция на туберкулин. Поскольку тяжелый дефицит Т-лимфоцитов у маленьких детей может оставаться нераспознанным, все вводимые им препараты крови следует облучать.
В-лимфоциты и иммуноглобулины новорожденного ребенка. Поскольку новорожденные не получают от матери IgM-антител (которые представляют собой термостабильные опсонины), восприимчивость к грамотрицательным микроорганизмам у них повышена. Уровень термолабильного опсонина, С3b, в сыворотке новорожденных также ниже, чем у взрослых. По-видимому, именно это определяет неспособность нейтрофилов новорожденных фагоцитировать некоторые бактерии. Термостабильными опсонинами для большинства грамполо-жительных бактерий служат проникающие через плаценту IgG-антитела; они же обеспечивают защиту новорожденного от вирусов.
Однако из-за относительного дефицита IgG2 защита от инкапсулированных полисахаридных антигенов может быть недостаточной. Поскольку в крови недоношенных детей к моменту рождения содержится мало IgG, опсонизирующая активность их крови снижена по отношению ко всем микроорганизмам.
Процент В-лимфоцитов в пуповинной крови слегка ниже, чем в крови старших детей и взрослых, но их абсолютное число значительно выше. Однако при стимуляции PWM или анти-СD40 в сочетании с ИЛ-4 или ИЛ-10 они синтезируют менее разнообразные иммуноглобулины (в основном, IgM) и в гораздо меньшем количестве, чем В-лимфоциты старших детей и взрослых.
Скорость синтеза антител класса IgM в ответ на стимуляцию бесчисленным количеством антигенов после рождения быстро увеличивается. То же происходит, по-видимому, и у недоношенных детей. Концентрация IgM в сыворотке крови резко возрастает примерно к 6-му дню после рождения и продолжает увеличиваться до годовалого возраста, достигая уровня, характерного для взрослых. В сыворотке пуповинной крови IgA практически отсутствует. Впервые его удается определить около 13-го дня после рождения. Далее его концентрация постепенно нарастает и к 6-7-му году достигает «взрослого» уровня. Концентрация IgG в сыворотке пуповинной крови сравнима с таковой в сыворотке матери или даже несколько превышает ее.
В течение первых 6-8 мес. жизни материнский IgG постепенно исчезает из сыворотки ребенка; одновременно увеличивается скорость синтеза собственного IgG (причем на первом году жизни уровень IgGl и IgG3 нарастает быстрее, чем IgG2 и IgG4), пока к 7-8 годам общее содержание IgG не достигнет «взрослого» уровня. Первыми этого уровня достигают концентрации IgGl и IgG4, затем — IgG3 (в 10 лет) и IgG2 (в 12 лет). Наименьшая суммарная концентрация иммуноглобулинов отмечается примерно в 3-4-месячном возрасте. Уровень IgE, как правило, изменяется параллельно содержанию IgA. В дальнейшем концентрации трех основных иммуноглобулинов у здорового человека остаются практически постоянными. К моменту рождения имеется способность продуцировать специфические антитела к белковым антигенам. Однако продукция антител к полисахаридным антигенам, как правило, начинается лишь после 2-летнего возраста, если только полисахарид не связан с белковым носителем, как в конъюгированных вакцинах против Haemophilus influenzae типа b или Streptococcus pneumoniae.
NK-клетки новорожденного. Процент NK-клеток в крови пуповины обычно ниже, но абсолютное их число примерно такое же, как в крови старших детей и взрослых. Активность NK-клеток у новорожденных, оцениваемая как по их числу, так и по антителозависимой клеточной цитотоксичности, примерно на 1/3 ниже активности этих клеток у взрослых людей.
Развитие лимфоидных органов новорожденного. Лимфоидная ткань у новорожденных достаточно развита и продолжает быстро созревать в постнатальном периоде. У плода величина тимуса по отношению к телу максимальна; к моменту рождения его абсолютная масса лишь на 1/3 меньше, чем у годовалого ребенка. Максимальной величины тимус достигает непосредственно перед периодом полового развития, а затем подвергается постепенной инволюции. К первому году жизни все лимфоидные структуры оказываются гистологически зрелыми. Абсолютное число лимфоцитов в периферической крови также достигает максимума на первом году жизни. В грудном и раннем детском возрасте общий объем периферической лимфоидной ткани быстро увеличивается, достигая максимума примерно к 6 годам.
Половое развитие сопровождается инволюцией этой ткани. Однако селезенка в этом периоде продолжает увеличиваться и достигает окончательной величины лишь в зрелые годы. Количество пейеровых бляшек при рождении в среднем вдвое меньше, чем у взрослых людей; оно постепенно увеличивается и достигает максимума в подростковом возрасте.
— Также рекомендуем «Наследственные нарушения иммунитета. Врожденные пороки иммунитета мальчиков»
Оглавление темы «Иммунитет плода»:
- Общая оценка иммунитета у часто болеющих детей. Признаки иммунодефицита у ребенка
- Оценка B-клеток иммунитета ребенка. Исследование синтеза иммуноглобулинов
- Оценка Т-клеток иммуннитета ребенка. Проба на функцию Т-клеток
- Оценка функции фагоцитов. Выявление нарушений в системе комплемента
- Формирование иммунитета у плода. Неонатальный лимфопоэз
- Созревание и дифференцировка В-лимфоцитов у плода. Синтез иммуноглобулинов в утробе матери
- Формирование NK-клеток иммунитета плода. Функции Т-лимфоцитов иммунитета
- Механизмы первичного иммунного ответа у плода
- Иммунитет новорожденного. Развитие иммунитета после рождения плода
- Наследственные нарушения иммунитета. Врожденные пороки иммунитета мальчиков
В отличие от грудничка-«искусственника» иммунитет новорожденного ребенка, находящегося на грудном вскармливании, более крепок. Такие малыши, в достаточном количестве получающие с материнским молоком иммуноглобулины класса G, не так часто подвержены простудам и стрессовым ситуациям, а значит, у них реже возникают имуунодефицитные состояния.
Какой иммунитет у новорожденного ребенка и как он формируется
В первый год жизни ребенка закладывается основа его будущего здоровья. Самая пора подумать об укреплении иммунитета новорожденных детей и детей первых месяцев жизни. Защитные функции их организма осуществляются антителами (IgG), полученными от матери через плаценту и грудное молоко. Поэтому дети, находящиеся на естественном вскармливании, до 6 месяцев не восприимчивы к ряду инфекционных болезней, например к скарлатине, кори, эпидемическому паротиту, полиомиелиту. «Искусственникам» повезло меньше, так как мамины антитела сохраняются в организме и защищают их только до 3—4 месяцев, а затем исчезают.
Ответ на вопрос «какой иммунитет новорожденного ребенка?» очевиден – он слишком слаб. Наибольшее количество иммуноглобулинов G плод получает после 32-й недели беременности. Отсюда становится понятной высокая заболеваемость у недоношенных детей: в связи с преждевременным появлением на свет они недополучили значительное количество антител от матери. Это обстоятельство подчеркивает первейшую необходимость грудного вскармливания у преждевременно родившихся малышей: антитела материнского молока некоторым образом компенсируют иммунную недостаточность.
Имеют значение и содержащиеся в материнском молоке неспецифические защитные факторы: лизоцим, ферменты, витамины, гормоны и т. д. Продукция собственных антител довольно низкая по причине недоразвития лимфоидной ткани — основного отдела иммунной системы.
Зачатки лимфатических узлов закладываются уже в конце второго месяца внутриутробной жизни, но окончательно формируются после рождения. Лимфатические фолликулы слизистых оболочек (носоглотки, языка, кишечника) и лимфатические скопления, рассеянные по всему организму, развиваются в течение первого месяца жизни. А полностью лимфоидная ткань формируется к 5-летнему возрасту.
Вот с этого момента уже можно говорить о вполне достаточной продукции собственных антител, но лишь к 14-15 годам формируется полноценная иммунная система.
Пока формируется иммунитет новорожденного, до 6-9 месяцев дети не чувствительны к микробным токсинам, поэтому у них не наблюдается токсических форм дифтерии, дизентерии. Недостаточно зрелый организм и несовершенная нервная регуляция не реагируют на токсическое воздействие. С возрастом чувствительность организма к токсинам повышается.
[includeme file=”wp-content/plugins/include-me/goog-left.php”]
Ещё одна особенность иммунитета новорожденных – сниженные защитные реакции. Маленький ребенок не может локализовать инфекцию в месте внедрения, ограничить ее распространение и вывести из организма, поэтому у них легко возникает генерализация процесса, септические состояния и однотипные изменения в ответ на внедрение различных возбудителей.
Инфекционные заболевания протекают атипично, без ярко выраженных основных симптомов, что затрудняет диагностику. На первый план выступают общие симптомы недомогания: снижение аппетита, срыгивания и рвота, расстройство стула, повышение температуры, судороги и т. д. Часто присоединяются осложнения (пневмония, отит, инфекция мочевыводящих путей).
Первичные и вторичные иммунодефицитные состояния у ребенка
Если по какой-то причине произошли нарушения в лимфоидной системе, и она оказалась не способной к иммунным реакциям, у детей развиваются иммунодефицитные состояния (не путайте с синдромом приобретенного иммунодефицита — СПИДом).
Согласно классификации иммунодефицитов у детей, такие состояния делятся на первичные и вторичные.
Первичные иммунодефицитные состояния у детей могут произойти на любом уровне:
- пороки развития вилочковой железы ведут к недостаточной выработке Т-лимфоцитов;
- врожденное отсутствие или снижение уровня иммуноглобулинов делает невозможным образование антител;
- комбинированная недостаточность, связанная с патологией вилочковой железы и низким уровнем иммуноглобулинов и лимфоцитов. Это тяжелые состояния, проявляющиеся в первые дни после рождения легочными, кишечными и кожными инфекциями, переходящими в сепсис. Дети с таким первичным иммунодефицитом могут жить только в абсолютно стерильной среде, ибо любой, даже самый безобидный, микроб способен привести к летальному исходу. Недаром журналисты называют таких новорожденных «ребенок в пузыре», подчеркивая их нежизнеспособность в обычных условиях. Как правило, они погибают в первые месяцы жизни.
Но наука не стоит на месте и постоянно ищет способы борьбы с кознями природы. Настоящей победой британских врачей явилась проведенная несколько лет назад операция, спасшая жизнь одному такому ребенку. В результате каких-то неблагоприятных воздействий на организм матери во время беременности произошла мутация гена, отвечающего за формирование иммунитета плода. Ребенок родился с комбинированной иммунной недостаточностью, обрекавшей его на летальный исход. Больше года он находился в специально оборудованной стерильной палате, исключающей его контакт с обычными людьми. В результате сложной операции, произведенной на клеточном уровне, ему ввели правильно работающий ген, и его иммунитет заработал, как у обычных детей. Теперь этот ребенок абсолютно здоров и растет на радость матери и всей Великобритании, гордящейся успехами своих врачей в области генной терапии.
Вторичные иммунодефицитные состояния у ребенка могут возникать на фоне неблагоприятных условий окружающей среды, недостаточного поступления белков с пищей (нарушается синтез иммуноглобулинов), дефицита витаминов и микроэлементов, Также вторичный иммунодефицит у детей может возникнуть из-за применения некоторых лекарственных препаратов, угнетающих выработку иммунитета.
Причины первичного и вторичного иммунодефицита у детей
На то, какой иммунитет у новорожденного ребенка, влияет множество факторов, и главный враг иммунитета — стресс. Острые стрессовые ситуации и длительные нервные перегрузки ослабляют иммунитет, как у взрослых, так и у детей. К сожалению, возросший стрессовый уровень жизни значительно снизил и продолжает снижать иммунитет населения нашей страны. Ни для кого не секрет, что с каждым годом общая и детская заболеваемость растут, и роль стресса в этом печальном обстоятельстве остается высокой.
Многие могут возразить: какие стрессовые ситуации могут быть у младенца? Да какие угодно, и первая среди них — роды. Из привычной уютной материнской утробы — в холодный ослепляющий и оглушающий мир. Развивается стресс, который можно снизить только немедленным прикладыванием к материнской груди. Если сразу после родов к груди не приложили и разлучили с матерью, стрессовая ситуация продолжается, а иммунитет понижается. Раннее отлучение от груди, конфликтная обстановка в доме, воспитание в неполной семье, курение родителей в квартире, обиды от старших братьев и сестер и т. д., и т. п. — эти факторы, безусловно, являются стрессом для любого ребенка. Совокупность неблагоприятно влияющих факторов становится причиной иммунодефицита у детей, приводит к тому, что ребенок часто болеет, «не вылезает из болячек», — жалуется мама.
В середине первого года жизни у каждого ребенка наступает период временного снижения иммунитета, когда исчезают полученные от матери антитела, а собственные вырабатываются недостаточно.
Особенно подвержены иммунодефицитным состояниям дети с лимфатико-гипопластическим диатезом.
Чтобы повысить сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды, необходимо вести здоровый образ жизни, проводить профилактику инфекционных болезней, в том числе иммунопрофилактику. Для повышения иммунитета детей грудного возраста нужно обеспечить полноценное питание с достаточным поступлением белка, не допускать развития дисбактериоза, поражающего, к сожалению, многих малышей первого года жизни, осуществлять санацию хронических очагов инфекции (аденоиды, хронический тонзиллит, кариозные зубы, инфекции мочевыводящих путей и т. д.), проводить закаливающие процедуры.
клеточным или гуморальным. Клеточный иммунитет обеспечивают иммунокомпетентные Т-лимфоциты, которые образуются из стволовых клеток, мигрирующих из красного костного мозга, в тимуса. Попадая в кровь, Т-лимфоциты создают большую часть лимфоцитов самой крови (до 80%), а также оседают в периферических органах иммуногенеза (прежде всего в лимфатических узлах и селезенке), образуя в них тимус-зависимые зоны, которые становятся активными точками пролиферации (размножения) Т-лимфоцитов вне тимуса. Дифференциация Т-лимфоцитов происходит в трех направлениях. Первая группа дочерних клеток способна при встрече с «чужим» белком-антигеном (возбудителем болезни, или собственным мутантом) вступать с ним в реакцию и уничтожать его. Такие лимфоциты называются Т-киллераш («убийцами») и характеризуются тем, что способны собственными силами, без предварительной иммунизации и без подключения антител и защитного комплемента плазмы крови (толкование этих понятий см. далее), осуществлять лизис (уничтожение путем растворения клеточных мембран и н Связывание белков) клеток-мишеней (носителей антигенов). Таким образом, Т-киллеры является отдельной ветвью дифференциации стволовых клеток (хотя их развитие, как будет описано далее, регулируемый Г-хелперов) и предназначены создавать как бы первичный барьер в противовирусном и противоопухолевый иммунитет организма.
Другие две популяции Т-лимфоцитов называются Т-хелперы и Т-супрессоры и осуществляют клеточный иммунный защиту через регуляцию уровня функционирования Т-лимфоцитов в системе гуморального иммунитета. Т-хелперы («помощники») в случае появления в организме антигенов способствуют быстрому размножению эффекторных клеток (исполнителей иммунной защиты). Различают два подтипа клеток хелперов: Т-хелперы-1, выделяющие специфические интерлейкины типа 1Л2 (гормоноподобные молекулы) и в-интерферон и связаны с клеточным иммунитетом (способствуют развитию Т-хелперов) Т-хелперы-2 выделяют интерлейкины типа ИЛ 4-1Л 5 и взаимодействуют преимущественно с Т-лимфоцитами гуморального иммунитета. Т-супрессоры способны регулировать активность В и Т-лимфоцитов в ответ на антигены.
Гуморальный иммунитет
Гуморальный иммунитет обеспечивают лимфоциты, которые дифференцируются из стволовых клеток мозга не в тимуса, а в других местах (в тонкой кишке, лимфатических узлах, глоточных миндалинах и т. д.) и называются В-лимфоцитами. Такие клетки составляют до 15% всех лейкоцитов. При первом контакте с антигеном чувствительны к нему Т-лимфоциты интенсивно размножаются. Некоторые из дочерних клеток дифференцируют в клетки иммунологической памяти и на уровне лимфоузлов в £-зонах превращаются в плазматические клетки, далее способны создавать гуморальные антитела. Способствуют этим процессам Т-хелперы. Антитела представляют собой большие протеиновые молекулы, имеющие специфическое родство к тому или иному антигену (на основе химической структуры соответствующего антигена) и называются иммуноглобулинов. Каждая молекула иммуноглобулина составлена из двух тяжелых и двух легких цепей связанных друг с другом дисульфидных связей и способных активизировать клеточные мембраны антигенов и присоединять к ним комплемент плазмы крови (содержит 11 протеинов, способных обеспечивать лизис или растворения клеточных мембран и свя Связывание белков клеток-антигенов). Комплемент плазмы крови имеет два пути активизации: классический (от иммуноглобулинов) и альтернативный (от эндотоксинов или ядовитых веществ и от лекарств). Выделяют 5 классов иммуноглобулинов (lg): G, A, M, D, E, различающихся по функциональным особенностям. Так, например, lg М привычно первым включается в иммунный ответ на антиген, активизирует комплемент и способствует поглощению этого антигена макрофагами или лизису клетки; lg А размещается в городах наиболее вероятного проникновения антигенов (лимфоузлах желудочно-кишечного тракта, в слезных, слюнных и потовых железах, в аденоидах, в молоке матери и т. д.) чем создает прочный защитный барьер, способствуя фагоцитозу антигенов; lg D способствует пролиферации (размножению) лимфоцитов при инфекциях, Т-лимфоциты «распознают» антигены при помощи включенных в мембрану гаммаглобулина, образующих антитело, связывая звена, конфигурация которых соответствует трехмерной структуре антигенных детерминированных групп (гаптенов или низкомолекулярных веществ, которые могут связываться с белками антитела, передючы им свойства белков антигена), как ключ соответствует замку (Г. Вильям, 2002; Г. Ульмер и др.., 1986). Активированные антигеном В-и Т-лимфоциты быстро размножаются, включаются в процессы защиты организма и массово погибают. В то же время не многие из активированных лимфоцитов превращаются в В-и Т-клетки памяти, которые имеют длительный срок жизни и при повторном инфицировании организма (сенсибилизации) В-и Т-клетки памяти «вспоминают» и распознают структуру антигенов и быстро превращаются в эффекторные (активные) клетки и стимулируют клетки плазмы лимфоузлов на изготовление соответствующих антител.
Повторные контакты с определенными антигенами могут иногда давать гиперергични реакции, сопровождающиеся повышенной проницательностью капилляров, усилением кровообращения, зудом, бронхоспазм и т. п.. Такие явления называются аллергическим реакциям.
Неспецифический иммунитет, обусловленный наличием в крови «естественных» антител, которые часто возникают при контакте организма с кишечной флорой. Насчитывают 9 веществ, которые вместе образуют защитный комплемент. Одни из таких веществ способны нейтрализовать вирусы (лизоцим), вторые (С-реактивный белок) подавляют жизнедеятельность микробов, третьи (интерферон) уничтожают вирусы и подавляют размножение собственных клеток в опухолях и др.. Неспецифический иммунитет обусловливают также специальные клетки-нейтрофилы и макрофаги, способные к фагоцитозу, т. е. к уничтожению (переваривания) чужеродных клеток.
Специфический и неспецифический иммунитет подразделяется на врожденный (передастся от матери), и приобретенный, который образуется после перенесенной болезни в процессе жизни.
Кроме этого существует возможность искусственной иммунизации организма, которая проводится либо в форме вакцинации (когда в организм вводят ослабленный возбудитель болезни и этим вызывают активизацию защитных сил что до образования соответствующих антител), либо в виде пассивной иммунизации, когда делают так называемое прививки против определенной болезни путем введение сыворотки (плазмы крови не содержащая фибриногена, или фактора ее свертывания, а зато имеет готовые антитела против определенного антигена). Такие прививки делают, например, против бешенства, после укусов ядовитых животных и так далее.
Как свидетельствует В. И. Бобрицкая (2004) у новорожденного ребенка в крови насчитывается до 20 тыс. всех форм лейкоцитов в 1 мм3 крови и в первые дни жизни их количество растет, даже, до 30 тыс. в 1 мм3, что связано с рассасыванием продуктов распада кровоизлияний в ткани ребенка, которые обычно происходят при рождении. Через 7-12 первых дней жизни количество лейкоцитов снижается до 10-12 тыс. в I мм3, что и сохраняется в течение первого года жизни ребенка. Далее количество лейкоцитов постепенно уменьшается и в 13-15 лет устанавливается на уровне взрослых (4-8 тыс. в 1 мм 3 крови). У детей первых лет жизни (до 7 лет) среди лейкоцитов преувеличивают лимфоциты и только в 5-6 лет их соотношение выравнивается. К тому же дети до 6-7 лет имеют большое количество незрелых нейтрофилов (юных, палочки — ядерных), что и обуславливает относительно низкие защитные силы организма детей младшего возраста против инфекционных заболеваний. Соотношение различных форм лейкоцитов в составе крови называется лейкоцитарной формулой. С возрастом у детей лейкоцитарная формула (табл. 9) значительно меняется: растет число нейтрофилах тогда как процент лимфоцитов и моноцитов уменьшается. В 16-17 лет лейкоцитарная формула принимает состав, характерный для взрослых.
Инвазия организма всегда приводит к возникновению воспаления. Острое воспаление обычно порождается реакциями антиген-антитело при которых активация комплемента плазмы крови начинается через несколько часов после иммунологических повреждений, достигает своей вершины через 24 часа, а угасает через 42-48 часов. Хроническое воспаление связано с влиянием антител на Т-лимфоцитарная систему, привычно проявляется через возрастная характеристика лейкоцитарной формулы
1-2 дня и достигает пика через 48-72 часа. В месте воспаления всегда повышается температура (связано с расширением сосудов); возникает припухлость (при остром воспалении обусловлено выходом в межклеточное пространство белков и фагоцитов, при хроническом воспалении — добавляется инфильтрация лимфоцитов и макрофагов); возникает боль (связано с повышением давления в тканях).
Болезни иммунной системы очень опасны для организма и зачастую приводят к летательным последствий, так как организм фактически становится незащищенным. Выделяют 4 основных групп таких болезней: первичная или вторичная иммунная недостаточность, нарушение функции; злокачественные заболевания, инфекции иммунной системы. Среди последних известным является вирус герпеса и угрожающе распространяясь в мире, в том числе и в Украине, вирус анти-HIV или anmiHTLV-lll/LAV, который вызывает синдром приобретенного иммуннодифицита (AIDS или СПИД). В основе клиники СПИД лежит вирусное повреждение Т-хелперных (Th) цепи лимфоцитарной системы, что ведет к значительному росту количества Т-супрессорах (Ts) и нарушение соотношения Th / Ts, которое становится 2:1 вместо 1:2, следствием чего является полное прекращение продукции антител и организм погибает от любой инфекции.