Медиаторы аллергической реакции. Аллергическая реакция замедленного типа (iv тип)

Гистамин. Выделяется при дегрануляции тучных клеток, базофи­лов, в меньшей степени окончаниями чувствительных волокон, нерв­ными, мышечными и другими клетками. Образование гастамина обна­ружено уже через 30 секунд после взаимодействия аллергена с антите­лами, и к 1,5 минуты содержание его достигает максимума.

Гистамин вызывает расширение сосудов, повышение их проницаемости, особен­но капилляров и венул. В желудке имеются рецепторы Г2, при взаи­модействии с которыми гистамин вызывает усиление секреции, а в гладкой мускулатуре кишечника и матки обнаружены рецепторы Г1, при взаимодействии с которыми гистамин приводит к сокращению гладкой мускулатуры. Кроме того, гистамин обладает хемотаксиче- ским действием и привлекает к участку аллергической реакции эози­нофилы, что объясняется, вероятно, наличием в гранулах эозинофилов гистаминазы, вызывающей инактивацию гистамина. Вероятно, этим, а также наличием специального медиатора - фактора хемотаксиса эози­нофилов - можно объяснить эозинофилию при ряде аллергических ре­акций немедленного типа.

Серотонин. Образуется при дегрануляции тучных клеток и тромбоцитов и оказывает преимущественно сосудистый эффект в ви­де повышения проницаемости. У человека серотонин как медиатор не принимает участия в формировании аллергических реакций немед­ленного типа. Доказана его роль только у экспериментальных живот­ных (морские свинки, крысы, кролики, собаки).

Лейкотриены В 4 , Д 4 образуются из фосфолипидов мембран туч­ных клеток и ПМЯ-лейкоцитов. Вызывает медленное и длительное сокращение гладкой мускулатуры, бронхов, кишечника, матки. Эф­фект от этого медиатора не снимается антигистаминными препарата­ми и протеолитическими ферментами. При взаимодействии с аллер­гическими антителами аллергена гистамин выделяется через 1 -2 мин, а лейкотриены - через 16-32 мин.

Брадикинин. Является полипептидом, образующимся в ре­зультате сложных превращений белков крови. Он резче повышает проницаемость сосудов, нежели гистамин, расширяет капилляры, ар- териолы, вызывает боль, снижение артериального давления, увеличи­вает экссудацию и эмиграцию лейкоцитов, усиливает сокращение гладкой мускулатуры. Последний эффект формируется медленнее, чем при действии гистамина и ацетилхолина.

Ацетилхолин. Образуется в синапсах холинэргических нервов, и в результате понижения активности холинэстеразы содержание его в крови при немедленном типе аллергии возрастает. Ацетилхолин вы­зывает расширение сосудов и повышение их проницаемости, сокра­щение гладкой мускулатуры. Полагают также, что аллерген, воздей­ствуя на ткани сенсибилизированного организма, вызывает переход связанного ацетилхолина в свободный.

Простагландины. Впервые получены из мужских половых желез. Они являются производными арахидоновой кислоты. Известно около 20 различных простагландинов. Простагландины Е1 и Е 2 тормозят освобождение МРСА, способствуя этим расслаблению гладкомышеч­ных органов, и усиливают образование в тучных клетках цАМФ, что улучшает энергообеспечение клетки и тормозит дегрануляцию и, та­ким образом, освобождение медиаторов немедленной аллергии. Про­стагландин Е 2 стимулирует освобождение из тучных клеток гистами­на, лейкотриенов и других медиаторов. Важным является влияние их на гладкую мускулатуру бронхов. Показаны констрикторные влияния простагландина Е 2 и дилятаторный эффект Е 1 . Такой же эффект они оказывают и на сосуды.

Еще одним из возможных медиаторов аллергических реакций яв­ляется пептид Р, или вещество Эйлера.

Пептид Р расширяет пери - ферические сосуды, оказывая гипотензивный эффект, вызывает со­кращение гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта. По­следний эффект не снимается антигистаминными препаратами, атро­пином и адренолитическими веществами. Таким образом, анализируя

биологическую активность медиаторов немедленной аллергии, необ­ходимо отметить их выраженный сосудистый эффект (расширение сосудов, повышение их проницаемости), сокращение гладкой мус­кулатуры и хемотаксическое действие для эозинофилов, боль. Ос­новные медиаторы немедленной аллергии представлены в таблице 7.3.

Основные медиаторы немедленной аллергии

При взаимодействии реагина с аллергеном происходит освобождение из тучных клеток ряда веществ, которые до этого взаимодействия содержались в клетке, но в неактивном состоянии. Это так называемые медиаторы - биологически активные вещества. К ним относятся: гистамин, лейкотриены, простагландины. В результате действия этих веществ в органах, в которых произошли поступление аллергена и встреча его с реагинами, повышается проницаемость сосудистой стенки, развиваются отек, спазм сосудов, сокращение мышц и падает артериальное давление. Клиническая картина зависит от того, в каком органе развилась аллергическая реакция. Такой орган принято называть шоковым. К такому «шоковому» органу под действием выделяемых факторов устремляются эозинофилы. Их можно обнаружить у больных в больших количествах в крови, в слизи носа и бронхов. Вырабатывается также фактор, активизирующий тромбоциты.

Важнейшим из медиаторов является гистамин - биогенный амин, образующийся из гистидина. Будучи введен под кожу, он вызывает образование характерного волдыря, похожего на возникающий при ожоге крапивой, а при введении в вену животным - вызывает картину анафилактического шока. Вдыхание раствора гистамина вызывает спазм бронхов. Гистамин у здоровых людей содержится в небольших количествах, и, кроме того, в крови здоровых людей содержатся вещества, способные связывать гистамин. При аллергических заболеваниях немедленного типа (первого типа, атопических) в крови и тканях обнаруживается гистамин в больших количествах, а способность связывать гистамин у таких больных снижена.

Медленно действующие вещества анафилаксии (МРСА) способны резко повышать проницаемость стенок сосудов и вызывать спазм гладкой мускулатуры. Это сокращение происходит медленнее, чем при воздействии гистамина, но сильнее. МРСА представляет собой смесь лейкотриенов - производных арахидоновой кислоты. В инактивации МРСА участвует арилсульфатаза, в больших количествах содержащаяся в эозинофилах. Особенно сильно действие МРСА на периферические дыхательные пути (бронхиолы). МРСА возникают в ходе аллергической реакции. Максимальное количество наблюдается через 15 мин после воздействия аллергена, затем происходит медленный спад.

При аллергических реакциях выделяется также эозинофильный хемотаксический фактор, благодаря которому в шоковом органе скапливаются эозинофилы, участвующие в ослаблении аллергической реакции.

Выделяется также фактор хемотаксиса нейтрофилов, фактор, активирующий тромбоциты. Вследствие действия этих веществ к месту аллергической реакции привлекаются нейтрофилы, тромбоциты, также участвующие в аллергической реакции. Простагландины - также продукты превращения арахидоновой кислоты, часть из них способна вызывать спазм гладких мышц, и в частности спазм бронхов.

Клиническая манифестация аллергических реакций I типа обусловлена биологически активными веществами, выбрасываемыми тучными клетками и базофилами крови в процессе их дегрануляции.

Все медиаторы, выбрасываемые из тучных клеток, делятся на первичные и вторичные.Первичные медиаторы продуцируются в клетках до дегрануляции и хранятся в гранулах. К наиболее значимым из них относятся гистамин, серотонин, хемотаксины эозинофилов и нейтрофилов, протеазы, гепарин.

Вторичные медиаторы синтезируются после антигенной активации клеток. К ним относятся фактор активации тромбоцитов, лейкотриены, простагландины, брадикинины, цитокины: ИЛ-1, ФНО-α, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ТФР-β, ГМ-КСФ. В различных тканях и анатомических зонах концентрации и спектр первичных и вторичных медиаторов, содержащихся в тучных клетках, не одинаковы.

Медиаторы, секретируемые тучными клетками и базофилами крови.

Гистамин. Образуется в результате декарбоксилирования аминокислоты гистидина, составляет около 10 % содержимого гранул. Его действие прослеживается уже в первые минуты после активации тучных клеток. Известны 3 типа рецепторов гистамина: Н1, Н2 и Н3. Они имеют различное распределение в тканях и опосредуют различные эффекты при взаимодействии с гистамином. Биологические эффекты, наблюдаемые при аллергических реакциях, главным образом связаны с действием гистамина на Н1-рецепторы. Клинически эти эффекты проявляются сокращением гладкой мускулатуры бронхов и кишечника, повышением проницаемости венул, увеличением секреции слизи. Взаимодействие гистамина с Н2-рецепторами приводит к повышению сосудистой проницаемости, их дилатации и стимуляции секреции экзокриновых желез. Связывание гистамина с Н2-рецепторами тучных клеток и базофилов подавляет их дегрануляцию и выброс медиаторов воспаления.

Лейкотриены и простагландины. Эти медиаторы являются метаболитами арахидоновой кислоты. Биологические эффекты, вызываемые этими веществами, значительно сильнее и дольше сохраняются, чем таковые, опосредованные гистамином. Лейкотриены и простагландины вызывают бронхоспазм, повышают сосудистую проницаемость, усиливают секрецию слизи, вызывают агрегацию тромбоцитов.

Цитокины. Цитокины, продуцируемые тучными клетками и базофилами, являются факторами, поддерживающими местное воспаление, а также факторами локальной концентрации нейтрофилов, эозинофилов и базофилов. ИЛ-4 повышает секрецию IgЕ В-клетками. ИЛ-5 повышает активность эозинофилов. Высокая концентрация ФНО-α способна приводить к шоку при системной анафилаксии.

При развитии реакций гиперчувствительности типа I (реакции немедленного типа, атопические, реагиновые, анафилактические) происходит взаимодействие Аг с AT (IgE), приводящее к высвобождению БАВ (главным образом, гистамина) из тучных клеток и базофилов.

Причиной аллергических реакций типа I чаще всего являются экзогенные агенты (компоненты пыльцы растений, трав, цветов, деревьев, животные и растительные белки, некоторые ЛС, органические и неорганические химические вещества).

Примеры реакций типа I - поллинозы, экзогенная (приобретённая) бронхи­альная астма, анафилактический шок. К этому же типу относятся псевдоаллергические реакции (в том числе идиосинкразия).

Патогенез. Стадия сенсибилизации . На начальных стадиях сенсибилизации осуществляется взаимодействие Аг (ал­лергена) с иммунокомпетентными клетками в виде процессинга и презентации Аг, формирования специфичных по отношению к Аг клонов плазматических клеток, синтезирующих IgE и IgG (у человека, по-видимому G 4), Эти AT фик­сируются на клетках-мишенях первого порядка (преимущественно тучных клет­ках), имеющих большое число высокоаффинных рецепторов к ним.Именно на этом этапе организм становится сенсибилизированным к данному аллергену.

Патобиохимическая стадия . При повторном попадании аллергена в организм происходит его взаимодей­ствие с фиксированными на поверхности клеток-мишеней первого порядка (тучных клеток и базофильных лейкоцитов) молекулами IgE, что сопровожда­ется немедленным выбросом содержимого гранул этих клеток в межклеточное пространство (дегрануляция). Дегрануляция тучных клеток и базофилов, как минимум, имеет два важных последствия: во-первых , во внутреннюю среду организма попадает большое количество разнообразных БАВ, оказывающих самые различные эффекты на разные эффекторные; во-вторых , многие БАВ, высвободившиеся при дегрануляции клеток-мише­ней первого порядка, активируют клетки-мишени второго порядка, из которых в свою очередь секретируются различные БАВ.

БАВ, выделившиеся из клеток-мишеней первого и второго порядков, называ­ют медиаторами аллергии. При участии медиаторов аллергии осуществляется каскад многочисленных эффектов, совокупность которых и реализует реакцию гиперчувствительности типа I.

Секреция клетками медиаторов аллергии и реализация их эффектов обуслов­ливает: повышение проницаемости стенок микрососудов и развитие отёка тканей; нарушения кровообращения; сужение просвета бронхиол, спазм кишечника; гиперсекрецию слизи; прямое повреждение клеток и неклеточных структур.

Определённая комбинация указанных выше и других эффектов и создаёт сво­еобразие клинической картины отдельных форм аллергии. Чаще всего по опи­санному механизму развиваются поллинозы, аллергические формы бронхиаль­ной астмы, аллергические конъюнктивит, дерматит, гастроэнтероколит, а так­же анафилактический шок.

Аллергические реакции 2 типа (цитотоксические). Стадии, медиаторы, механизмы их действия, клинические проявления.

При реакциях гиперчувствительности типа IIAT (обычно IgG или IgM) связы­ваются с Аг на поверхности клеток. Это приводит к фагоцитозу, активации клеток-киллеров или опосредованному системой комплемента лизису клеток. Клинические примеры включают поражения крови (иммунные цитопении), по­ражения лёгких и почек при синдроме Гудпасчера, острое отторжение транс­плантата, гемолитическую болезнь новорождённых.

Прототипом аллергии типа II является цитотоксические (цитолитические) ре­акции иммунной системы, направленные на уничтожение отдельных чужерод­ных клеток - микробных, грибковых, опухолевых, вирусинфицированных, трансплантированных. Однако, в отличие от них, при аллергических реакциях типа II, во-первых, повреждаются собственные клетки организма; во-вторых, в связи с образованием избытка цитотропных медиаторов аллергии это повреж­дение клеток нередко приобретает генерализованный характер.

Причиной аллергических реакций типа II наиболее часто являются химичес­кие вещества со сравнительно небольшой молекулярной массой и гидролитические ферменты, в избытке накапливающиеся в межклеточной жидкости, а также ак­тивные формы кислорода, свободные радикалы, перекиси органических и не­органических веществ.

Указанные (и вполне вероятно другие) агенты обусловливают единый общий результат - они изменяют антигенный профиль отдельных клеток и неклеточ­ных структур. В результате образуются две категории аллергенов.

Изменённые белковые компоненты клеточной мембраны.

Изменённые неклеточные антигенные структуры.

Патогенез .Стадия сенсибилизации

Коммитированные Аг В-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, синтезирующие IgG подклассов 1, 2 и 3, а также IgM. Указанные классы AT могут связываться с компонентами комплемента.

Ig специфически взаимодействуют с изменёнными антигенными детерминан­тами на поверхности клеток и неклеточных структур организма. При этом реализуются комплемент - и антителозависимые иммунные механизмы ци-тотоксичности и цитолиза:

Как видно, при аллергических реакциях типа II не только нейтрализуются чу­жеродные Аг, но также повреждаются и лизируются

(особенно при участии комплементзависимых реакций) собственные клетки и неклеточные структуры.

Патобиохимическая стадия

Комплементзависимые реакции. Цитотоксичность и цитолиз реализуются путём нарушения целостности цитолеммы клетки-мишени и её опсонизации.

Нарушение целостности мембраны клетки-мишени достигается благодаря активации под действием комплекса «АТ+Аг» системы комплемента.

Цитолиз осуществляется благодаря опсонизации клеток-мишеней при по­мощи факторов комплемента, а также IgG и IgM.

Аналогичным образом могут повреждаться неклеточные структуры и ба-зальные мембраны, на которых фиксирован чужеродный Аг.

Антителозависимый клеточный цитолиз осуществляется без непосредствен­ного участия факторов комплемента.

Прямой цитотоксический и цитолитический эффект оказывают клетки, обладающие киллерным действием: макрофаги, моноциты, гранулоциты (главным образом нейтрофилы), естественные киллеры, Т-киллеры. Все эти клетки не сенсибилизированы Аг. Киллерное действие они осуществляют путём контакта с IgG в области Fc-фрагмента AT. При этом FaB-фрагмент IgG взаимодействует с антигенной детерминантой на клетке-мишени.

Цитолитический эффект клетки-киллеры реализуют путём секреции гид­ролитических ферментов, генерации активных форм кислорода и свобод­ных радикалов. Эти агенты достигают поверхности клетки-мишени, по­вреждают и лизируют её.

Наряду с антигенно изменёнными клетками в ходе реакций могут повреж­даться и нормальные клетки. Это связано с тем, что цитолитические аген­ты (ферменты, свободные радикалы и др.) не «инъецируются» прицельно в клетку-мишень, а секретируются киллерами в межклеточную жидкость вблизи неё, где находятся и другие - антигенно неизменённые клетки. Последнее является одним из признаков, отличающих данный тип аллер­гической реакции от иммунного - прицельного цитолиза.

Стадия клинических проявлений . Описанные выше цитотоксические и цитолитические реакции лежат в основе формирования ряда клинических синдромов аллергического характера: так называемых «лекарственных» цитопений (эритро-, лейко-, тромбоцитопений); агранулоцитоза; аллергических или инфекционно-аллергических форм нефри­та, миокардита, энцефалита, гепатита, тиреоидита, полиневрита и др.