Протективный иммунитет при гельминтозах
Весьма важным, но пока недостаточно изученным, остается вопрос о механизмах протективного иммунитета. На основании имеющихся в настоящее время данных можно наметить три основных защитных механизма при гельминтозах: действие антител, цитотоксическое действие эффекторных клеток, феномен «самоосвобождения».
Действие антител при гельминтозах. Наблюдения показали, что личинки разных видов нематод, помещенные in vitro в соответствующую иммунную сыворотку, погибают очень быстро (например, личинки аскарид - через 12-20 ч), тогда как в нормальной сыворотке сохраняют жизнеспособность в течение 5-6 сут. Установлено также, что введение реципиенту в больших дозах сыворотки или выделенного из нее гамма-глобулина иммунного донора частично защищает от проверочного заражения. Однако механизм защитного действия антител остается пока недостаточно ясным. Из литературы известно, что антитела, являясь основным показателем иммунного ответа, непосредственным защитным свойством не обладают.
Они могут действовать на инфицирующий агент лишь опосредованно, активизируя систему комплемента, стимулируя адгезивную активность и цитотоксичность эффекторных клеток, усиливая фагоцитоз, адсорбируясь на поверхности макрофагов и повышая их сродство с антигеном и др. Вместе с тем установленный при многих гельминтозах факт образования in vitro преципитатов антиген - антитело, облепляющих личинок гельминтов, дает основание считать, что наблюдающаяся при этом гибель паразитов обусловлена нарушением обменных процессов, вызванным, возможно, как механической закупоркой выводных отверстий преципитатами, так и специфическим действием антител.
Цитотоксические действия клеток. Большое значение в защитных механизмах иммунитета при гельминтозах придается в последние годы цитотоксическому действию эффекторных клеток, вызывающему гибель паразита мишени. Оно установлено в настоящее время при ряде инвазий - шистосомозах, фасциолезе, эхинококкозах, гименолепидозе, аскаридозе, трихинеллезе и др. Механизм этого явления сложен и включает приближение клетки к паразиту мишени, осуществляемое в силу хемотаксиса, прикрепление к его тегументу и взаимодействие с ним иммунным путем, т. е. при участии антител и комплемента. Вызванная таким путем активация эффекторных клеток и превращение их в клетки-"убийцы" получила название "антителозависимой комплементобусловленной цитотоксичности". Механизм ее таков: молекула антитела одним своим концом соединяется с активным участком наружной мембраны паразита по принципу антиген - антитело. Другим концом она через Fc-участок константной области тяжелых цепей вступает в реакцию-с эффекторной клеткой, имеющей на поверхности специальные рецепторы для Fc-фрагмента иммуноглобулинов того или иного класса. Такие рецепторы обнаружены в настоящее время на мембранах лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов, тучных клеток, а также клеток некоторых тканей.
В силу специфичности указанных рецепторов антитела того или иного класса иммуноглобулинов могут соединяться лишь с определенным типом клеток. Наибольшей цитофильностью обладают антитела субклассов IgG 1-4, так как рецепторы к ним имеются у всех типов клеток. Антитела IgA-класса могут связываться с нейтрофилами, а гомологичные IgG- и IgE- и гетероло-гичные IgG2a-антител а адсорбируют базофилы и тучные клетки, тогда как эозинофилы - антитела класса IgE и субкласса Ig2. Те и другие связываются с клетками только в ассоциированном состоянии. В клетках, активизированных фиксированными на них антителами, происходят сложные биохимические процессы, приводящие к дегрануляции с выделением из гранул ряда ферментов и других биологически активных веществ, вызывающих деструкцию тегумента паразита. Цитотоксичность активизированных клеток значительно возрастает под воздействием третьего компонента (С3) системы комплемента, в свою очередь активизированной комплексом антиген - антитело.
Главную роль в активации адгезивной активности клеток играют при гельминтозах реагины класса IgE и субкласса IgG20, а клетками-"убийцами" служат главным образом макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы.
Следует отметить, что роль эозинофилов в протективном иммунитете при гельминтозах установлена лишь в последние годы, хотя эозинофилия периферической крови и тканей как один из универсальных симптомов при заболеваниях, вызванных гельминтами, известна давно. Результаты исследований, проведенных in vitro и in vivo, показали, что эозинофилы несут две защитные функции, оказывая, с одной стороны, цитотоксическое действие на мембраны паразита, а с другой - разрушая с помощью специальных ферментов (гистаминаза, фосфолипиза-D, арульсульфатаза) медиаторы, выделяемые тучными клетками, активизированными антигенами возбудителя, и таким путем снимая вредные для организма хозяина аллергические реакции.
Эозинофил привлекается к паразиту хемотаксическими факторами, которыми служат лимфокины (из сенсибилизированных антигеном лимфоцитов), производные насыщенных жирных кислот из сенсибилизированных тучных клеток, промоторы самих паразитов. Эозинофил прилипает к тегументу паразита через обволакивающие его антитела, к которым у него имеются рецепторы, дегранулирует и выделяет ряд ферментов, Из них супероксид 02 и фосфолипаза В вызывают деструкцию тегумента, приводящую к гибели паразита, а гистоминаза и фосфолипа-за-D нейтрализуют амины тучных клеток, снимая таким путем аллергическую реакцию.
Феномен самоосвобождения от гельминтов. Большую роль в механизмах протективного иммунитета при гельминтозах играет так называемый феномен самоосвобождения, обусловливающий элиминацию всех или части гельминтов, поступивших в организм хозяина при повторных заражениях. Этот процесс рассматривается в настоящее время как комплекс ряда последовательно развивающихся событий, осуществляемых в два этапа. На первом из них антитела или какие-либо повреждающие факторы воздействуют на паразита, на втором - в кишечнике хозяина создается неблагоприятное для паразита микроокружение, под воздействием которого они элиминируют. Причиной изменения условий в неблагоприятную для паразита сторону может служить развитие под воздействием аминов сенсибилизированных тучных клеток воспалительной аллергической реакции немедленного типа, сопровождающееся усиленной перистальтикой гладкой мускулатуры кишечника, и (или) нарушение биохимических процессов, в частности выделение эозинофилами фосфолипазы-В и образование простагландина Е, нарушающих обменные процессы паразита и повреждающих его тегумент.
Указанные защитные реакции формируются уже в процессе развития первичной инвазии, а при повторной встрече паразита и хозяина значительно усиливаются. Это обусловливает ту или иную степень ограничения жизнедеятельности паразита, проявляющуюся в большинстве случаев уменьшением численности популяции, сокращением длительности жизни, заканчивающейся нередко на ранней стадии, замедлением сроков развития, угнетением репродуктивной активности. При ряде повторных заражений инвазионным материалом в небольших количествах может развиться полная невосприимчивость к данной инвазии.
Возникает естественный вопрос - каким образом гельминты, несмотря на защитные реакции хозяина, приживаются в его организме и даже длительно сохраняются в нем?
Существует ряд гипотез для объяснения этого явления. Одна из них основывается на наличии у паразитов поверхностных антигенов или антигенных детерминант, общих с антигенами хозяина. Эти антигены, по мнению одних авторов, образовались в процессе эволюции и естественного отбора, по мнению других - приобретаются в процессе развития инвазии. В результате наличия таких антигенов хозяин не распознает паразита и слабо реагирует на него. Косвенным подтверждением данной гипотезы может служить более интенсивный иммунный ответ хозяина на неадаптированных к нему паразитов по сравнению с ответом на хорошо адаптированные виды.
Вторая гипотеза заключается в том, что в процессе развития паразита происходит утрата ряда рецепторов его тегумента, через которые осуществляется воздействие эффекторных механизмов. Так, в опытах на шистосомулах Schistosoma mansoni четко проявилась зависимость активности эффекторных механизмов от количества поверхностных рецепторов, имеющихся у трехчасовых шистосомул. Происходившая по мере роста паразита утрата значительной части активных центров обусловила его возрастающую устойчивость к защитным реакциям хозяина.
Третья, наиболее распространенная в настоящее время гипотеза основывается на экспериментально доказанном факте тормозящего воздействия гельминтов на функциональную активность иммунной системы хозяина, обусловливающего ее ареактивность, определяющую возможность пребывания паразита в хозяине.
Действие антител при гельминтозах. Наблюдения показали, что личинки разных видов нематод, помещенные in vitro в соответствующую иммунную сыворотку, погибают очень быстро (например, личинки аскарид - через 12-20 ч), тогда как в нормальной сыворотке сохраняют жизнеспособность в течение 5-6 сут. Установлено также, что введение реципиенту в больших дозах сыворотки или выделенного из нее гамма-глобулина иммунного донора частично защищает от проверочного заражения. Однако механизм защитного действия антител остается пока недостаточно ясным. Из литературы известно, что антитела, являясь основным показателем иммунного ответа, непосредственным защитным свойством не обладают.
Они могут действовать на инфицирующий агент лишь опосредованно, активизируя систему комплемента, стимулируя адгезивную активность и цитотоксичность эффекторных клеток, усиливая фагоцитоз, адсорбируясь на поверхности макрофагов и повышая их сродство с антигеном и др. Вместе с тем установленный при многих гельминтозах факт образования in vitro преципитатов антиген - антитело, облепляющих личинок гельминтов, дает основание считать, что наблюдающаяся при этом гибель паразитов обусловлена нарушением обменных процессов, вызванным, возможно, как механической закупоркой выводных отверстий преципитатами, так и специфическим действием антител.
Цитотоксические действия клеток. Большое значение в защитных механизмах иммунитета при гельминтозах придается в последние годы цитотоксическому действию эффекторных клеток, вызывающему гибель паразита мишени. Оно установлено в настоящее время при ряде инвазий - шистосомозах, фасциолезе, эхинококкозах, гименолепидозе, аскаридозе, трихинеллезе и др. Механизм этого явления сложен и включает приближение клетки к паразиту мишени, осуществляемое в силу хемотаксиса, прикрепление к его тегументу и взаимодействие с ним иммунным путем, т. е. при участии антител и комплемента. Вызванная таким путем активация эффекторных клеток и превращение их в клетки-"убийцы" получила название "антителозависимой комплементобусловленной цитотоксичности". Механизм ее таков: молекула антитела одним своим концом соединяется с активным участком наружной мембраны паразита по принципу антиген - антитело. Другим концом она через Fc-участок константной области тяжелых цепей вступает в реакцию-с эффекторной клеткой, имеющей на поверхности специальные рецепторы для Fc-фрагмента иммуноглобулинов того или иного класса. Такие рецепторы обнаружены в настоящее время на мембранах лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов, тучных клеток, а также клеток некоторых тканей.
В силу специфичности указанных рецепторов антитела того или иного класса иммуноглобулинов могут соединяться лишь с определенным типом клеток. Наибольшей цитофильностью обладают антитела субклассов IgG 1-4, так как рецепторы к ним имеются у всех типов клеток. Антитела IgA-класса могут связываться с нейтрофилами, а гомологичные IgG- и IgE- и гетероло-гичные IgG2a-антител а адсорбируют базофилы и тучные клетки, тогда как эозинофилы - антитела класса IgE и субкласса Ig2. Те и другие связываются с клетками только в ассоциированном состоянии. В клетках, активизированных фиксированными на них антителами, происходят сложные биохимические процессы, приводящие к дегрануляции с выделением из гранул ряда ферментов и других биологически активных веществ, вызывающих деструкцию тегумента паразита. Цитотоксичность активизированных клеток значительно возрастает под воздействием третьего компонента (С3) системы комплемента, в свою очередь активизированной комплексом антиген - антитело.
Главную роль в активации адгезивной активности клеток играют при гельминтозах реагины класса IgE и субкласса IgG20, а клетками-"убийцами" служат главным образом макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы.
Следует отметить, что роль эозинофилов в протективном иммунитете при гельминтозах установлена лишь в последние годы, хотя эозинофилия периферической крови и тканей как один из универсальных симптомов при заболеваниях, вызванных гельминтами, известна давно. Результаты исследований, проведенных in vitro и in vivo, показали, что эозинофилы несут две защитные функции, оказывая, с одной стороны, цитотоксическое действие на мембраны паразита, а с другой - разрушая с помощью специальных ферментов (гистаминаза, фосфолипиза-D, арульсульфатаза) медиаторы, выделяемые тучными клетками, активизированными антигенами возбудителя, и таким путем снимая вредные для организма хозяина аллергические реакции.
Эозинофил привлекается к паразиту хемотаксическими факторами, которыми служат лимфокины (из сенсибилизированных антигеном лимфоцитов), производные насыщенных жирных кислот из сенсибилизированных тучных клеток, промоторы самих паразитов. Эозинофил прилипает к тегументу паразита через обволакивающие его антитела, к которым у него имеются рецепторы, дегранулирует и выделяет ряд ферментов, Из них супероксид 02 и фосфолипаза В вызывают деструкцию тегумента, приводящую к гибели паразита, а гистоминаза и фосфолипа-за-D нейтрализуют амины тучных клеток, снимая таким путем аллергическую реакцию.
Феномен самоосвобождения от гельминтов. Большую роль в механизмах протективного иммунитета при гельминтозах играет так называемый феномен самоосвобождения, обусловливающий элиминацию всех или части гельминтов, поступивших в организм хозяина при повторных заражениях. Этот процесс рассматривается в настоящее время как комплекс ряда последовательно развивающихся событий, осуществляемых в два этапа. На первом из них антитела или какие-либо повреждающие факторы воздействуют на паразита, на втором - в кишечнике хозяина создается неблагоприятное для паразита микроокружение, под воздействием которого они элиминируют. Причиной изменения условий в неблагоприятную для паразита сторону может служить развитие под воздействием аминов сенсибилизированных тучных клеток воспалительной аллергической реакции немедленного типа, сопровождающееся усиленной перистальтикой гладкой мускулатуры кишечника, и (или) нарушение биохимических процессов, в частности выделение эозинофилами фосфолипазы-В и образование простагландина Е, нарушающих обменные процессы паразита и повреждающих его тегумент.
Указанные защитные реакции формируются уже в процессе развития первичной инвазии, а при повторной встрече паразита и хозяина значительно усиливаются. Это обусловливает ту или иную степень ограничения жизнедеятельности паразита, проявляющуюся в большинстве случаев уменьшением численности популяции, сокращением длительности жизни, заканчивающейся нередко на ранней стадии, замедлением сроков развития, угнетением репродуктивной активности. При ряде повторных заражений инвазионным материалом в небольших количествах может развиться полная невосприимчивость к данной инвазии.
Возникает естественный вопрос - каким образом гельминты, несмотря на защитные реакции хозяина, приживаются в его организме и даже длительно сохраняются в нем?
Существует ряд гипотез для объяснения этого явления. Одна из них основывается на наличии у паразитов поверхностных антигенов или антигенных детерминант, общих с антигенами хозяина. Эти антигены, по мнению одних авторов, образовались в процессе эволюции и естественного отбора, по мнению других - приобретаются в процессе развития инвазии. В результате наличия таких антигенов хозяин не распознает паразита и слабо реагирует на него. Косвенным подтверждением данной гипотезы может служить более интенсивный иммунный ответ хозяина на неадаптированных к нему паразитов по сравнению с ответом на хорошо адаптированные виды.
Вторая гипотеза заключается в том, что в процессе развития паразита происходит утрата ряда рецепторов его тегумента, через которые осуществляется воздействие эффекторных механизмов. Так, в опытах на шистосомулах Schistosoma mansoni четко проявилась зависимость активности эффекторных механизмов от количества поверхностных рецепторов, имеющихся у трехчасовых шистосомул. Происходившая по мере роста паразита утрата значительной части активных центров обусловила его возрастающую устойчивость к защитным реакциям хозяина.
Третья, наиболее распространенная в настоящее время гипотеза основывается на экспериментально доказанном факте тормозящего воздействия гельминтов на функциональную активность иммунной системы хозяина, обусловливающего ее ареактивность, определяющую возможность пребывания паразита в хозяине.