Материнский иммунитет механизмы значение

Иммунологическая толерантность при беременности — отсутствие у матери иммунной реакции на развивающийся плод и плаценту, что может рассматриваться как успешная аллотрансплантация тканей, так как плод и плацента генетически отличаются от материнского организма[1]. В связи с этим самопроизвольный аборт нередко можно считать реакцией отторжения трансплантата из-за отсутствия иммунологической толерантности со стороны материнского организма[1]. Явление иммунологической толерантности при беременности является предметом изучения репродуктивной иммунологии[en].

Механизмы[править | править код]

Плацентарные механизмы[править | править код]

Плацента является иммунологическим барьером между матерью и плодом, создавая для последнего иммунные привилегии. Для этого известно несколько механизмов:

• секреция нейрокинина В[en], связывающегося с фосфохолином[en], который подавляет идентификацию посторонних агентов иммунной системой. Такой же механизм используют некоторые нематоды, паразитирующие в теле хозяина, чтобы избежать столкновения с иммунной системой последнего[2];
• у плода имеются малые лимфоциты-супрессоры, подавляющие ответ материнских Т-киллеров на интерлейкин 2[1];
• в отличие от других клеток организма, клетки трофобласта плаценты не экспрессируют классические изотипы[en] главного комплекса гистосовместимости (МНС) I класса HLA-A[en] и HLA-В[en], из-за чего они не опознаются Т-киллерами как чужеродные. В то же время они имеют особые изотипы HLA-E[en] и HLA-G[en], которые препятствуют работе материнских натуральных киллеры, уничтожающих клетки, не экспресиирующие МНС I класса[en][3]. При этом трофобласты экспрессируют также типичный изотип HLA-C[en][3].
• Образование синцития без какого-либо межклеточного пространства между плодом и матерью ограничивает передвижение в плод подвижных иммунных клеток матери. Эпителия в данном случае недостаточно, поскольку некоторые иммунные клетки способны проходить между соседними эпителиальными клетками. По-видимому, слияние клеток вызывается вирусными гибридными белками[en] эндосимбиотического эндогенного ретровируса[en][4]. Первоначально одним из факторов вирулентности[en] этого вируса была его способность избегать контакта с иммунной системой путём создания изолированного синцития. Кроме того, это позволяло распространяться вирусу путём слияния заражённой клетки с незаражённой. Предполагается, что предки живородящих млекопитающих появились после инфицирования этим вирусом, и в результате плод получил ещё один уровень защиты от материнского иммунитета[5].

Тем не менее, плацента пропускает в плод материнские антитела класса IgG, осуществляющие его защиту от инфекций. Однако эти антитела не действуют на клетки плода, пока какие-либо его клетки не прошли через плаценту, где они могут встретиться с материнскими B-лимфоцитами, после чего последние начнут производить антитела против клеток плода. Кроме того, материнский организм вырабатывает антитела против клеток других групп крови по системе ABO, однако эти антитела обычно относятся к классу IgM[6] и поэтому не проникают через плаценту. В редких случаях возможна ABO-несовместимость, при которой антитела типа IgG, направленные против плода с другой группой крови, проникают через плаценту; такие случаи имеют место при сенсибилизации матерей (обычно с группой крови 0) антигенами из пищи или бактериями[7].

Другие механизмы[править | править код]

Плацентарные механизмы не объясняют всех наблюдаемых явлений, сопровождающих иммунологическую толерантность при беременности. Например, клетки крови плода проникают в кровоток матери за барьер, создаваемый плацентой[8].

Существует также гипотеза фетоэмбрионической защитной системы эутериев[en] (англ. Eutherian fetoembryonic defense system (eu-FEDS)), согласно которой растворённые в цитоплазме и заякоренные в мембране гликопротеины, экспрессирующиеся в гаметах, подавляют любой иммунный ответ на плод или плаценту[9]. Согласно этой модели, к этим иммуносупрессирующим гликопротеинам ковалентно приосединены специфические олигосахариды, выступающие в качестве «функциональных групп» при подавлении иммунного ответа. В этой модели в качестве главных гликопротеинов матки и плода у человека считают альфа-фетопротеин, CA-125 и гликоделин-А, также известный как белок плаценты 14 (англ. placental protein 14, PP14).

Другие гипотезы предполагают участие в механизмах толерантности регуляторных Т-лимфоцитов[10] и гуморального иммунитета[11]. Также предполагается, что при беременности на границе материнский организм — плод происходит подавление клеточного иммунитета и активация гуморального иммунитета[11].

Недостаточность толерантности[править | править код]

Самопроизвольный аборт нередко можно считать реакцией отторжения трансплантата[1], а хроническое отсутствие иммунологической толерантности по отношению к плоду может привести к бесплодию. Кроме того, известны такие состояния, как преэклампсия и резус-конфликт.

• Резус-конфликт вызывается появлением в материнском организме антител (в том числе класса IgG) против резус-фактора (Rh) — одного из антигенов эритроцитов. Это происходит, когда у эритроцитов матери резус-фактора нет, а у плода он есть, при этом небольшое количество резус-положительной крови от прошлых беременностей попало в кровоток матери, и в результате этого в материнском организме стали вырабатываться антитела типа IgG против Rh-антигена. Материнские IgG способны проходить в плод через плаценту, и, если содержание этих антител будет достаточным, может произойти разрушение эритроцитов резус-положительного плода, в результате чего развивается гемолитическая желтуха новорождённых. Степень развития этого заболевания будет тем выше, чем больше в прошлом у матери было резус-конфликтных беременностей.
• Одной из причин преэклампсии является иммунный ответ против плаценты. Считается, что это состояние можно предотвратить путём введения семенной жидкости партнёра, которая обладает иммуномодулирующими свойствами[12][13].

Беременности, при которых плод развивается из донорской яйцеклетки[en], то есть когда женщина, вынашивающая плод, менее генетически ему родственна, чем биологическая мать, часто осложняются гипертензией беременных и различными патологиями плаценты[en][14]. При такой беременности также более выражены локальные и системные иммунологические изменения, чем при нормальной беременности, поэтому было высказано предположения, что частые осложнения таких беременностей обусловлены сниженной иммунологической толерантностью со стороны вынашивающей плод женщины[14].

Другими нарушениями иммунологической толерантности, приводящими к бесплодию и выкидышам, является наличие антифосфолипидных и антиядерных антител[en].

Антифосфолипидные антитела действуют на фосфолипиды клеточных мембран. Было показано, что антитела против таких мембранных фосфолипидов, как фосфатидилсерин, фосфатидилхолин, фосфатидилглицерол[en], фосфатидилинозитол и фосфатидилэтаноамин[en] действуют на предзародыш[en]. Антитела против фосфатидилсерина и фосфатидилэтаноамина направлены против трофобласта[15]. Эти фосфалипиды играют важную роль в удержании клеток зародыша связанными с клетками матки и прохождении имплантации. Если у женщины имеются антитела против этих фосфолипидов, то они будут разрушены в ходе иммунного ответа, и зародыш не сможет прикрепиться к стенке матки. Эти антитела также опасны и для самой матки, поскольку изменяют кровоток в ней[15].

Антиядерные антитела вызывают воспаление в матке, не позволяющее произойти имплантации зародыша. Натуральные киллеры распознают клетки зародыша как раковые и атакуют их. У женщин с такими аномалиями развивается эндометриоз и бесплодие, сопровождаемое выкидышами, обусловленное высоким уровнем антиядерных антител. Итак, наличие антифосфолипидных и антиядерных антител оказывают разрушающее воздействие на имплантацию зародыша, чего не наблюдается при наличии антитироидных антител. Высокий уровень этих антител не имеет такого пагубного эффекта, однако он свидетельствует о риске выкидыша. Высокое содержание антитироидных антител также свидительствует о том, что женщина имеет нарушения в системе Т-лимфоцитов, поскольку оно является индикатором усиленной секреции цитокинов Т-лимфоцитами, что приводит к развитию воспаления в стенке матки[15].

В настоящий момент по-прежнему не существует препаратов, обеспечивающих предотвращение выкидышей путём подавления иммунитета матери[16].

Повышение чувствительности к инфекциям[править | править код]

Изменения иммунитета при беременности могут быть причиной повышенной чувствительности к ряду инфекционных заболеваний, например, к токсоплазмозу и листериозу, а также усугубить проявления и повысить смертность от таких заболеваний, как грипп и ветряная оспа[11].

См. также[править | править код]

• Иммунные привилегии
• Иммунологическая толерантность
• Иммунная система глаза
• Клетки Сертоли

Примечания[править | править код]

Иммуните́т (лат. immunitas — освобождение) человека и животных — способность организма поддерживать свою целостность и биологическую индивидуальность пу­тём рас­по­зна­ва­ния и уда­ле­ния чу­же­род­ных ве­ществ и кле­ток[1] (в том числе болезнетворных бактерий и вирусов). Характеризуется изменением функциональной активности преимущественно иммуноцитов с целью поддержания гомеостаза внутренней среды.

Назначение[править | править код]

Простейшие защитные механизмы, имеющие своей целью распознавание и обезвреживание патогенов, существуют даже у прокариот: например, ряд бактерий обладает ферментными системами, которые препятствуют заражению бактерии вирусом[2]. Одноклеточные эукариотные организмы применяют токсичные пептиды, чтобы предотвратить проникновение бактерий и вирусов в свои клетки[3].

По мере эволюции сложно организованных многоклеточных организмов у них формируется многоуровневая иммунная система, важнейшим звеном которой становятся специализированные клетки, противостоящие вторжению генетически чужеродных объектов[4].

У таких организмов иммунный ответ происходит при столкновении данного организма с самым различным чужеродным в антигенном отношении материалом, включая вирусы, бактерии и другие микроорганизмы, обладающие иммуногенными свойствами молекулы (прежде всего белки, а также полисахариды и даже некоторые простые вещества, если последние образуют комплексы с белками-носителями — гаптены[5]), трансплантаты или мутационно изменённые собственные клетки организма. Как отмечает В. Г. Галактионов, «иммунитет есть способ защиты организма от всех антигенно чужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы; биологический смысл подобной защиты — обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни»[6]. Биологическим смыслом такой защиты является обеспечение генетической целостности особей вида на протяжении их индивидуальной жизни, так что иммунитет выступает как фактор стабильности онтогенеза[7].

Характерные признаки иммунной системы[8]:

• способность отличать «своё» от «чужого»;
• формирование памяти после первичного контакта с чужеродным антигенным материалом;
• клональная организация иммунокомпетентных клеток, при которой отдельный клеточный клон способен, как правило, реагировать лишь на одну из множества антигенных детерминант.

Классификации[править | править код]

Иммунная система исторически описывается состоящей из двух частей — системы гуморального иммунитета и системы клеточного иммунитета. В случае гуморального иммунитета защитные функции выполняют молекулы, находящиеся в плазме крови, а не клеточные элементы. В то время как в случае клеточного иммунитета защитная функция связана именно с клетками иммунной системы.

Иммунитет также классифицируют на врождённый и адаптивный.

Врождённый (неспецифический, наследственный[9]) иммунитет обусловлен способностью идентифицировать и обезвреживать разнообразные патогены по наиболее консервативным, общим для них признакам, дальности эволюционного родства, до первой встречи с ними. В 2011 году была вручена Нобелевская премия в области медицины и физиологии за изучение новых механизмов работы врождённого иммунитета (Ральф Стайнман, Жюль Хоффман и Брюс Бётлер)[10].

Осуществляется большей частью клетками миелоидного ряда, не имеет строгой специфичности к антигенам, не имеет клонального ответа, не обладает памятью о первичном контакте с чужеродным агентом.

Адаптивный (устар. приобретённый, специфический) иммунитет имеет способность распознавать и реагировать на индивидуальные антигены, характеризуется клональным ответом, в реакцию вовлекаются лимфоидные клетки, имеется иммунологическая память, возможна аутоагрессия.

Классифицируют на активный и пассивный.

• Приобретённый активный иммунитет возникает после перенесённого заболевания или после введения вакцины.
• Приобретённый пассивный иммунитет развивается при введении в организм готовых антител в виде сыворотки или передаче их новорождённому с молозивом матери или внутриутробным способом.

Другая классификация разделяет иммунитет на естественный и искусственный.

• Естественный иммунитет включает врождённый иммунитет и приобретённый активный (после перенесённого заболевания), а также пассивный иммунитет при передаче антител ребёнку от матери.
• Искусственный иммунитет включает приобретённый активный после прививки (введение вакцины) и приобретённый пассивный (введение сыворотки).

Органы иммунной системы[править | править код]

Выделяют центральные и периферические органы иммунной системы. К центральным органам относят красный костный мозг и тимус, а к периферическим — селезёнку, лимфатические узлы, а также местноассоциированную лимфоидную ткань: бронхассоциированную (БАЛТ), кожноассоциированную (КАЛТ), кишечноассоциированную (КиЛТ, пейеровы бляшки).

Красный костный мозг — центральный орган кроветворения и иммуногенеза. Содержит самоподдерживающуюся популяцию стволовых клеток. Красный костный мозг находится в ячейках губчатого вещества плоских костей и в эпифизах трубчатых костей. Здесь происходит дифференцировка В-лимфоцитов из предшественников. Содержит также Т-лимфоциты.

Тимус — центральный орган иммунной системы. В нём происходит дифференцировка Т-лимфоцитов из предшественников, поступающих из красного костного мозга.

Лимфатические узлы — периферические органы иммунной системы. Они располагаются по ходу лимфатических сосудов. В каждом узле выделяют корковое и мозговое вещество. В корковом веществе есть В-зависимые зоны и Т-зависимые зоны. В мозговом есть только Т-зависимые зоны.

Селезёнка — паренхиматозный зональный орган. Является самым крупным органом иммунной системы, кроме того, выполняет депонирующую функцию по отношению к крови. Селезёнка покрыта капсулой из плотной соединительной ткани, которая содержит гладкомышечные клетки, позволяющие ей при необходимости сокращаться. Паренхима представлена двумя функционально различными зонами: белой и красной пульпой. Белая пульпа составляет 20 %, представлена лимфоидной тканью. Здесь имеются В-зависимые и Т-зависимые зоны. И также здесь есть макрофаги. Красная пульпа составляет 80 %. Она выполняет следующие функции:

1. Депонирование зрелых форменных элементов крови.
2. Контроль состояния и разрушения старых и повреждённых эритроцитов и тромбоцитов.
3. Фагоцитоз инородных частиц.
4. Обеспечение дозревания лимфоидных клеток и превращение моноцитов в макрофаги.

Иммунокомпетентные клетки[править | править код]

К иммунокомпетентным клеткам относят макрофаги и лимфоциты. Эти клетки совместно участвуют в инициации и развитии всех звеньев адаптивного иммунного ответа (система трёхклеточной кооперации).

Клетки, участвующие в иммунном ответе[править | править код]

T-Лимфоциты[править | править код]

Субпопуляция лимфоцитов, отвечающая главным образом за клеточный иммунный ответ. Включает в себя субпопуляции Т-хелперов (дополнительно разделяются на Th1, Th2, а также выделяют Treg, Th9, Th17, Th22,), цитотоксических Т-лимфоцитов,NKT. Включает в себя эффектор, регуляторы и долгоживущие клетки-памяти. Функции разнообразны: как регуляторы и администраторы иммунного ответа (Т-хелперы), так и киллеры (цитотоксические Т-лимфоциты).

B-Лимфоциты[править | править код]

Субпопуляция лимфоцитов, синтезирующая антитела и отвечающая за гуморальный иммунный ответ.

Натуральные киллеры[править | править код]

Натуральные киллеры (NK-клетки) — субпопуляция лимфоцитов, обладающая цитотоксичной активностью, то есть они способны: контактировать с клетками-мишенями, секретировать токсичные для них белки, убивать их или отправлять в апоптоз. Натуральные киллеры распознают клетки, поражённые вирусами и опухолевые клетки.

Нейтрофилы[править | править код]

Нейтрофилы — это неделящиеся и короткоживущие клетки. Они составляют 65-70 % от гранулоцитов. Нейтрофилы содержат огромное количество антибиотических белков, которые содержатся в различных гранулах. К этим белкам относятся лизоцим (мурамидаза), липопероксидаза и другие антибиотические белки. Нейтрофилы способны самостоятельно мигрировать к месту нахождения антигена, так как у них есть рецепторы хемотаксиса (двигательная реакция на химическое вещество). Нейтрофилы способны «прилипать» к эндотелию сосудов и далее мигрировать через стенку к месту нахождения антигенов. Далее проходит фагический цикл, и нейтрофилы постепенно заполняются продуктами обмена. Далее они погибают и превращаются в клетки гноя.

Эозинофилы[править | править код]

Эозинофилы составляют 2—5 % от гранулоцитов. Способны фагоцитировать микробы и уничтожать их. Но это не является их главной функцией. Главным объектом эозинофилов являются гельминты. Эозинофилы узнают гельминтов и экзоцитируют в зону контакта вещества — перфорины. Эти белки встраиваются в билипидный слой клеток гельминта. В них образуются поры, внутрь клеток устремляется вода, и гельминт погибает от осмотического шока.

Базофилы[править | править код]

Базофилы составляют 0,5-1 % от гранулоцитов. Существуют две формы базофилов: собственно базофилы, циркулирующие в крови, и тучные клетки, находящиеся в ткани. Тучные клетки располагаются в различных тканях, лёгких, слизистых и вдоль сосудов. Они способны вырабатывать вещества, стимулирующие анафилаксию (расширение сосудов, сокращение гладких мышц, сужение бронхов). При этом происходит взаимодействие с иммуноглобулином Е (IgE). Таким образом они участвуют в аллергических реакциях. В частности, в реакциях немедленного типа.

Моноциты[править | править код]

Моноциты превращаются в макрофаги при переходе из кровеносной системы в ткани, существуют несколько видов макрофагов в зависимости от типа ткани, в которой они находятся, в том числе:

1. Некоторые антигенпредставляющие клетки, в первую очередь дендритные клетки, роль которых — поглощение микробов и «представление» их Т-лимфоцитам.
2. Клетки Купфера — специализированные макрофаги печени, являющиеся частью ретикулоэндотелиальной системы.
3. Альвеолярные макрофаги‬‏ — специализированные макрофаги лёгких.
4. Остеокласты — костные макрофаги, гигантские многоядерные клетки позвоночных животных, удаляющие костную ткань посредством растворения минеральной составляющей и разрушения коллагена.
5. Микроглия — специализированный класс глиальных клеток центральной нервной системы, которые являются фагоцитами, уничтожающими инфекционные агенты и разрушающими нервные клетки.
6. Кишечные макрофаги и т. д.

Функции их разнообразны и включают в себя фагоцитоз, взаимодействие с адаптивной иммунной системой и инициацию и поддержание иммунного ответа, поддержание и регулирование процесса воспаления, взаимодействие с нейтрофилами и привлечение их в очаг воспаления, выделение цитокинов, регуляция репарации, регуляция процессов свертывания крови и проницаемости капилляров в очаге воспаления, синтез компонентов системы комплемента.

Макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и натуральные киллеры обеспечивают прохождение врождённого иммунного ответа, который является неспецифичным (в патологии неспецифичный ответ на альтерацию называют воспалением, воспаление является неспецифической фазой последующих специфических иммунных).

Иммунно привилегированные области[править | править код]

В некоторых частях организма млекопитающих и человека появление чужеродных антигенов не вызывает иммунного ответа. К таким областям относятся мозг и глаза, семенники, эмбрион и плацента. Нарушение иммунных привилегий может становиться причиной аутоиммунных заболеваний.

Иммунные заболевания[править | править код]

Аутоиммунные заболевания[править | править код]

При нарушении иммунной толерантности или повреждении тканевых барьеров возможно развитие иммунных реакций на собственные клетки организма. Например, патологическая выработка антител к ацетилхолиновым рецепторам собственных мышечных клеток вызывает развитие миастении[11].

Иммунодефицит[править | править код]

См. также[править | править код]

• Иммунная система
• Врождённый иммунитет
• Приобретенный иммунитет
• Иммунотерапия рака
• Иммунитет растений
• Химера (биология)

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Галактионов В. Г. . Эволюционная иммунология. — М.: Академкнига, 2005. — 408 с. — ISBN 5-94628-103-8.
• Хаитов Р. М. . Иммунология. — М.: ГЕОТАР, 2006. — 320 с. — ISBN 978-5-9704-1288-6.
• Ярилин А. А. . Иммунология. — М.: ГЕОТАР, 2010. — 737 с. — ISBN 978-5-9704-1319-7.