Стерильный иммунитет при туберкулезе
12 февраля 2018 г.
В переводе с латинского языка «immunitas» — «освобождение, избавление от чего-либо». Термин вошел в употребление в середине XIX века.
Что такое иммунитет?
Это способность защищаться от вторжения чужеродных микроорганизмов.
Еще в IV веке до н.э. Фукидид описывал чуму, распространившуюся в Афинах. Он заметил, что пережившие недуг люди могли без рисков повторного заражения ухаживать за больными. То есть вырабатывалась стойкая невосприимчивость к инфекциям. Это явление получило название приобретенный иммунитет.
Позже, в конце XVIII века, англичанин Эдвард Дженнер чтобы защитить людей от человеческой оспы, использовал коровью. Он полагал: заразив искусственным способом можно избежать последующего смертельного исхода. Первый опыт был поставлен в 1796 году.
Но еще до этого времени китайцы и индийцы знали о прививке от оспы. Они с помощью болячек перенесшего недуг человека делали царапины на коже здорового. Тем самым защищали его от недуга в дальнейшем.
В середине ХIХ столетия Пауль Эрлих и Илья Мечников сделали следующие заключения: первый считал, что организм человека защищают антитела, второй – фагоциты. Обе теории были достоверны, а ученых удостоили Нобелевской премии.
Как работает иммунитет?
Выделяют 4 основных этапа:
- Вилочковая железа, костный мозг, лимфоидная ткань толстой кишки, аппендикса и небные миндалины. Они продуцируют лимфоциты.
- В селезенке, лимфатических узлах и фолликулах пищеварительного и дыхательного трактов лимфоциты становятся настоящими борцами с бактериями.
- Они видят и истребляют врагов – чужеродных микробов.
Неспецифический иммунитет. Здесь на помощь приходят:
- Кожа и слизистые оболочки;
- Клетки-фагоциты;
- Лимфоциты-киллеры;
- Антитела;
- Повышение температуры.
В организме человека под влиянием химических реакций образуются активные формы кислорода, или свободные радикалы. Они взаимодействуют со всем, что находится рядом, способны проникать внутрь клетки, что приводит к ее мутации и онкологии. Но в нас заложена специальная защита. В каждой клетке есть витамины А, С, Е, каротиноиды и селен. Эти вещества и разрушают свободные радикалы. Когда их в достатке, то иммунная система сильна, если в дефиците – слаба. В организме, как и во всей природе, должен соблюдаться баланс.
Существует две функции контроля – внешний и внутренний. При первом организм поражают вирусы, бактерии, паразиты. Человек часто болеет. При нарушении второго возникают такие опасные недуги, как гепатит, СПИД, опухоли.
Антитела человека появляются еще в утробе матери и передаются через плаценту. После рождения попадают малышу с грудным молоком. Это называется естественный пассивный иммунитет.
Естественный активный – опыт и заслуга при жизни во время защиты от чужеродных микроорганизмов.
Искусственный пассивный – это вакцинация и прививки. Активный представляет собой результат борьбы с ослабленным микроорганизмом из вакцины.
Задачей каждого человека заключается в укреплении своего иммунитета, то есть неспецифического.
Для этого следует:
- соблюдать режим труда и отдыха;
- полноценно питаться. В рационе должно присутствовать достаточное количество витаминов, минералов, клетчатки. Это А, Е, С, В2, В6, В12, пантотеновая и фолиевая кислота, цинк, селен, железо;
- заниматься закаливанием и физической культурой;
- использовать антиоксиданты и иные средства для укрепления защитных функций;
- избегать самолечения (особенно приема антибиотиков, гормонов);
- исключить жареное, копченое, консервированное, а также избавиться от вредных привычек (алкоголь и курение);
- выпивать не менее 2-х литров чистой негазированной воды за день.
Чтобы Ваш организм стал устойчивым к различным недугам, включите в свой рацион:
- Кисломолочные продукты (кефир, простокваша, йогурты) нормализуют функции желудочно-кишечного тракта, бифидобактерии улучшают внешний вид кожных покровов.
- Чеснок. Предотвращает попадание вирусов, образование опухолей.
- Фрукты, овощи и ягоды. Богаты витаминами. Мощный антиоксидант.
- Зерновые. Они выводят соли тяжелых металлов, очищают кишечник.
- Зелень (петрушка, укроп, лук) повышают гемоглобин, обладают регенерирующими свойствами.
- Рыбу.
- Бобовые.
- Сырые перепелиные яйца.
- Морские водоросли.
- Орехи, семечки как источник жирных аминокислот.
- Зеленый чай.
- Мед.
- Грибы. Они богаты витамином D.
Какие существуют варианты патологий?
- Иммунодефицит – это нарушения иммунологической реактивности, вызванные выпадением одного или нескольких компонентов защитного аппарата или тесно взаимодействующих с ним неспецифических факторов.
- Аутоиммунные состояния.
- Аллергические реакции.
- Болезни защитной системы. К ним относятся СПИД, инфекционный мононуклеоз и проч.
- Злокачественные новообразования вилочковой железы, лимфатических узлов и другие.
Типы иммунитета
Ученые говорят о двух основных группах защитных функций организма:
- Видовой, или наследственный. Он передается из одного поколения в другое. В основе находятся микроструктуры. Этот тип характерен для отдельного вида живых существ в общем (людей, животных, птиц). К примеру, есть болезни, свойственные только человеку (корь, вирусный гепатит, дизентерия и др.) или животным (чума крупного рогатого скота и проч.)
- Индивидуальный, или приобретенный. Этот тип вырабатывается на протяжении жизнедеятельности в результате перенесения различных инфекционных заболеваний. Однако не после всех недугов человек получает стойкий иммунитет. К примеру, гонорея имеет свойство появляться повторно. Ветряная оспа – заболевание, с которым сталкиваются, как правило, единожды. Но бывают и исключения из правил.
Натуральный активный иммунитет приобретается после перенесенного инфекционного недуга.
Искусственный активный – в результате проведения вакцинации.
Типы вакцин:
- Анатоксины. Экзотоксины, обезвреживают с помощью формальдегида, не вызывает заболевания, но стимулирует выработку антител.
- Убитые микроорганизмы.
- Ослабленные. Против кори, краснухи, полиомиелита.
Натуральный пассивный иммунитет передается от матери к плоду во время беременности и в период грудного вскармливания.
Искусственный — при введении сыворотки, которая содержит антитела, направленные против определенного паразита.
Стерильный и нестерильный иммунитет.
Для первого типа свойственно полное устранение микробов из организма после перенесенного заболевания (например, как итог вирусного гепатита А или вакцинации).
При нестерильном виде остается часть микроорганизмов, которые теряют свою агрессию и способность размножаться (характерно для туберкулеза). Болезнь может снова повториться, однако она быстро подавляется благодаря работе иммунной системы.
Особенности нестерильного иммунитета
Данный тип защиты организма характерен для отдельных инфекционных заболеваний. К ним относятся:
- Туберкулез;
- Герпес;
- Малярия;
- Сыпной тиф;
- Сифилис;
- Риккетсиозные инфекции.
После перенесения этих недугов в организме сохраняется часть микробов. Они не исчезают полностью, но им свойственна меньшая агрессия. То есть иммунная система человека зависит от постоянного присутствия этих болезнетворных частиц.
Существуют при этом виде защиты определенные нюансы. А именно возможность повторения инфекционного процесса. Так, например, когда иммунитет ослабевает, герпес проявляется снова. Но недуг уже исчезает быстрее, так как организм приспособлен.
Название premunition обозначает устойчивость иммунитета хозяина к паразиту, обитающему внутри. Сосуществуют они в согласии до тех пор, пока не возникло неблагоприятных факторов. Микроб получает силы для своей жизнедеятельности, хозяин – оберег от повторного инфицирования.
Но, как только иммунитет дает сбой и ослабевает, паразиты начинают работать во вред.
Нестерильный вид характеризуется определенными временными границами: существует до тех пор, пока живет микроб в организме. Защита формируется сразу после заражения, однако клинические признаки обнаруживаются только в первичном этапе недуга. Об этом свидетельствует невозможность еще раз заболеть через десять-четырнадцать суток после первых симптомов. Пик наблюдается во вторичном периоде. То есть скрытое состояние патологии.
Еще одна особенность нестерильного иммунитета – это выработка антител, которые не играют главенствующей роли, например, для противотуберкулезной защиты.
Клеточный компонент работает по принципу гиперчувствительности замедленного вида, особенность которого – аллергическая составляющая. Неспецифическая защита дает устойчивость к микробам благодаря активности системы комплимента и фагоцитоза (как правило, незавершенного).
Стерильная форма образуется после полного исчезновения возбудителя недуга. Этот иммунный ответ характерен для таких бактериальных и вирусных заболеваний, как дифтерия, коклюш, корь, ветряная оспа и другие.
Нестерильный тип не может быть «вечным». Если возбудитель исчезает из организма, то и возможность противостоять конкретному недугу также утрачивается. Это значит, что человек может повторно заразиться той болезнью, которую однажды перенес.
Иммунитет — специфическая реактивность, способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетической чужеродности; способность высших организмов распознавать, обезвреживать и элиминировать генетически чужеродные вещества; функция специализированной системы генетического наблюдения организма — иммунной системы (Р. В. Петров).
- Роль макрофагов
- Аллергия при туберкулезе
- Фагоцитоз
- Клетки эндотелия кровеносных сосудов
- Иммунологическая память
Иммунитет при туберкулезе существенно отличается от иммунитета при других инфекциях. Инфицирования микобактериями туберкулеза не всегда сопровождается развитием заболевания, свидетельствует о наличии естественной устойчивости к ним (естественный иммунитет). Она основывается на способности организма ликвидировать возбудителя заболевания и предотвратить болезни. Природный противотуберкулезный иммунитет неодинаково выражен у разных видов животных. Среди млекопитающих слабую резистентность имеют морские свинки, кролики, обезьяны; относительно устойчивые белые мыши, человек; всего устойчивые крысы и собаки.
Следствие инфицирования МБТ у животных с относительной естественной устойчивостью зависит от многих факторов: дозы и вирулентности МБТ, пути их проникновения, а главное — от степени резистентности. Доказательством наличия естественной резистентности у человека есть секционные данные, свидетельствующие о почти 100%-ную инфицированность МБТ взрослого населения, но известно, что заболевшие составляют всего доли процента. Это свидетельствует о том, что организм человека восприимчив к туберкулезной инфекции, но, в то же время, сравнительно устойчив. Существует естественная резистентность многих тканей организма человека к туберкулезной инфекции. Это подтверждается тем, что в ранний период инфицирования происходит генерализация МБТ по всему организму, однако первичное туберкулезное очаг развивается преимущественно в легких.
В основе естественной резистентности лежат неиммунологические феномены: защитное действие неповрежденной кожи и слизистых оболочек, физико-химические особенности тканей, антимикробные гуморальные факторы (лизоцим, плазмин, (3-лизин и др.). В механизме естественной резистентности особая роль отводится фагоцитирующим клеткам, особенно макрофагам. Для туберкулеза характерно внутриклеточное паразитирование возбудителя, но взаимодействие МБТ и макрофагов не всегда заканчивается разрушением микроба.
Роль макрофагов
Установлено, что в условиях макроорганизма только около 5% МБТ уничтожаются макрофагами, другие разрушаются частично или распространяются в организме макрофагами. Эта неспособность фагоцитоза способствует привлечению в процессе иммунизации большого количества лимфоидных клеток, но с другой стороны ведет к диссеминации МБТ. Следует отметить и тот факт, что МБТ могут разрушить макрофаги и затем подвергнуться повторному фагоцитированию. Макрофаги, сливаясь друг с другом, образуют гигантские клетки Пирогова-Лангханса, что является проявлением защиты организма против МБТ.
Итак, фагоцитоз является эффективным фактором противотуберкулезной защиты. Фагоцитарная активность неоднозначная у животных с разной природной устойчивостью: у резистентных лиц происходит более выраженное угнетение размножения МБТ, чем у чувствительных видов. Неспецифические по своей сути фагоцитарные клетки осуществляют и специфические функции: захватывают и переносят антиген к иммунокомпетентным клеткам и органам.
В ответ на вторжение МБТ в организме развиваются и специфические иммунологические изменения, определяющие приобретенный противотуберкулезный иммунитет. Доказательством развития иммунитета является эффективность применения вакцины БЦЖ, предложенной Кальмет и Гереном. Исследованиями многочисленных авторов доказано, что массовая вакцинация резко уменьшила заболеваемость туберкулезом. Приобретенный иммунитет возникает не только в результате вакцинации, но и в результате естественного инфицирования. Продолжается поствакцинальный иммунитет 5-6 лет. В механизме приобретенного иммунитета играют роль три основных феномена: повышенная чувствительность замедленного типа (ПЧСТ), антителообразования и фагоцитоз.
Повышенная чувствительность замедленного типа рассматривается большинством исследователей как основное звено в механизме противотуберкулезного иммунитета. ПЧСТ или туберкулиновая аллергия — классический пример инфекционной аллергии. Она заключается в повышенной чувствительности организма к повторному введению МБТ или продуктов их жизнедеятельности (туберкулин). ПЧСТ развивается не сразу после вакцинации или инфицирования, а через определенный период инкубации (аллергический период), продолжительность которого может колебаться от нескольких дней до нескольких месяцев и зависит от вида животных, способа заражения, дозы и вирулентности МБТ. У человека этот период составляет в среднем 2-3 месяца.
Аллергия при туберкулезе
Сущность аллергии при туберкулезе давно интересует исследователей. Еще в 1891 году Р. Кох описал отличие реакций организма на первичное и повторное проникновение микобактерий туберкулеза. Это различие стала основой классического феномена Коха. Сущность феномена: у здоровых морских свинок подкожное введение МБТ вызывает местную воспалительную реакцию, которая сопровождается генерализацией инфекции; у инфицированных животных повторное введение МБТ уже через несколько часов вызывает местное воспаление, быструю язву, заживает через несколько дней. Ткани инфицированного животного создают своеобразный барьер, который защищает организм. Эта барьерно-фиксирующая способность тканей инфицированного организма является проявлением аллергии, защищающий организм от повторного проникновения МБТ.
Следствие реакции зависит от степени повышенной чувствительности, которая определяется как дозой первичного инфекта, так и продолжительностью периода между первичным и повторным инфицированием. Имеет значение и количество МБТ при повторном инфицировании.
ПЧСТ при туберкулезе — тимус зависимый иммунологический феномен, который является специфическим. Главными клетками-эффекторами ПЧСТ являются Т-лимфоциты, кооперируются с В-клетками и макрофагами. Доказательством роли Т-лимфоцитов в реализации устойчивости к МБТ есть возможность пассивного переноса ПЧСТ от сенсибилизированных животных интактным. Считают, что развитие иммунитета при туберкулезе соединенный с функцией Т-хелперов 1-го типа и синтезом определенного профиля цитокинов — интерлейкин-2 (ИЛ), интерферон-у, ИЛ-12. Это определяет главную роль в иммунитете ПЧСТ. Однако нельзя отрицать и роли Т-хелперов 2-го типа, синтезирующих другие цитокины (ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-13) и усиливают антителообразования (синтез специфических антител). Эти типы иммунного ответа находятся во взаимной конкуренции, но не исключено их совместное участие в реализации специфического ответа на МБТ.
Выявление ПЧСТ возможно при проведении внутрикожной туберкулиновой пробы Манту. Она и сейчас не утратила своего диагностического значения, особенно для выявления поствакцинальных аллергии и виража, однако в настоящее время появились новые методы выявления ПЧСТ, основанные на определении реакции имунокомпетентных клеток на туберкулин: реакция бластной трансформации лимфоцитов (РБТЛ), ингибирования миграции лейкоцитов (НМЛ), цитотоксический эффект сенсибилизированных лимфоцитов на клетки-мишени (ЦТЛ).
Реакции, отражающие интенсивность ПЧСТ, наиболее выраженные на высоте вакцинного иммунитета как в эксперименте, так и у вакцинированных БЦЖ людей. ПЧСТ может быть подавлена применением препаратов, действующих на Т-лимфоциты. Преднизолон, имуран и другие приводят к резкому угнетению ПЧСТ и в свою очередь к ослаблению противотуберкулезного иммунитета и прогрессирования туберкулезной инфекции.
Гуморальные реакции. Также развиваются в организме человека в результате инфицирования МБТ.
Широкий спектр противотуберкулезных антител обусловлен сложностью антигенной структуры МБТ. При этом следует отметить низкий уровень антител при туберкулезе, несмотря на выраженные антигенные свойства МБТ. Считают, что ПЧСТ индуцируется белковыми компонентами, а антителообразования — как белковыми, так и липополисахаридный фракциями. Это является причиной разнообразия специфических противотуберкулезных антител. До сих пор не определена сущность антителообразования в механизме противотуберкулезной устойчивости. Четко установлено, что антителам не свойственный защитный эффект, то есть предварительное введение их здоровому животному не предотвращает развития туберкулезной инфекции.
Установлено, что специфические противотуберкулезные антитела способны усиливать фагоцитоз. Таким образом, преимущественно клеточный характер противотуберкулезного иммунитета дополняется гуморальным звеном, которая определяет кооперацию Т-, В-лимфоцитов и фагоцитирующих клеток.
Высокий уровень антител, который имеет место при хронических формах туберкулеза, может неблагоприятно влиять на течение туберкулезного процесса. Кроме того, доказано, что антитела участвуют в комплексообразовании, высокий уровень которого нарушает трофику тканей и способствует их некротизуванию. Существует зависимость частоты выявления антител в продолжительности туберкулезного процесса. Антитела определяются чаще всего у больных с фиброзно-кавернозной формой процесса, и значительно реже — у лиц с «малыми» формами. На основании этих данных можно сделать вывод, что антитела при туберкулезе свидетельствуют о продолжительности антигенного воздействия.
Фагоцитоз
В противотуберкулезной защите очень велика роль фагоцитов, особенно макрофагов, тесно взаимодействуют с лимфоцитами. Сенсибилизированные лимфоциты осуществляют специфическое влияние на макрофаги с помощью синтезируемых ими цитокинов, благодаря чему макрофаги и другие фагоцитирные клетки привлекаются в очаг повторного вторжения МБТ, усиливается их способность к перевариванию гиоглиненю МБТ, подавляется рост МБТ в очаге воспаления. Этот эффект лимфоцитов специфический.
В свою очередь контакт фагоцитирующих клеток с МБТ сопровождается синтезом цитокинов (провоспалительного, противовоспалительного действия), которые обеспечивают клеточную взаимодействие при развитии реакций противотуберкулезного иммунитета. В макрофагах резко усиливаются метаболические процессы, ферментативная активность (гидролазы, протеазы, фосфолипазы и др.). Макрофаги неоднородны по своей значимости. Некоторые осуществляют активный фагоцитоз или выполняют синтетическую функцию, обеспечивающую межклеточное взаимодействие. Существенная роль уделяется их способности к выводу иммунных комплексов из организма.
Результат взаимодействия между МБТ и макрофагами зависит от функционального состояния последних, а именно от их способности синтезировать гидролитические ферменты, цитокины, метаболиты кислорода. Угнетение фагоцитарной и секреторной способности макрофагов, еще может иметь место при иммунодефицитных состояниях различного генеза (облучение, интоксикация, иммуносупрессивная терапия и т.д.), способствует персистенции МБТ.
Клетки эндотелия кровеносных сосудов
В развитии иммунного ответа на МБ1 участвуют и клетки эндотелия кровеносных сосудов, выделяют биологически активные вещества: адгезивные молекулы, различные цитокины факторы роста. Они обеспечивают взаимодействие эндотелия с другими клеточными элементами (Т-лимфоциты, макрофаги, нейтрофилоциты, тромбоциты). В последние годы клеткам эндотелия отводится существенная роль как в реализации защитных реакций, так и в иммунопатологических процессах.
Состояние, возникающее после вакцинации БЦЖ или после первичного инфицирования, не определяет абсолютной устойчивости против МБТ. Интенсивность противотуберкулезной защиты зависит как от характера антигенного воздействия (вид возбудителя, вирулентность, массивность) так и от состояния макроорганизма, в первую очередь от состояния иммунной системы (наличия врожденного иммунодефицита), а также факторов, которые могут вызвать вторичную ее дефектность: облучение, употребление имуноденресантов, интоксикация. Играют роль другие факторы: состояние нервной, эндокринной систем, характер обменных процессов и др.
Долгое время считалось, что иммунитет при туберкулезе носит «нестерильный» характер. Это основывалось на том, что для поддержания иммунитета необходимо обязательные наличие в организме МБТ или их субстанций. Однако исследования многих авторов к вели, что для поддержания иммунитета наличие живых микроорганизмов не нужно.
Иммунологическая память
Это сохранение антигенных детерминант на клеточных элементах крови и в сыворотке крови (М. М. Авербах). В механизме поддержки иммунитета этот феномен играет большую роль.
Серьезной проблемой фтизиатрии является широкое инфицирование практически здорового населения; большинство лиц туберкулинпозитивные, что свидетельствует о наличии персистирующей туберкулезной инфекции. Очень важное значение имеет выявление среди них групп риска, в которых возможно развитие заболевания. Нужны критерии определения активации старых очагов, в которых могут храниться МБТ в той или иной форме.
Многие авторы связывают заболевания туберкулезом и реактивации туберкулезной инфекции со снижением естественной сопротивляемости и приобретенного противотуберкулезного иммунитета. В клинике нет возможности оценить состояние иммунной системы к заболеванию, поэтому нельзя с полной достоверностью совместить развитие патологии с начальными нарушениями иммунной системы.
Однако известно, что более высокая заболеваемость туберкулезом встречается у больных диабетом, у переболевших корью, у ВИЧ-инфицированных, то есть у лиц с нарушениями в иммунной системе. Проблема иммунодефицита актуальна также потому, что значительно увеличивается число больных туберкулезом среди лиц, злоупотребляющих наркотиками.
Различная степень естественной устойчивости к туберкулезной инфекции различных видов животных и человека связана с генетическими факторами, определяющими разную склонность к заболеваемости разных людей. Выполнено достаточно много исследований, доказавших ассоциации генов НLА-системы с устойчивостью к туберкулезу. Показано, что неблагоприятное течение туберкулезного процесса чаще встречается у лиц с БК-2 антигенами, благоприятный — с ОК.-3. Гены НLА-комплекса I и II классов являются важными факторами, определяющими патогенез туберкулеза, контролируя устойчивость и восприимчивость к туберкулезной инфекции.