АЛЛЕРГИЯ (преподаватель – к.м.н, Борукаева И.Х.) Аллергия – иммунная реакция, возникающая при повторном контакте с аллергеном и сопровождающаяся повреждением собственных тканей и нарушением функционирования органов и систем. Аллергия – характеризуется измененным ответом организма (гиперчувствительность) на воздействие аллергенов, т.е. измененную реактивность организма на антиген. Аллерген – вещество, вызывающее развитие аллергической реакции. Активность аллергена зависит от следующих свойств: - аллергены белкового происхождения (животные и растительные белки) обладают более выраженной сенсибилизирующей активностью; - аллерген должен быть макромолекулярным. Соединения с молекулярной массой менее 10 кД называются гаптенами. Они сами не обладают иммуногенностью, но способны связываться с белками-носителями (например, с сывороточными белками) и могут запускать иммунную реакцию как против самого гаптена, так и против белка-носителя. Классификация аллергенов: Экзогенные Эндогенные Пыльцевые Бытовые Эпидермальные Пищевые Лекарственные Химические Смешанные естественные хрусталик нервная ткань щитовидная железа яички приобретенные любые ткани могут приобрести свойства аутоаллергенов под влиянием инфекционных, термических, воспалительных факторов Аллергические реакции делятся (по скорости развития реакции после контакта с аллергеном) на: аллергические реакции немедленного типа (развиваются от нескольких минут до 6 часов после контакта с аллергеном); аллергические реакции замедленного типа (развиваются через 48-72 часа после действия аллергена). Классификация аллергических реакций по Джеллу и Кумбсу, (1968): Тип Наименование Участвуют в реакции Клинический пример I Анафилактический IgЕ- и реже IgGантитела II Цитотоксический IgG- и IgМ- антитела III Иммунокомплексный (феномен АртюсаСахарова) IgG- и IgМ- антитела IV Гиперчувствительность замедленного типа Высвобожденные сенсибилизированными Т-лимфоцитами лимфокины Анафилактический шок, атопическая форма бронхиальной астмы, поллинозы, крапивница, отек Квинке Аллергические формы гемолитической анемии, лейкопении, тромбоцитопении, миокардиты, гепатиты, тиреоидиты, нефриты Феномен Артюса-Сахарова, СКВ, ревматоидный артрит, сывороточная болезнь, некоторые формы острого гломерулонефрита Туберкулиновые пробы, контактный дерматит, реакция отторжения трансплантата В развитии аллергических реакций выделяют 3 стадии: 1. Иммунологическая стадия развивается после первичного контакта с аллергеном. В данную стадию происходит развитие сенсибилизации. Она охватывает все изменения в иммунной системе, возникающие с момента поступления аллергена в организм, образовании антител, и/или сенсибилизированных лимфоцитов и соединение их с повторно поступившим или персистирующим в организме аллергеном. 1 Сенсибилизация - это иммунологически опосредованное повышение чувствительности организма к антигенам (аллергенам). Сенсибилизация Активная Развивается при введении в организм даже минимального количества антигена Пассивная Развивается при введении в организм сыворотки крови, содержащей антитела или лимфоциты от активно сенсибилизированного донора 2. Патохимическая стадия, или стадия образования и выделения медиаторов. Ее суть заключается в образовании биологически активных медиаторов, запускающих иммунное воспаление и нарушающих функцию того или органа. Стимулом к их возникновению является соединение аллергена с антителами или сенсибилизированными лимфоцитами в конце иммунологической стадии. 3. Патофизиологическая стадия, или стадия клинических проявлений. Она характеризуется патогенным действием образовавшихся медиаторов на клетки, органы и ткани организма. ПАТОГЕНЕЗ, ХАРАКТЕРИСТИКА АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ I ТИПА 1. Иммунологическая стадия - Первая встреча с аллергеном не приводит к проявлению каких-либо признаков повышенной чувствительности. Однако проникший антиген сенсибилизирует организм через активацию В-лимфоцитов и Т-хелперов. Механизм этой сенсибилизации следующий. Антиген взаимодействует с антигенпредставляющими клетками (макрофагами, В-лимфоцитами, дендритными клетками и т.д.). Далее антиген переносится внутрь клетки. После внутриклеточной переработки антиген выносится на клеточную поверхность и встраивается в комплексе с молекулами МНС-2. Этот процесс называется презентацией. Измененный комплекс МНС распознается Т2-хелперами, которые обеспечивают сигнал для пролиферации и дифференцировки В-лимфоцитов. Т2-хелперы секретируют интерлейкин-4, который переключает внутриклеточный синтез иммуноглобулинов В-лимфоцитами на продукцию Ig Е класса. При первом контакте антигена с В-лимфоцитами часть из них превращается в плазмоциты антителопродуцирующие клетки, а часть – в долгоживущие, рециркулирующие клетки иммунной памяти. Количество антител увеличивается к 4-5 дню после контакта с аллергеном, достигает максимума к 1014 дню, и постепенно снижается. Образовавшиеся антитела IgЕ-АТ попадают в кровоток, циркулируют и фиксируются на поверхности клеток-мишеней, взаимодействуя своими Fc –фрагментами с Fc-рецепторами клеток-мишеней (тучных клеток, базофилов). На этой стадии завершается сенсибилизация организма после первой встречи с аллергеном. Повторный контакт последних с тем же антигеном сопровождается массивной бласттрансформацией лимфоцитов памяти с последующей дифференцировкой их в плазмоциты, вырабатывающие специфические антитела (IgЕ- и реже IgG4-АТ). При повторном контакте с аллергеном на поверхности клетки-мишени развивается специфическая реакция АГ-АТ, приводящая к активации клетки с последующим выделением медиаторов аллергии. В результате образования комплекса АГ-АТ на поверхности клеток-мишеней увеличивается проницаемость клеточной мембраны для ионов кальция, которые стимулируют фосфолипазу, гидролизирующую мембрану. При этом мембрана истончается, что облегчает выход гранул с медиаторами, происходит экзоцитоз. 2. Патохимическая стадия начинается с дегрануляции тучных клеток, базофилов, выброса и активации синтеза медиаторов аллергии. Медиаторами аллергических реакций I типа являются: - Предсуществующие (имеются в готовом виде в гранулах тучных клеток и базофилов): Гистамин и серотонин - ответственны за раннюю фазу, которая развивается в течение первых 10-15 минут после контакта с аллергеном. Эффекты гистамина: - увеличение проницаемости сосудов; - расширение сосудов; - хемотаксис нейтрофилов и др. клеток крови; - бронхоспазм. Фактор хемотаксиса эозинофилов привлекает эозинофилы к месту попадания аллергена; Фактор хемотаксиса нейтрофилов привлекает нейтрофилы к месту попадания аллергена; 2 Фактор, активирующий тромбоциты активирует тромбоциты; Лизосомальные ферменты. Эти медиаторы способствуют миграции в зону аллергических реакций клеток-мишеней II порядка (нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов), которые также высвобождают свои медиаторы аллергии. - Вновь синтезированные - продукты метаболизма арахидоновой кислоты (лейкотриены, простагландины, тромбаксан А2). 3. Патофизиологическая стадия. Связана с действием медиаторов аллергии. Может проявиться в виде кожной гиперемии с характерной острой воспалительной реакцией (острая крапивница, пищевая аллергия), приступа бронхоспазма (бронхиальная астма), падения артериального давления (анафилактический шок). Анафилактический шок, атопическая форма бронхиальной астмы, поллинозы, крапивница, отек Квинке являются заболеваниями, в основе которых лежит аллергическая реакция I типа. Аллергические реакции I типа делятся на: 1 - Реагиновый тип – связан с выработкой IgЕ-АТ, обусловливающий развитие атопических реакций. При атопиях выявляется наследственная предрасположенность к аллергии. 2 – Анафилактический тип – связан с выработкой IgG4-АТ, обусловливающий развитие анафилактического шока, сывороточной болезни. Значение способа проникновения аллергена и его дозы в развитии различных форм аллергических реакций, обусловленных антителами IgЕ Синдром Аллергены и способ Характер ответа проникновения в организм Анафилактический Лекарства, гетерологическая Генерализованное выделение гистамина, шок сыворотка, яды животных расширение сосудов, увеличение их (внутривенный) проницаемости, падение артериального давления, бронхоспазм, коллапс, смерть Бронхиальная астма Пыльца, фекалии клешей Спазм гладкой мускулатуры бронхов пыли бронхоспазм, увеличение отделяемого (через дыхательные пути) слизистой, воспаление дыхательных путей Аллергический Пыльца (амброзия, Покраснение, раздражение слизистой верхних ринит (поллиноз, тимофеевка, береза и др.) дыхательных путей, носа сенная лихорадка) (через дыхательные пути) Поражение кожи Укусы насекомых, кожные Локальное выделение гистамина, локальное (крапивница, отек пробы на аллергию, увеличение проницаемости сосудов, локальное Квинке) лекарства покраснение, отек (внутрикожный, подкожный) Пищевая аллергия Крабы, молоко, яйца, рыба и Сыпь, крапивница, спазм гладкой др. продукты мускулатуры кишечника, рвота, понос (через рот) АТОПИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Атопия – свойство некоторых индивидуумов давать извращенные иммунологические (аллергические) реакции на определенные аэрогенные и пищевые антигены. Атопическими заболеваниями обозначают группу аллергических болезней, характеризующихся гиперпродукцией IgЕ. Патогенетический тип соответствует 1 типу. Для атопии характерно то, что она: - патогенетически обусловлена гиперпродукция IgЕ к определенным аэрогенным пищевым аллергенам, вызывающим при повторных контактах аллергические реакции 1 типа; - этиологически связана с наследственной предрасположенностью; - характеризуется увеличением количества тучных клеток и продукции ими медиаторов. Клиническими проявлениями атопии являются: атопическая бронхиальная астма, атопический дерматит, поллиноз (аллергический ринит, аллергический конъюнктивит), некоторые виды крапивницы, 3 отек Квинке, пищевая аллергия у детей (аллергический диатез). ПАТОГЕНЕЗ, ХАРАКТЕРИСТИКА АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ II ТИПА цитотоксический тип аллергии Антигенами цитотоксического типа являются: - измененные компоненты клеточной мембраны (клеток крови, сперматозоидов, почек, печени, сердца, глаза, щитовидной железы, селезенки); - неклеточные антигены, фиксированные на поверхности клеток – некоторые лекарственные вещества, компоненты и метаболиты микроорганизмов; - измененные неклеточные структуры тканей (антигены базальной мембраны клубочков почек, коллагена, миелина). 1. Иммунологическая стадия. В ответ на появление аутоантигенов начинается выработка аутоантител (IgG1, IgG2, IgМ) В-лимфоцитами при участии Т2-хелперов. Выделяют следующие механизмы повреждения клеток при 2 типе: Комплемент-зависимый механизм. Антитела фиксируются с АГ на мембране клетки своими Fabфрагментами. Fс-фрагменты остаются свободными и они активизируют систему комплемента. В процессе активации комплемента образуется мембраноатакующий комплекс (С5b6789), встраивающийся в мембрану клетки-мишени и вызывающий ее осмотический лизис. Фагоцитарный механизм. Часть антител обладает опсонирующими свойствами (усиливающими фагоцитоз) и клетки с антигеном фагоцитируются. NК-клеточный механизм (антителозависимая клеточная цитотоксичность). Киллерные клетки (NКклетки) имеют мембранный рецептор для Fс- фрагмента IgG-АТ, т.е. они способны к уничтожению измененных клеток, покрытых IgG-АТ. Считается, что антитела являются мостиком между клеткоймишенью и киллерной клеткой. 2. Патохимическая стадия – характеризуется появлением следующих медиаторов: - активированных компонентов системы комплемента с образованием мембраноатакующего комплекса (С5b6789); фагоцитоз осуществляется при наличии лизосомальных ферментов; свободные радикалы кислорода – супероксид, гидроксильный радикал. 3. Патофизиологическая стадия - Конечным звеном цитотоксических реакций является повреждение и гибель собственных клеток с последующим удалением их путем фагоцитоза. Гибель клетки-мишени обусловлена тем, что в поверхности мембран клетки образуются поры, приводящие к осмотическому току и гибели клетки. Проявлениями цитотоксических реакций являются: - лейкопении, тромбоцитопении; - гемолитические анемии; - гемотрансфузионные реакции; - гемолитическая болезнь новорожденных; - тиреоидит, нефрит, миокардит. ПАТОГЕНЕЗ, ХАРАКТЕРИСТИКА АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ III ТИПА (иммунокомплексный тип) Иммунокомлексный тип характеризуется образованием иммунных комплексов, состоящих из иммуноглобулинов различных классов (IgG, IgМ, IgА) и АГ. Образование иммунных комплексов АГ-АТ происходит в жидкостных средах в условиях избытка антигена. Антигенами являются: - растворимые белки, попавшие в организм извне (при инъекциях сыворотки и переливании плазмы); - растворимые белки, образующиеся при инфекциях, гельминтозах, опухолях. 4 1. Иммунологическая стадия. В ответ на антигенную агрессию вырабатываются иммуноглобулины различных классов (IgG, IgМ, IgА). Они, взаимодействуя с АГ, образуют иммунные комплексы АГ-АТ, растворимые в плазме крови и других жидкостях организма. Иммунные комплексы образуются при любом гуморальном ответе. Достаточно крупные комплексы после взаимодействия с комплементом легко усваиваются фагоцитами и затем выводятся из организма. Малые комплексы АГ-АТ, образующиеся в условиях избытка антигена, циркулируют в биологических жидкостях и оседают на стенках микрососудов, синовиальных оболочках, являясь первопричиной сосудистого поражения. Выделяют следующие механизмы повреждения клеток при 3 типе: Активация системы комплемента комплексами АГ-АТ по классическому и альтернативному пути. Активация калликренин-кининовой системы комплексами АГ-АТ. Активация нейторфилов, эозинофилов, тромбоцитов комплексами АГ-АТ. 2. Патохимическая стадия – характеризуется появлением следующих медиаторов: - компоненты системы комплемента; лизосомальные ферменты; калликреин-кининовая система; гистамин, серотонин; супероксид кислорода. 3. Патофизиологическая стадия – В результате образования иммунных комплексов в высокой концентрации и активации указанных клеток развивается иммунное воспаление в местах фиксации иммунных комплексов: - в отдельных тканях и органах (феномен Артюса, гломерулонефрит, альвеолиты); - так и в организме в целом (сывороточная болезнь, панцитопения, ревматоидный артрит, СКВ, генерализованное свертывание крови, васкулиты). Для развития различных форм заболеваний важное значение имеют дозы и способ проникновения антигена в организм. Значение дозы и способа проникновения антигена в организм для развития различных форм патологии иммунных комплексов Способ проникновения антигена Внутривенный (высокая доза) Подкожный (низкая доза) Респираторный (через дыхательные пути) Патология васкулит, нефрит, артрит реакция Артюса Место локализации иммунных комплексов стенки кровеносных сосудов почечные клубочки сочленение суставов периваскулярная область легочное заболевание фермера пространство вокруг капилляров альвеол ПАТОГЕНЕЗ, ХАРАКТЕРИСТИКА АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ IV ТИПА (замедленного типа) Этот тип обозначается как клеточно-опосредованный, Т-лимфоцитзависимый или туберкулиновый. Аллергическая реакция при этом развивается через 6-8 часов и достигает расцвета через 24-48 часов после введения антигена. Антигенами являются: - некоторые микроорганизмы (пневмококки, стрептококки, микобактерии), паразиты, грибки, гельминты; - чужеродные белковые вещества; - гаптены (лекарственные препараты - пенициллин, новокаин, химические вещества, растительные соединения). Гаптены в организме соединяются с белком-переносчиком и тогда приобретают антигенные свойства. 1. Иммунологическая стадия. Первичное внедрение антигена в организм приводит к накоплению специфических Т1-хелперов и цитотоксических Т-киллеров, сенсибилизированных к данному антигену. 5 При повторном проникновении антигена происходит его захват регионально-локализованными тканевыми макрофагами. Эти антигенпрезентирующие клетки перерабатывают антиген, выводят его фрагменты на поверхностную мембрану, где фрагменты антигена встраиваются в МНС-2 макрофага. Предсуществуюшие антиген-специфические Т1-хелперы распознают измененный МНС макрофага и обеспечивают дальнейшие события. 2. Патохимическая стадия. Развивается по двум механизмам: Обусловлен специфическими Т1-хелперами, которые размножились при первичном контакте с аллергеном. При повторном контакте антиген взаимодействует со специфическими рецепторами этих Тлимфоцитов. Т1-хелперы выделяют лимфокины (гамма-интерферон, фактор некроза опухолей (ФНО), интерлейкин 3, гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора), которые привлекают к месту попадания аллергена фагоцитирующие клетки, активируя их к выбросу медиаторов воспаления (лейкотриены, лизосомальные ферменты), запуская процесс повреждения тканей. Обусловлен Т-киллерами. Специфичные к поверхностному антигену Т-киллеры узнают поверхностный антиген в ассоциации с МНС на поврежденной клетке, что приводит к активации и выделению белка- перфорина, который подобно комплементу повреждает мембрану и вызывает лизис клетки. Выделяют следующие медиаторы при 4 типе: - фактор переноса – усиливает цитотоксическое действие, увеличивает бласттрансформацию; - фактор трансформации лимфоцитов; - фактор, подавляющий миграцию макрофагов (МИФ); - макрофагальный хемотаксический фактор (МХФ); - интерферон-гамма, интерферон-бетта; - фактор некроза опухолей; - гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ). 3. Патофизиологическая стадия. При реакциях 4 типа повреждение развивается в результате: - прямого действия сенсибилизированных Т-лимфоцитов на клетки-мишени; - цитотоксического действия лимфотоксинов; - выделения в процессе фагоцитоза лизосомальных ферментов, повреждающих ткани. Клиническими проявлениями являются: - туберкулиновая реакция (проба Манту); - контактный дерматит, - конъюнктивит. 6