Радиочувствительность иммунокомпетентных клеток. Пути восстановления иммунной системы после радиационного поражения

Иммунокомпетентные клетки отличаются разными уровнями чувствительности к ионизирующей радиации. Радиационная гибель клеток заметно проявляется в пределах 1 Гр. По мере уве­личения дозы число погибающих клеток нарастает вплоть до 6—7 Гр. После этого в организме остаются только радиоустойчивые клетки лимфоидных тканей - макрофаги, элементы стромы ( эпителианые и соединительнотканные клетки), составляющие каркас органов, а также некоторая часть функционально зрелых лимфоци­тов, неуязвимых для радиации.

Радиочувствительность разных стадий развития клеток может отличаться весьма значительно. Самые юные фор­мы Т-клеток, ранние тимоциты - самые радиоустойчивые. Благодаря им организм, попадая в тяжелые ситуа­ции, оказывается небезоружным при восстановлении облученной популяции Т-клеток. Клетки следующей стадии— кортикальные тимоциты, напротив, самые радиочувствительные клетки иммунной системы, а может быть, и всего организма. Они необыкновенно хрупкие и поэто­му при любых стрессовых ситуациях поражаются первы­ми. Даже в норме большая их часть погибает, не выходя из тимуса. На следующей стадии развития, перед встре­чей с антигеном, клетки хотя и радиочувствительны еще, но намного меньше, чем корковые тимоциты.

Рис1.Радиочувствительность различных типов иммунного ответа

При сравнительном изучении радиочувствительности иммуноцитов выявилось, что В-лимфоциты, ответствен­ные за образование антител более радиочувствительны, чем Т-лимфоциты, а среди них Т-хелперы._: (особенно те, которые участвуют в реакциях клеточного, а не гуморального иммунного ответа). Именно Т-лнмфоциты обна­руживаются среди немногочисленных выживших лимфо­цитов в лимфоидных органах после действия высоких доз радиации (десятки греев). Отметим, что популяций В-клеток более однородны по радиочувствительности, не­жели Т-клетки.

Радиационная гибель лимфоцитов развивается в несколько этапов. В первые сутки (спустя 6 - 12 часов) после облучения начинается интерфазная гибель клеток, которая приводит к весьма ощутимым последствиям. По мере гибели клеток уменьшаются размеры всех лимфоидных органов. Они как бы опустошаются, хотя их ткане­вый каркас сохраняется полностью. Вслед за этим начи­нается второй этап опустошения лимфоидных органов. Он идет в течение, последующих 3—4 суток, но значи­тельно медленнее. На этом этане причиной опустошения становится репродуктивная гибель делящихся клеток. Деление клеток в этом случае провоцируется притоком различных (микробных) антигенов, нашествие которых усиливается в связи с нарушением естественных барье­ров (кожи, слизистых тканей и т. д.).

Радиационное нарушение естественных барьеров наводнение организма бактериальной флорой и пе­реход большинства лимфоцитов к делению создают критический период в отношениях между лимфо­цитами м радиацией. Позже возможно развитие восстановления иммунной системы. Клетки, не задетые или слабо задетые ра­диацией; перейдя в фазу покоя, могут развиваться даль­ше, переходить в фазу зрелости, а в дальнейшем и вы­полнять свои иммунологические функции. Потомки В-лимфоцитов (антителопродуценты) начинают выде­лять антитела, Т-киллеры—активно разрушать клетки - мишени,а Т-хелперы - синтезировать и выделять необ­ходимые для межклеточного взаимодействия регуляторные белки (интерлейкины и т. д.).

На стадии функциональной зрелости лим­фоциты, как правило, устойчивы к радиации даже в дозе нескольких десятков греев. В этом состоянии им не гро­зит интерфазная гибель, а опасность репродуктивной гибели они миновали.

Иммунопрофилактика и иммунотерапия инфекционных заболеваний. Понятие «коллективный иммунитет» и его значение. Препараты для создания искусственного иммунитета. Побочные эффекты вакцинации.

Борьба с инфекционными болезнями представляет собой значительные трудности и охватывает различные методологии, включая применение препаратов, способствующих активации антигенспецифического иммунного ответа, - вакцин и препаратов антигенспецифических антител (иммунных сывороток, препаратов антигенспецифических иммуноглобулинов), выполняющих функцию нейтрализации антигена вне развития иммунного ответа. Обе группы препаратов – вакцины и антигенспецифические иммуноглобулины (или иммунные сыворотки) - могут применяться как с целью иммунопрофилактики, т.е. предотвращения развития инфекционной болезни, так и с целью иммунотерапии, т.е. для лечения заболевания.

С эпидемиологической точки зрения распространение инфекции затруднено или невозможно, если в популяции людей присутствует 75 – 90 % «иммунных» лиц, т.е. лиц, в организме которых сформирован иммунитет к данному возбудителю инфекции. Такой иммунитет называют коллективным, или популяционным. Этот иммунитет является результатом естественных процессов (контакт в возбудителем, реализующийся в инфекционном процессе), а также искусственных, медицинских процедур – вакцинации и введения иммунных сывороток (препаратов антигенспецифических антител).

Иммунитет, формирующийся в результате всех перечисленных процессов, имеет как общие черты, так и различия. Так, иммунитет, вырабатываемый при естественном контакте с возбудителем инфекции,формируется в отношении всех антигенов микроорганизма, развивается с вовлечением комплекса необходимых механизмов иммунной защиты согласно особенностям антигенов микроорганизма. Степень протективности такого иммунитета, как правило, высокая.

Поствакцинальный иммунитет формируется лишь на антигены, входящие в состав вакцины, а спектр антигенов возбудителя неодинаков для разных вакцин. Максимальное соответствие антигенного состава характерно для живых (аттенуированных) вакцин и инактивированных (убитых) вакцин. Однако такое приближение к естественному антигенному составу небезопасно, так как патогенность может быть связана со многими компонентами микробов, поэтому при разработке вакцин стремятся к её минимизации, а значит к удалению определённых компонентов. Поэтому при разработке вакцин присутствует сложный выбор между безопасностью вакцины и её протективным эффектом.

Минимальное соответствие антигенов вакцины естественному составу возбудителя инфекции характерно для химических вакцин и анатоксинов. Как правило, поствакцинальный иммунитет, вырабатываемый на эти препараты, только гуморального типа, менее продолжительный и менее напряжённый. Применение химических вакцин и анатоксинов часто способствует появлению в популяции лиц-микробоносителей. Это связано с неполноценностью поствакцинального иммунитета: так как вакцина содержит лишь какой-то один изолированный антиген, то иммунитет формируется только в отношении его. Поскольку антиген вакцины - ведущий патогенетический фактор, то клинические признаки заболевания не формируются из-за нейтрализации его антителами. Но в целом, в отношении возбудителя иммунитета нет, что и создаёт основы развития микробоносительства.

Продолжительность поствакцинального иммунитета колеблется от 1 года до 7 – 10 лет, его поддержание требует проведения периодических ревакцинаций.

Иммунитет, создаваемый введением иммунных сывороток (препаратов антигенспецифических антител), отличается искусственностью и пассивностью. В этом случае, организм защищён на кратковременный период, определяемый периодом катаболизма вводимых антител. Для антител класса IgG – это 1 – 3 месяца. Кроме этого, введение в организм готовых антител отменяет развитие собственного иммунитета. Это надо учитывать при определении контингентов лиц, подлежащих вакцинации/ревакцинации: перенесение инфекции не является гарантией формирования иммунитета памяти в случае применения иммуноглобулиновых препаратов для терапии и профилактики.

Вакцины и иммунные сыворотки применяются как в качестве иммунопрофилактики, так и в качестве иммунотерапии многих инфекционных болезней.

В рамках иммунопрофилактики выбор между вакциной и иммунной сывороткой определяется временем возможного заражения человека: если инкубационный период инфекции короче времени, необходимого для выработки поствакцинального иммунитета, профилактику проводят иммунной сывороткой, а через 4 – 6 месяцев решают вопрос о необходимости вакцинации. Таким образом, вакцинацию чаще проводят в плановом режиме, а введение иммунных сывороток – для экстренной профилактики в случае возможного заражения человека.

Сывороточные препараты используют и в целях терапии преимущественно бактериальных инфекций, патогенез которых связан с действием экзотоксинов (ботулизм, столбняк, дифтерия); а также вирусных инфекций у пациентов с иммунодефицитами и другими состояниями при высоком риске тяжёлого течения инфекции.

Спектр иммунных сывороток (или специфических иммуноглобулиновых препаратов) широк: созданы антирабический, антигриппозный, антистафилококковый, антикоревой иммуноглобулины; а также противодифтерийная, противостолбнячная, противоботулиническая сыворотки.

Эти препараты готовят 1) из донорской крови, предварительно отбирая образцы с высокими титрами интересующих антител,

2) из крови целенаправленно иммунизированных доноров,

3) из крови иммунизированных животных (лошадей, кроликов). В последнем случае при введении препарата высок риск аллергических реакций, поэтому терапию осуществляют под врачебным наблюдением и после постановки аллергического теста, на фоне применения антиаллергической терапии.

При применении вакцин и препаратов антител возможно развитие осложнений и побочных эффектов. К побочным эффектам вакцин относятся:

· субклинический инфекционный процесс, «стёртая» инфекция, проявляется только при вакцинации живыми (аттенуированными) вакцинами, обусловлен репродукцией вакцинного штамма микроорганизмов, в результате чего у некоторых пациентов развиваются минимальные признаки инфекции;

· симптомы напряжения (активации) иммунной системы – покраснение, отёк, болезненность в месте введения вакцины, увеличение регионарных лимфоузлов (лимфаденопатия), увеличение температуры тела, головная боль, боли в мышцах и суставах – обусловлены развитием иммунного ответа, а именно – продукцией цитокинов. По своей сути эти признаки не являются побочными эффектами, так как соответствуют нормальной картине развития иммунного ответа, но состояние человека при этом ухудшается. Иногда эти признаки обозначают как «реактогенность» вакцин;

· аллергенность. Присутствует практически у всех видов вакцин, но максимально выражена у инактивированных (убитых) вакцин. Аллергенами являются микробные антигены. Их аллергенность может усиливаться дополнительными компонентами вакцины (стабилизаторами и др.);

· вакцинация может провоцировать развитие иммунопатологических реакций.Этот эффект проявляется редко, он связан с изменениями реактивности иммунной системы, которые реализуются после дополнительной антигенной нагрузки со стороны вакцины. До введения вакцины диагностировать это осложнение практически невозможно. Среди побочных эффектов препаратов специфических антител (иммунных сывороток) – аллергические реакции на чужеродный белок и отмена собственного иммунного ответа на антиген, что обсуждалось выше.

В заключение следует отметить, что применение препаратов иммунопрофилактики и иммунотерапии позволило свести на нет или значительно минимизировать риск летальности, развития тяжёлых осложнений, сопутствующих многим инфекционным заболеваниям.