Коррекция иммунного статуса при вакцинации животных против болезни ауески на фоне иммунодефицита идрисов галим гаптолхаевич. Вторичные (приобретенные) иммунодефициты

Быстрый переход по странице

Иммунодефицит — что это такое?

Врачи отмечают, что в последнее у пациентов все чаще выявляются серьезные заболевания, трудно поддающие лечению. Иммунная недостаточность или по-научному – иммунодефицит – это патологическое состояние, при котором иммунная система не работает должным образом. С описываемыми нарушениями сталкиваются как взрослые, так и дети. Что это за состояние? Насколько оно опасно?

Иммунодефицит характеризуется снижением активности или неспособностью организма к созданию защитной реакции вследствие выпадения клеточного или гуморального иммунного звена.

Это состояние может быть врожденным или приобретенным. Во многих случаях ИДС (особенно при не лечении) является необратимым, тем не менее, заболевание может носить и транзитивную (временную) форму.

Причины иммунодефицита у человека

Факторы, вызывающие ИДС на сегодня еще до конца не изучены. Тем не менее, ученые постоянно изучают этот вопрос для предотвращения появления и прогрессирования иммунодефицита.

Иммунодефицит, причины:

Выявить причину можно только с помощью всесторонней гематологической диагностики. В первую очередь пациента отправляют на сдачу крови для оценивания показателей клеточного иммунитета. При проведении анализа подсчитывается относительное и абсолютное количество защитных клеток.

Иммунодефицит может быть первичным, вторичным и комбинированным. Каждое заболевание, связанное и ИДС, имеет определенную и индивидуальную тяжесть течения.

При возникновении патологических признаков важно своевременно обратиться к лечащему врачу для получения рекомендаций по дальнейшему лечению.

Первичный иммунодефицит (ПИД), особенности

Является сложнейшим генетическим заболеванием, проявляющимся в первые несколько месяцев после рождения (40% случаев), в раннем младенчестве (до двух лет – 30%), в детском и юношеском возрасте (20%), реже – после 20 лет (10%).

Следует понимать, что пациенты страдают не от ИДС, а от тех инфекционных и сопутствующих патологий, которые иммунная система не в силах подавить. В связи с этим у больных может наблюдаться следующее:

  • Политопный процесс. Это множественное поражение тканей и органов. Таким образом, у больного одновременно могут наблюдаться патологические изменения, к примеру, кожи и мочевыделительной системы.
  • Сложность в лечении отдельно взятого заболевания. Патология часто переходит в хроническое течение с частыми рецидивами (повторениями). Болезни носят стремительный и прогрессирующий характер.
  • Высокая восприимчивость ко всем инфекциям, ведущая к полиэтиологичности. Другими словами, одно заболевание может вызвать сразу несколько возбудителей.
  • Обычный терапевтический курс дает не полный эффект, поэтому дозировка препарата подбирается индивидуально, часто в ударных дозах. Тем не менее, организм очень сложно очистить от возбудителя, поэтому нередко наблюдается носительство и скрытое течение болезни.

Первичный иммунодефицит является врожденным состоянием, зачатки которого образовались еще внутриутробно. К сожалению, проведение скрининга во время беременности не позволяет выявить тяжелую аномалию на первоначальном этапе.

Это состояние развивается под действием внешнего фактора. Вторичный иммунодефицит не является генетическим отклонением, с одинаковой частотой впервые диагностируется как в детском возрасте, так и во взрослом.

Факторы, вызывающие приобретенный иммунодефицит:

  • ухудшение состояния экологической среды;
  • сверхвысокочастотное и ионизирующее излучение;
  • острые или хронические отравления химическими веществами, тяжелыми металлами, ядохимикатами, некачественными или просроченными продуктами питания;
  • длительное лечение лекарственными средствами, влияющими на работу иммунитета;
  • частые и чрезмерные умственные нагрузки, психоэмоциональные перенапряжения, переживания.

Вышеперечисленные факторы негативно отражаются на иммунной сопротивляемости, следовательно, такие пациенты, в сравнении со здоровыми, будут чаще болеть инфекционными и онкологическими патологиями.

Основные причины , из-за которых может развиться вторичный иммунодефицит, перечислены ниже.

Погрешности в питании — Организм человека очень чувствителен к нехватке витаминов, минералов, белков, аминокислот, жиров, углеводов. Эти элементы необходимы для создания кровяной клетки и поддержания ее функции. Кроме того, для нормальной работы иммунной системы требуется много энергии, которая приходит вместе с пищей.

Все хронические заболевания негативно отражаются на иммунной защите, ухудшая сопротивляемость к чужеродным агентам, проникающие из внешней среды в организм. При хроническом течении инфекционной патологии угнетается функция кроветворения, поэтому выработка молодых защитных клеток существенно снижается.

Гормоны надпочечников. Чрезмерное увеличение гормонов угнетает функцию иммунной сопротивляемости. Сбой работы наблюдается при нарушении вещественного обмена.

Кратковременное состояние, как защитная реакция, наблюдается вследствие проведения тяжелых хирургических процедур или получения сильной травмы. По этой причине пациенты, перенесшие хирургическое вмешательство, несколько месяцев подвержены инфекционным заболеваниям.

Физиологические особенности организма:

  • недоношенность;
  • дети с 1 года до 5 лет;
  • беременность и лактационный период;
  • преклонный возраст

Особенности у людей указанных категорий характеризуются угнетением функции иммунитета. Дело в том, что организм начинает интенсивно работать, чтобы перенести дополнительную нагрузку для выполнения своей функции или выживания.

Злокачественные новообразования. В первую очередь речь идет о раке крови – лейкемии. При этом заболевании наблюдается активная выработка защитных нефункциональных клеток, которые не могут обеспечить полноценного иммунитета.

Также опасной патологией является поражение красного костного мозга, отвечающего за кроветворение и замещение его структуры злокачественным очагом или метастазами.

Наряду с этим и все остальные онкологические заболевания наносят ощутимый удар по защитной функции, но проявляются нарушения гораздо позже и имеют не столь выраженные симптомы.

ВИЧ – вирус иммунодефицита человека. Угнетая иммунитет, приводит к опасному заболеванию – СПИДу. У пациента увеличиваются все лимфоидные узлы, часто рецидивируют язвы полости рта, диагностируются кандидозы, диареи, бронхиты, пневмонии, гаймориты, гнойные миозиты, менингиты.

Вирус иммунодефицита поражает защитную реакцию, поэтому пациенты погибают от тех заболеваний, которым здоровый организм тяжело воспрепятствует, а ослабленный ВИЧ-инфекцией – тем более (туберкулез, онкология, сепсис и т.п.).

Комбинированный иммунодефицит (КИД)

Является самым тяжелым и редким заболеванием, которое вылечить очень сложно. КИД – это группа наследственных патологий, приводящих к сложным нарушениям иммунной сопротивляемости.

Как правило, изменения происходят в нескольких видах лимфоцитах (например, Т и В), тогда как при ПИД нарушается всего лишь один вид лимфоцита.

КИД проявляется в раннем детском возрасте. Ребенок плохо набирает массу тела, отстает в росте и развитии. У таких детей наблюдается высокая восприимчивость к инфекциям: первые атаки могут начаться сразу после рождения (например, пневмония, диарея, кандидоз, омфалит).

Как правило, после выздоровления через несколько дней наступает рецидив или организм поражает другая патология вирусного, бактериального или грибкового характера.

Лечение первичного иммунодефицита

На сегодня медицина еще не изобрела универсальное лекарство, помогающее полностью побороть все виды иммунодефицитных состояний. Тем не менее, предлагается терапия, направленная на снятие и устранение негативных симптомов, увеличение лимфоцитарной защиты и улучшение качества жизни.

Это сложнейшая терапия, подбирающаяся в индивидуальном порядке. Продолжительность жизни пациента, как правило, полностью зависит от своевременного и регулярного приема медицинских средств.

Лечение первичного иммунодефицита достигается путем:

  • профилактики и сопутствующей терапии инфекционных заболеваний на ранних стадиях;
  • улучшения защиты методом пересадки костного мозга, замещения иммуноглобулинов, переливания нейтрофильной массы;
  • повышение функции лимфоцитов в виде лечения с помощью цитокинов;
    введения нуклеиновых кислот (генная терапия) с целью предотвращения или приостановления развития патологического процесса на хромосомном уровне;
  • витаминотерапии для поддержки иммунитета.

Если течение заболевания усугубляется, об этом необходимо сообщить лечащему врачу.

Лечение вторичного иммунодефицита

Как правило, агрессивность вторичных иммунодефицитных состояний не имеет серьезной выраженности. Лечение направлено на устранение причины, вызвавшей ИДС.

Терапевтическая направленность:

  • при инфекциях – устранение очага воспаления (с помощью антибактериальных и противовирусных препаратов);
  • для повышения иммунной защиты – иммуностимуляторы;
  • если ИДС была вызвана недостатком витаминов, то назначается длительный курс лечения витаминами и минералами;
  • вирус иммунодефицита человека – лечение заключается в высокоактивной антиретровирусной терапии;
  • при злокачественных образованияххирургическое удаление очага атипичной структуры (по возможности), проведение химио-, радио-,
  • томотерапии и прочих современных методов лечения.

Кроме того, при сахарном диабете следует тщательно следить за своим здоровьем: придерживаться гипоуглеводной диеты, регулярно проводить тест на уровень сахара в домашних условиях, своевременно принимать инсулин в таблетках или вводить подкожные инъекции.

Лечение КИД

Терапия первичной и комбинированной формы иммунодефицита очень похожа. Наиболее эффективным методом лечения считается пересадка костного мозга (при поражении Т-лимфоцитов).

  • На сегодня во многих странах успешно проводится трансплантация, помогающая побороть агрессивное генетическое заболевание.

Прогноз: что ожидает пациента

Больному необходимо предоставить качественную медицинскую помощь еще на первых этапах развития заболевания. Если речь идет о генетической патологии, то следует, как можно раньше ее выявить путем сдачи многих анализов и прохождения комплексного обследования.

Дети, которые с рождения страдают ПИД или КИД и не принимают соответствующую терапию, имеют низкий процент выживаемости до двух лет.

При ВИЧ инфекции важно регулярно сдавать анализ на антитела к вирусу иммунодефицита человека с целью контроля течения заболевания и предупреждения резкого прогрессирования.

Классические примеры таких иммунодефицитов - нарушения иммунитета, вызванные действием ионизирующей радиации и цитотоксических лекарственных средств.
Лимфоциты относят к немногочисленным клеткам, реагирующим на действие ряда факторов, в частности повреждающих ДНК, развитием апоптоза. Этот эффект проявляется при действии ионизирующей радиации и многих цитостатиков, используемых в лечении злокачественных опухолей (например, цисплатина, внедряющегося в двойную спираль ДНК). Причина развития апоптоза в этих случаях - накопление нерепарированных разрывов, регистрируемых клеткой с участием киназы АТМ (см. раздел 4.7.1.5), от которой сигнал поступает по нескольким направлениям, в том числе к белку р53. Этот белок отвечает за запуск апоптоза, биологический смысл которого состоит в защите многоклеточного организма ценой гибели единичных клеток, которые несут генетические нарушения, чреватые риском малигнизации клетки. В большинстве других клеток (как правило, покоящихся) срабатыванию этого механизма противодействует защита от апоптоза, обусловленная повышенной экспрессией белков Bcl-2 и Bcl-XL.
Радиационные иммунодефициты
Уже в первое десятилетие после открытия ионизирующих излучений была обнаружена их способность ослаблять резистентность к инфекционным заболеваниям и избирательно снижать содержание лимфоцитов в крови и лимфоидных органах.
Радиационный иммунодефицит развивается сразу после облучения организма. Действие радиации обусловлено преимущественно двумя эффектами:

  • нарушением естественных барьеров, прежде всего слизистых оболочек, что приводит к усилению доступа в организм патогенов;
  • избирательным повреждением лимфоцитов, а также всех делящихся клеток, включая предшественники клеток иммунной системы и клетки, вовлекаемые в иммунный ответ.
Предметом изучения радиационной иммунологии является, главным образом, второй эффект. Радиационная гибель клеток реализуется по двум механизмам - митотическому и интерфазному. Причина митотической гибели - нерепарируемые повреждения ДНК и хромосомного аппарата, препятствующие осуществлению митозов. Интерфазная гибель затрагивает покоящиеся клетки. Ее причиной служит развитие апоптоза по р53/АТМ- зависимому механизму (см. выше).
Если чувствительность всех типов клеток к митозу примерно одинакова (D0 - около 1 Гр), то по чувствительности к интерфазной гибели лимфоциты значительно превосходят все остальные клетки: большинство их погибает при облучении в дозах 1-3 Гр, тогда как клетки других типов погибают при дозах, превышающих 10 Гр. Высокая радиочувствительность лимфоцитов обусловлена, как уже сказано, низким уровнем экспрессии антиапопто- тических факторов Bcl-2 и Bcl-XL. Различные популяции и субпопуляции лимфоцитов несущественно различаются по чувствительности к апоптозу (В-клетки несколько чувствительнее Т-лимфоцитов; D0 для них составляет соответственно 1,7-2,2 и 2,5-3,0 Гр). В процессе лимфопоэза чувствительность к цитотоксическим воздействиям изменяется в соответствии с уровнем экспрессии в клетках антиапоптотических факторов: она наиболее высока в периоды селекции клеток (для Т-лифмоцитов - стадия кортикальных CD4+ CD8+ тимоцитов, D0 - 0,5-1,0 Гр). Радиочувствительность высока у покоящихся клеток, она дополнительно возрастает на начальных этапах активации, а затем резко снижается. Высокой радиочувствительностью характеризуется процесс пролиферативной экспансии лимфоцитов, причем при вступлении в пролиферацию могут погибнуть клетки, подвергшиеся действию излучения ранее и несущие нерепарированные разрывы ДНК. Сформировавшиеся эффекторные клетки, особенно плазматические, устойчивы к действию радиации (D0 - десятки Гр). В то же время клетки памяти радиочувствительны примерно в той же степени, что и наивные лимфоциты. Клетки врожденного иммунитета радиорезистентны. Радиочувствительны только периоды их пролиферации во время развития. Исключение составляют NK-клетки, а также дендритные клетки (погибают при дозах 6-7 Гр), которые по радиочувствительности занимают промежуточное положение между другими лимфоидными и миелоидными клетками.
Хотя зрелые миелоидные клетки и опосредуемые ими реакции радиорезистентны, в ранние сроки после облучения максимально проявляется именно недостаточность миелоидных клеток, в первую очередь нейтрофилов, вызванная радиационным нарушением гемопоэза. Его последствия раньше и тяжелее всего сказываются на нейтрофильных гранулоцитах как популяции клеток с наиболее быстрым обменом пула зрелых клеток. Это обусловливает резкое ослабление первой линии защиты, нагрузка на которую именно в этот период значительно возрастает в связи с нарушением барьеров и бесконтрольным поступлением в организм патогенов и других чужеродных агентов. Ослабление этого звена иммунитета служит главной причиной радиационной гибели в ранние сроки после облучения. В более поздние сроки последствия поражения факторов врожденного иммунитета сказываются значительно слабее. Функциональные проявления врожденного иммунитета сами по себе устойчивы к действию ионизирующих излучений.
Через 3-4 сут после облучения в дозах 4-6 Гр у мышей погибает более 90% лимфоидных клеток и происходит опустошение лимфоидных органов. Функциональная активность выживших клеток снижается. Резко нарушается хоминг лимфоцитов - их способность мигрировать в процессе рециркуляции во вторичные лимфоидные органы. Реакции адаптивного иммунитета при действии этих доз ослабляются в соответствии со степенью радиочувствительности клеток, которые опосредуют эти реакции. В наибольшей степени от действия радиации страдают те формы иммунного ответа, развитие которых нуждается во взаимодействиях радиочувствительных клеток. Поэтому клеточный иммунный ответ более радиорезистентен, чем гуморальный, а тимуснезависимое антителообразование более радиорезистентно, чем тимусзависимый гуморальный ответ.
Дозы радиации в интервале 0,1-0,5 Гр не вызывают повреждения периферических лимфоцитов и нередко оказывают стимулирующее действие на иммунный ответ, обусловленный прямой способностью квантов излучения,
генерирующих активные формы кислорода, активировать в лимфоцитах сигнальные пути. Иммуностимулирующее действие радиации, особенно в отношении IgE-ответа, закономерно проявляется при облучении после иммунизации. Полагают, что в этом случае стимулирующий эффект обусловлен относительно более высокой радиочувствительностью регуляторных Т-клеток, контролирующих эту форму иммунного ответа, по сравнению с эффекторными клетками. Стимулирующее действие радиации на клетки врожденного иммунитета проявляется даже при действии высоких доз, особенно в отношении способности клеток продуцировать цитокины (IL-1, TNF а и др.). Помимо прямого стимулирующего действия радиации на клетки, проявлению усиливающего эффекта способствует стимуляция этих клеток продуктами патогенов, поступающих в организм через поврежденные барьеры. Однако повышение активности клеток врожденного иммунитета под действием ионизирующей радиации не является адаптивным и не обеспечивает адекватной защиты. В связи с этим превалирует отрицательное действие облучения, проявляющееся в подавлении (при дозах, превышающих 1 Гр) адаптивного антигенспецифичекого иммунного ответа (рис. 4.50).

Уже в период развивающегося опустошения лимфоидной ткани включаются восстановительные процессы. Восстановление происходит двумя основными путями. С одной стороны, активизируются процессы лим- фопоэза за счет дифференцировки всех разновидностей лимфоцитов из кроветворных стволовых клеток. В случае Т-лимфопоэза к этому добавляется развитие Т-лимфоцитов из внутритимусных предшественников. При этом в определенной степени повторяется последовательность событий,

Рис. 4.50. Радиочувствительность некоторых клеток иммунной системы и опосредуемых ими реакций. Представлены величины D0. ЭБ - эритроциты барана
свойственных Т-лимфопоэзу в эмбриональном периоде: сначала образуются у5Т-клетки, затем - арТ-клетки. Процессу восстановления предшествует омоложение эпителиальных клеток тимуса, сопровождающееся повышением выработки ими пептидных гормонов. Численность тимоцитов быстро возрастает, достигая максимума к 15-м суткам, после чего происходит вторичная атрофия органа вследствие исчерпания популяции внутритимусных клеток-предшественников. Эта атрофия мало сказывается на численности периферических Т-лимфоцитов, поскольку к этому времени включается второй источник восстановления популяции лимфоцитов.
Этот источник - гомеостатическая пролиферация выживших зрелых лимфоцитов. Стимул к реализации этого механизма регенерации лимфоидных клеток - выработка IL-7, IL-15 и BAFF, служащих гомеостатическими цитокинами соответственно для Т-, NK- и В-клеток. Восстановление Т-лим- фоцитов происходит наиболее медленно, поскольку для реализации гомеостатической пролиферации необходим контакт Т-лимфоцитов с дендритными клетками, экспресирующими молекулы MHC. Численность дендритных клеток и экспрессия на них молекул MHC (особенно класса II) после облучения снижены. Эти изменения можно трактовать как индуцированные радиацией изменениия микроокружения лимфоцитов - лимфоцитарных ниш. С этим связана задержка восстановления пула лимфоидных клеток, особенно существенная для CD4+ Т-клеток, которая реализуется в неполном объеме.
Т-клетки, формирующиеся в процессе гомеостатической пролиферации, имеют фенотипические признаки клеток памяти (см. раздел 3.4.2.6). Для них характерны пути рециркуляции, свойственные этим клеткам (миграция в барьерные ткани и нелимфоидные органы, ослабление миграции в Т-зоны вторичных лимфоидных органов). Именно поэтому численность Т-лим- фоцитов в лимфоузлах практически не восстанавливается до нормы, в то время как в селезенке она восстанавливается полностью. Иммунный ответ, развивающийся в лимфатических узлах, также не достигает нормального уровня при его полной нормализации в селезенке. Таким образом, под влиянием ионизирующей радиации изменяется пространственная организация иммунной системы. Другое следствие конверсии фенотипа Т-лимфоцитов в процессе гомеостатической пролиферации - учащение аутоиммунных процессов вследствие повышения вероятности распознавания аутоантигенов при миграции в нелимфоидные органы, облегчения активации Т-клеток памяти и отставания регенерации регуляторных Т-клеток по сравнению с остальными субпопуляциями. Многие изменения в иммунной системе, индуцированные радиацией, напоминают следствия обычного старения; особенно наглядно это проявляется в тимусе, возрастное снижение активности которого ускоряется облучением.
Варьирование дозы облучения, его мощности, применение фракционированного, местного, внутреннего облучения (инкорпорированных радионуклидов) придает определенную специфику иммунологическим нарушениям в пострадиационном периоде. Однако принципиальные основы радиационного поражения и пострадиационного восстановления во всех этих случаях не отличаются от рассмотренных выше.
Особую практическую значимость действие умеренных и малых доз радиации приобрело в связи с радиационными катастрофами, особенно в Чернобыле. Сложно точно оценить эффекты малых доз радиации и дифференцировать влияние радиации от роли привходящих факторов (особенно таких, как стресс). В этом случае могут проявляться уже упоминавшееся стимулирующее действие радиации как часть эффекта гормезиса. Радиационную иммуностимуляцию нельзя рассматривать как положительное явление, поскольку оно, во-первых, не адаптивно, во-вторых сопряжено с разбалансировкой иммунных процессов. Пока затруднительно объективно оценить влияние на иммунную систему человека того незначительного повышения естественного фона радиации, которое наблюдается в местностях, прилегающих к зонам катастроф или связанных с особенностями производственной деятельности. В подобных случаях радиация становится одним из неблагоприятных факторов среды и ситуацию следует анализировать в контексте экологической медицины.
Иммунодефицитные состояния, вызываемые нерадиационной гибелью лимфоцитов
Массовая гибель лимфоцитов составляет основу иммунодефицитов, развивающихся при ряде инфекционных заболеваний как бактериальной, так и вирусной природы, особенно при участии суперантигенов. Суперантигены - субстанции, способные активировать CD4+ Т-лимфоциты с участием АПК и их молекул MHC-II. Действие суперантигенов отличается от эффекта обычной презентации антигенов.

  • Суперантиген не расщепляется до пептидов и встраивается не в анти- генсвязывающую щель, а подсоединяется к «боковой поверхности» в-цепи молекулы MHC-II.
  • Суперантиген распознается Т-клеткой по их сродству не к антигенсвя- зывающему центру TCR, а к так называемому 4-му гипервариабельному участку - последовательности 65-85, локализованной на боковой поверхности в-цепей TCR, относящихся к определенным семействам.
Таким образом, распознавание суперантигена не является клональным, а обусловлено принадлежностью TCR к тем или иным в-семействам. В результате суперантигены вовлекают в ответ значительное количество CD4+ Т-лимфоцитов (до 20-30%). Так, в ответе на стафилококковый экзотоксин SEB участвуют CD4+ Т-клетки мышей, экспрессирующих TCR, относящиеся к семействам Ув7 и Ув8. После периода активации и пролиферации, сопровождающихся гиперпродукцией цитокинов, эти клетки подвергаются апоптозу, что обусловливает значительную степень лимфопении, а поскольку гибнут только CD4+ Т-клетки, то нарушается также баланс субпопуляций лимфоцитов. Этот механизм лежит в основе Т-клеточного иммунодефицита, развивающегося на фоне некоторых вирусных и бактериальных инфекций.

Антитела к р24

Антитела к gр120

Рис. 4.49. Динамика содержания в крови инфицированных вирусом иммунодефицита человека самого вируса и антител к двум его белкам

Т-клетками, что позволяет им избегать давления со стороны Т-клеточного иммунитета. Таким образом, клеточный иммунный ответ не способен элиминировать вирус из организма в связи с высокой приспособляемостью вируса, основанной на изменчивости. Неэффективны оказываются и NK-клетки, хотя они не являются объектом прямого инфицирования вирусом.

Отражением взаимоотношений между ВИЧ-инфекцией и макроорганизмом служит динамика содержания в циркуляции вирусных антигенов

и антивирусных антител (рис. 4.49). Всплеск антигенемии в ранний период развития ВИЧ-инфекции (2–8 нед после инфицирования) отражает интенсивную репликацию вирусов, внедрившихся в клетки. При сохранной иммунной системе хозяина это вызывает наработку нейтрализующих антител (преимущественно к поверхностным белкам gp120, gp41, группоспецифическому gag-антигену р17), что можно выявить по подъему титра сывороточных антител к указанным антигенам, начиная с 8-й недели от момента заражения. Такую смену циркуляции антигена на присутствие в кровотоке антител обозначают термином «сероконверсия ». Антитела к оболочечным (env) белкам стабильно сохраняются в течение всего заболевания, тогда как специфичные к gag антитела исчезают на определенных этапах его развития, и вирусные антигены повторно появляются в кровотоке. Одновременно с накоплением в сыворотке крови антител к вирусным антигенам повышается концентрация всех сывороточных иммуноглобулинов, включая IgE.

Циркулирующие антитела способны нейтрализовать свободный вирус

и связывать его растворимые белки. При ответе на gp120 это в наибольшей степени относится к антителам, специфичным к иммунодоминантному эпитопу 303–337, локализованному в 3-м гипервариабельном домене (V3) молекулы. Это подтверждается тем фактом, что пассивно введенные антитела могут предохранить от заражения ВИЧ. Нейтрализующие антитела, особенно направленные против gp120, способны блокировать инфициро-

вание клеток. Вероятно, это играет определенную роль в первоначальном сдерживании ВИЧ-инфекции и в какой-то степени обусловливают длительный латентный период, характерный для данного заболевания. В то же время эффекторная активность этих антител ограничена и их защитную роль при ВИЧ-инфекции нельзя считать доказанной.

Формирование иммунодефицита при синдроме приобретенного иммунодефицита

(см. табл. 4.20)

Основная причина иммунодефицита при СПИДе - гибель CD4+ T-кле- ток. Очевидная причина гибели инфицированных клеток - цитопатогенное действие вируса. При этом клетки погибают по механизму некроза вследствие нарушения целостности их мембраны. Так, при заражении ВИЧ клеток крови численность CD4+ Т-клеток, начиная с 3-х суток, резко уменьшается одновременно с высвобождением вирионов в среду. В наибольшей степени страдает популяция СD4+ Т-клеток слизистой оболочки кишечника.

Помимо этого механизма гибели инфицированных клеток при СПИДе выявляют высокий уровень апоптоза. Поражение Т-клеточного звена иммунной системы значительно превосходит ожидаемое на основании оценки числа инфицированных клеток. В лимфоидных органах инфицировано не более 10–15% CD4+ Т-клеток, а в крови это количество составляет только 1%, однако апоптозу подвергается значительно больший процент CD4+ Т-лимфоцитов. Помимо инфицированных, апоптотирует значительная часть неинфицированных вирусом клеток, прежде всего CD4+ Т-лимфоцитов, специфичных к антигенам ВИЧ (до 7% этих клеток). Индукторами апоптоза служат белки gp120 и регуляторный белок Vpr, активные в растворимой форме. Белок gp120 понижает уровень антиапоптотического белка Bcl-2 и повышает уровень проапоптотических белков р53, Bax, Bak. Белок Vpr нарушает целостность митохондриальной мембраны, вытесняя Bсl-2. Происходит выход из митохондрии цитохромас и активация каспазы 9, что приводит к апоптозу CD4+ Т-клеток, в том числе не инфицированных, но ВИЧ-специфичных.

Взаимодействие вирусного белка gp120 с мембранным гликопротеином CD4+ Т-лимфоцитов служит причиной еще одного процесса, происходящего при ВИЧ-инфекции и участвующего в гибели и функциональной инактивации клеток хозяина - формированию синцития. В результате взаимодействия gp120 и CD4 происходит слияние клеток с формированием многоядерной структуры, не способной выполнять нормальные функции и обреченной на гибель.

Среди клеток, инфицируемых ВИЧ, погибают только Т-лимфоциты и мегакариоциты, подвергаясь цитопатогенному действию или вступая в апоптоз. Ни макрофаги, ни эпителиальные или другие клетки, инфицированные вирусом, не теряют жизнеспособности, хотя их функция может нарушаться. Дисфункцию может вызывать не только ВИЧ как таковой, но и его изолированные белки, например, gp120 или продукт генаtat р14. Хотя ВИЧ не способен вызывать злокачественную трансформацию лимфоцитов (в отличие, например, от вируса HTLV-1), белок tat (р14) участвует в индукции саркомы Капоши при ВИЧ-инфекции.

Резкое снижение содержания CD4+ Т-лимфоцитов - самый яркий лабораторный признак ВИЧ-инфекции и ее эволюции в СПИД. Условная

4.7. Иммунодефициты

граница содержания этих клеток, за которой обычно следуют клинические проявления СПИД, - 200–250 клеток в 1 мкл крови (в относительных цифрах - около 20%). Соотношение CD4/CD8 на пике заболевания снижается до 0,3 и ниже. В этот период проявляется общая лимфопения с уменьшением содержания не только CD4+ , но и CD8+ клеток и В-лимфо- цитов. Ответ лимфоцитов на митогены и выраженность кожных реакций на распространенные антигены продолжает снижаться до полной анергии. К разнообразным причинам неспособности эффекторных Т-клеток элиминировать ВИЧ добавляется высокая мутабельность ВИЧ с образованием все новых эпитопов, не распознаваемых цитотоксическими Т-клетками.

Естественно, что среди иммунологических расстройств при СПИДе доминируют нарушения Т-клеточных и Т-зависимых процессов. К факторам, определяющим эти нарушения, относят:

снижение числа CD4 + Т-хелперов вследствие их гибели;

ослабление функций CD4 + Т-клеток под влиянием инфицирования и действия растворимых продуктов ВИЧ, особенно gp120;

нарушение баланса популяции Т-клеток со сдвигом соотношения Th1/Th2 в сторону Th2, тогда как защите от вируса способствуют Th1-зависимые процессы;

индукция регуляторных Т-клеток белком gp120 и ВИЧ-ассоциирован- ным белком р67.

Снижение способности организма к иммунной защите затрагивает как ее клеточные, так и гуморальные факторы. В результате формируется комбинированный иммунодефицит, делающий организм уязвимым к инфекционным агентам, в том числе условно-патогенным (отсюда - развитие оппортунистических инфекций). Дефицит клеточного иммунитета играет определенную роль в развитии лимфотропных опухолей, а сочетание иммунодефицита и действия некоторых белков ВИЧ - в развитии саркомы Капоши.

Клинические проявления иммунодефицита при инфекции вирусом иммунодефицита человека и синдроме приобретенного иммунодефицита

Основные клинические проявления СПИДа состоят в развитии инфекционных заболеваний, главным образом, оппортунистических. Наиболее характерны для СПИДа следующие заболевания: пневмонии, вызываемые Pneumocystis carinii ; диарея, вызываемая криптоспоридиями, токсоплазмами, жиардиями, амебами; стронгилоидоз и токсоплазмоз головного мозга и легких; кандидоз полости рта и пищевода; криптококкоз, диссеминированный или локализованный в ЦНС; кокцидиомикоз, гистоплазмоз, мукормикоз, аспергиллез различной локализации; инфекции нетипичными микобактериями различной локализации; сальмонеллезная бактериемия; цитомегаловирусная инфекция легких, ЦНС, пищеварительного тракта; герпетическая инфекция кожи и слизистых оболочек; инфекция вирусом Эпштейна–Барр; мультифокальная паповавирусная инфекция с энцефалопатией.

Другую группу связанных со СПИДом патологических процессов составляют опухоли, отличие которых от неассоциированных со СПИДом, состоит в том, что они развиваются в более молодом возрасте, чем обычно (до 60 лет). При СПИДе часто развиваются саркома Капоши и неходжкинские лимфомы, локализующиеся преимущественно в головном мозгу.

Развитию патологического процесса способствуют некоторые реакции макрооргнаизма, провоцируемые ВИЧ-инфекцией. Так, активация CD4+ Т-клеток в ответ на действие вирусных антигенов способствует реализации цитопатогенного эффекта, особенно апоптоза Т-лимфоцитов. Большинство образуемых при этом Т-клетками и макрофагами цитокинов благоприятствуют прогрессированию ВИЧ-инфекции. Наконец, в патогенезе СПИДа важную роль играет аутоиммунная составляющая. Ее основу составляет гомология между белками ВИЧ и некоторыми белками организма, например между gp120 и молекулами MHC. Однако эти нарушения, усугубляя иммунодефицит, не формируют специфических аутоиммунных синдромов.

Уже на доклинической стадии ВИЧ-инфекции возникает необходимость использования иммунологичеких методов диагностики. С этой целью используют иммуноферментные тест-наборы, позволяющие определять наличие в сыворотке крови антител к белкам ВИЧ. Существующие тестсистемы основаны на твердофазном иммуносорбентном тестировании антител (ELISA). Первоначально применяли тест-наборы с использованием в качестве антигенного материала вирусных лизатов. Позже с этой целью стали применять рекомбинантные белки ВИЧ и синтетические пептиды, воспроизводящие эпитопы, с которыми взаимодействуют сывороточные антитела ВИЧ-инфицированных людей.

В связи с исключительно высокой ответственностью врачей, делающих заключение об инфицированности ВИЧ на основании лабораторных анализов, принята практика повторной постановки анализов на антитела (иногда с помощью альтерантивных методов, например иммуноблоттинга, см. раздел 3.2.1.4), а также определение вируса с помощью полимеразной цепной реакции.

Лечение СПИДа основано на применении противовирусных препаратов, среди которых наиболее широко используют зидовудин, действующий как антиметаболит. Успехи достигнуты в контроле течения СПИДа, существенно увеличивающем продолжительность жизни больных. Основной терапевтический подход - использование антиметаболитов нуклеиновых кислот в варианте высокоактивной антиретровирусной терапии (High active antiretroviral therapy - HAART). Эффективным дополнением к антиретровирусной терапии служит применение препаратов интерферонов, а также лечение сопутствующих заболеваний и вирусных инфекций, способствующих прогрессированию СПИД.

Летальность от СПИД до сих пор составляет 100%. Наиболее частой причиной смерти являются оппортунистические инфекции, особенно пневмоцистные пневмонии. Другие причины смерти - сопутствующие опухоли, поражение центральной нервной системы и пищеварительного тракта.

4.7.3. Вторичные иммунодефициты

Вторичные иммунодефицитные состояния - это нарушения иммунной защиты организма вследствие действия ненаследственных индукторных факторов (табл. 4.21). Они не являются самостоятельными нозологическими формами, а лишь сопутствуют заболеваниям или действию иммунотоксических факторов. В большей или меньшей степени нарушения иммуни-

4.7. Иммунодефициты

тета сопутствуют большинству заболеваний, и это существенно осложняет определение места вторичных иммунодефицитов в развитии патологии.

Таблица 4.21. Основные отличия первичных и вторичных иммунодефицитов

Критерий

Первичные

Вторичные

иммунодефициты

иммунодефициты

Наличие генетического

дефекта с установлен-

ным типом наследова-

Роль индуцирующего

Раннее проявление

Выражено

Время проявления имму-

недостаточности имму-

нодефицита определяет-

ся действием индуциру-

ющего фактора

Оппортунистические

Развиваются первично

Развиваются после дейст-

инфекции

вия индуцирующего

Заместительная, противо-

Устранение индуци-

инфекционная терапия.

рующего фактора.

Генотерапия

Заместительная, проти-

воинфекционная тера-

Часто бывает трудно дифференцировать вклад в развитие нарушений иммунитета наследственных факторов и индукторных воздействий. Во всяком случае, реакция на иммунотоксические агенты зависит от наследственных факторов. Примером сложностей в интерпретации основ нарушений иммунитета могут служить заболевания, отнесенные к группе «часто болеющие дети». Основа чувствительности к инфекции, в частности, респираторной вирусной, - генетически (полигенно) детерминированная иммунологическая конституция, хотя в качестве этиологических факторов выступают конкретные возбудители. Однако на тип иммунологической конституции оказывают влияние факторы внешней среды и ранее перенесенные заболевания. Практическая значимость точного вычленения наследственно обусловленного и приобретенного компонентов патогенеза иммунологической недостаточности будет возрастать по мере разработки методов дифференцированного терапевтического воздействия на эти формы иммунодефицитов, в том числе методов адаптивной клеточной терапии и генотерапии.

Основой иммунодефицитов, не вызванных генетическими дефектами, может служить:

гибель клеток иммунной системы - тотальная или избирательная;

нарушение функции иммуноцитов;

несбалансированное преобладание активности регуляторных клеток и супрессорных факторов.

4.7.3.1. Иммунодефицитные состояния, обусловленные гибелью иммуноцитов

Классические примеры таких иммунодефицитов - нарушения иммунитета, вызванные действием ионизирующей радиации и цитотоксических лекарственных средств.

Лимфоциты относят к немногочисленным клеткам, реагирующим на действие ряда факторов, в частности повреждающих ДНК, развитием апоптоза. Этот эффект проявляется при действии ионизирующей радиации и многих цитостатиков, используемых в лечении злокачественных опухолей (например, цисплатина, внедряющегося в двойную спираль ДНК). Причина развития апоптоза в этих случаях - накопление нерепарированных разрывов, регистрируемых клеткой с участием киназы АТМ (см. раздел 4.7.1.5), от которой сигнал поступает по нескольким направлениям, в том числе к белку р53. Этот белок отвечает за запуск апоптоза, биологический смысл которого состоит в защите многоклеточного организма ценой гибели единичных клеток, которые несут генетические нарушения, чреватые риском малигнизации клетки. В большинстве других клеток (как правило, покоящихся) срабатыванию этого механизма противодействует защита от апоптоза, обусловленная повышенной экспрессией белков Bcl-2 и Bcl-XL .

Радиационные иммунодефициты

Уже в первое десятилетие после открытия ионизирующих излучений была обнаружена их способность ослаблять резистентность к инфекционным заболеваниям и избирательно снижать содержание лимфоцитов в крови и лимфоидных органах.

Радиационный иммунодефицит развивается сразу после облучения организма. Действие радиации обусловлено преимущественно двумя эффектами:

нарушением естественных барьеров, прежде всего слизистых оболочек, что приводит к усилению доступа в организм патогенов;

избирательным повреждением лимфоцитов, а также всех делящихся

клеток, включая предшественники клеток иммунной системы и клетки, вовлекаемые в иммунный ответ.

Предметом изучения радиационной иммунологии является, главным образом, второй эффект. Радиационная гибель клеток реализуется по двум механизмам - митотическому и интерфазному. Причина митотической гибели - нерепарируемые повреждения ДНК и хромосомного аппарата, препятствующие осуществлению митозов. Интерфазная гибель затрагивает покоящиеся клетки. Ее причиной служит развитие апоптоза по р53/АТМзависимому механизму (см. выше).

Если чувствительность всех типов клеток к митозу примерно одинакова (D0 - около 1 Гр), то по чувствительности к интерфазной гибели лимфоциты значительно превосходят все остальные клетки: большинство их погибает при облучении в дозах 1–3 Гр, тогда как клетки других типов погибают при дозах, превышающих 10 Гр. Высокая радиочувствительность лимфоцитов обусловлена, как уже сказано, низким уровнем экспрессии антиапоптотических факторов Bcl-2 и Bcl-XL . Различные популяции и субпопуляции лимфоцитов несущественно различаются по чувствительности к апоптозу (В-клетки несколько чувствительнее Т-лимфоцитов; D0 для них составляет соответственно 1,7–2,2 и 2,5–3,0 Гр). В процессе лимфопоэза чувстви-

4.7. Иммунодефициты

тельность к цитотоксическим воздействиям изменяется в соответствии с уровнем экспрессии в клетках антиапоптотических факторов: она наиболее высока в периоды селекции клеток (для Т-лифмоцитов - стадия кортикальных CD4+ CD8+ тимоцитов, D0 - 0,5–1,0 Гр). Радиочувствительность высока у покоящихся клеток, она дополнительно возрастает на начальных этапах активации, а затем резко снижается. Высокой радиочувствительностью характеризуется процесс пролиферативной экспансии лимфоцитов, причем при вступлении в пролиферацию могут погибнуть клетки, подвергшиеся действию излучения ранее и несущие нерепарированные разрывы ДНК. Сформировавшиеся эффекторные клетки, особенно плазматические, устойчивы к действию радиации (D0 - десятки Гр). В то же время клетки памяти радиочувствительны примерно в той же степени, что и наивные лимфоциты. Клетки врожденного иммунитета радиорезистентны. Радиочувствительны только периоды их пролиферации во время развития. Исключение составляют NK-клетки, а также дендритные клетки (погибают при дозах 6–7 Гр), которые по радиочувствительности занимают промежуточное положение между другими лимфоидными и миелоидными клетками.

Хотя зрелые миелоидные клетки и опосредуемые ими реакции радиорезистентны, в ранние сроки после облучения максимально проявляется именно недостаточность миелоидных клеток, в первую очередь нейтрофилов, вызванная радиационным нарушением гемопоэза. Его последствия раньше и тяжелее всего сказываются на нейтрофильных гранулоцитах как популяции клеток с наиболее быстрым обменом пула зрелых клеток. Это обусловливает резкое ослабление первой линии защиты, нагрузка на которую именно в этот период значительно возрастает в связи с нарушением барьеров и бесконтрольным поступлением в организм патогенов и других чужеродных агентов. Ослабление этого звена иммунитета служит главной причиной радиационной гибели в ранние сроки после облучения. В более поздние сроки последствия поражения факторов врожденного иммунитета сказываются значительно слабее. Функциональные проявления врожденного иммунитета сами по себе устойчивы к действию ионизирующих излучений.

Через 3–4 сут после облучения в дозах 4–6 Гр у мышей погибает более 90% лимфоидных клеток и происходит опустошение лимфоидных органов. Функциональная активность выживших клеток снижается. Резко нарушается хоминг лимфоцитов - их способность мигрировать в процессе рециркуляции во вторичные лимфоидные органы. Реакции адаптивного иммунитета при действии этих доз ослабляются в соответствии со степенью радиочувствительности клеток, которые опосредуют эти реакции. В наибольшей степени от действия радиации страдают те формы иммунного ответа, развитие которых нуждается во взаимодействиях радиочувствительных клеток. Поэтому клеточный иммунный ответ более радиорезистентен, чем гуморальный, а тимуснезависимое антителообразование более радиорезистентно, чем тимусзависимый гуморальный ответ.

Дозы радиации в интервале 0,1–0,5 Гр не вызывают повреждения периферических лимфоцитов и нередко оказывают стимулирующее действие на иммунный ответ, обусловленный прямой способностью квантов излучения,

генерирующих активные формы кислорода, активировать в лимфоцитах сигнальные пути. Иммуностимулирующее действие радиации, особенно в отношении IgE-ответа, закономерно проявляется при облучении после иммунизации. Полагают, что в этом случае стимулирующий эффект обусловлен относительно более высокой радиочувствительностью регуляторных Т-клеток, контролирующих эту форму иммунного ответа, по сравнению с эффекторными клетками. Стимулирующее действие радиации на клетки врожденного иммунитета проявляется даже при действии высоких доз, особенно в отношении способности клеток продуцировать цитокины (IL-1, TNF α и др.). Помимо прямого стимулирующего действия радиации на клетки, проявлению усиливающего эффекта способствует стимуляция этих клеток продуктами патогенов, поступающих в организм через поврежденные барьеры. Однако повышение активности клеток врожденного иммунитета под действием ионизирующей радиации не является адаптивным и не обеспечивает адекватной защиты. В связи с этим превалирует отрицательное действие облучения, проявляющееся в подавлении (при дозах, превышающих 1 Гр) адаптивного антигенспецифичекого иммунного ответа (рис. 4.50).

Уже в период развивающегося опустошения лимфоидной ткани включаются восстановительные процессы. Восстановление происходит двумя основными путями. С одной стороны, активизируются процессы лимфопоэза за счет дифференцировки всех разновидностей лимфоцитов из кроветворных стволовых клеток. В случае Т-лимфопоэза к этому добавляется развитие Т-лимфоцитов из внутритимусных предшественников. При этом в определенной степени повторяется последовательность событий,

7 Дендритные

Медуллярные 3 тимоциты

1 Кортикальные

тимоциты 0,5–1,0 Гр

Ответ Т:клеток

IgM: антител на

в СКЛ - 1,25 Гр

ЭБ - 1,0–1,2 Гр

Ответ В:клеток

Образование

in vitro на ЛПС -

IgG: антител на

ЭБ - 0,8–1,0 Гр

Рис. 4.50. Радиочувствительность некоторых клеток иммунной системы и опосредуемых ими реакций. Представлены величины D0 . ЭБ - эритроциты барана

4.7. Иммунодефициты

свойственных Т-лимфопоэзу в эмбриональном периоде: сначала образуются γδТ-клетки, затем - αβТ-клетки. Процессу восстановления предшествует омоложение эпителиальных клеток тимуса, сопровождающееся повышением выработки ими пептидных гормонов. Численность тимоцитов быстро возрастает, достигая максимума к 15-м суткам, после чего происходит вторичная атрофия органа вследствие исчерпания популяции внутритимусных клеток-предшественников. Эта атрофия мало сказывается на численности периферических Т-лимфоцитов, поскольку к этому времени включается второй источник восстановления популяции лимфоцитов.

Этот источник - гомеостатическая пролиферация выживших зрелых лимфоцитов. Стимул к реализации этого механизма регенерации лимфоидных клеток - выработка IL-7, IL-15 и BAFF, служащих гомеостатическими цитокинами соответственно для Т-, NK- и В-клеток. Восстановление Т-лим- фоцитов происходит наиболее медленно, поскольку для реализации гомеостатической пролиферации необходим контакт Т-лимфоцитов с дендритными клетками, экспресирующими молекулы MHC. Численность дендритных клеток и экспрессия на них молекул MHC (особенно класса II) после облучения снижены. Эти изменения можно трактовать как индуцированные радиацией изменениия микроокружения лимфоцитов - лимфоцитарных ниш. С этим связана задержка восстановления пула лимфоидных клеток, особенно существенная для CD4+ Т-клеток, которая реализуется в неполном объеме.

Т-клетки, формирующиеся в процессе гомеостатической пролиферации, имеют фенотипические признаки клеток памяти (см. раздел 3.4.2.6). Для них характерны пути рециркуляции, свойственные этим клеткам (миграция в барьерные ткани и нелимфоидные органы, ослабление миграции в Т-зоны вторичных лимфоидных органов). Именно поэтому численность Т-лим- фоцитов в лимфоузлах практически не восстанавливается до нормы, в то время как в селезенке она восстанавливается полностью. Иммунный ответ, развивающийся в лимфатических узлах, также не достигает нормального уровня при его полной нормализации в селезенке. Таким образом, под влиянием ионизирующей радиации изменяется пространственная организация иммунной системы. Другое следствие конверсии фенотипа Т-лимфоцитов в процессе гомеостатической пролиферации - учащение аутоиммунных процессов вследствие повышения вероятности распознавания аутоантигенов при миграции в нелимфоидные органы, облегчения активации Т-клеток памяти и отставания регенерации регуляторных Т-клеток по сравнению с остальными субпопуляциями. Многие изменения в иммунной системе, индуцированные радиацией, напоминают следствия обычного старения; особенно наглядно это проявляется в тимусе, возрастное снижение активности которого ускоряется облучением.

Варьирование дозы облучения, его мощности, применение фракционированного, местного, внутреннего облучения (инкорпорированных радионуклидов) придает определенную специфику иммунологическим нарушениям в пострадиационном периоде. Однако принципиальные основы радиационного поражения и пострадиационного восстановления во всех этих случаях не отличаются от рассмотренных выше.

Особую практическую значимость действие умеренных и малых доз радиации приобрело в связи с радиационными катастрофами, особен-

но в Чернобыле. Сложно точно оценить эффекты малых доз радиации и дифференцировать влияние радиации от роли привходящих факторов (особенно таких, как стресс). В этом случае могут проявляться уже упоминавшееся стимулирующее действие радиации как часть эффекта гормезиса. Радиационную иммуностимуляцию нельзя рассматривать как положительное явление, поскольку оно, во-первых, не адаптивно, во-вторых сопряжено с разбалансировкой иммунных процессов. Пока затруднительно объективно оценить влияние на иммунную систему человека того незначительного повышения естественного фона радиации, которое наблюдается в местностях, прилегающих к зонам катастроф или связанных с особенностями производственной деятельности. В подобных случаях радиация становится одним из неблагоприятных факторов среды и ситуацию следует анализировать в контексте экологической медицины.

Иммунодефицитные состояния, вызываемые нерадиационной гибелью лимфоцитов

Массовая гибель лимфоцитов составляет основу иммунодефицитов, развивающихся при ряде инфекционных заболеваний как бактериальной, так и вирусной природы, особенно при участии суперантигенов. Суперантигены - субстанции, способные активировать CD4+ Т-лимфоциты с участием АПК и их молекул MHC-II. Действие суперантигенов отличается от эффекта обычной презентации антигенов.

Суперантиген не расщепляется до пептидов и встраивается не в анти-

генсвязывающую щель, а подсоединяется к «боковой поверхности» β-цепи молекулы MHC-II.

Суперантиген распознается Т-клеткой по их сродству не к антигенсвязывающему центру TCR, а к так называемому 4-му гипервариабельно-

му участку - последовательности 65–85, локализованной на боковой поверхности β-цепей TCR, относящихся к определенным семействам.

Таким образом, распознавание суперантигена не является клональным, а обусловлено принадлежностью TCR к тем или иным β-семействам. В результате суперантигены вовлекают в ответ значительное количество CD4+ Т-лимфоцитов (до 20–30%). Так, в ответе на стафилококковый экзотоксин SEB участвуют CD4+ Т-клетки мышей, экспрессирующих TCR, относящиеся к семействам Vβ7 и Vβ8. После периода активации и пролиферации, сопровождающихся гиперпродукцией цитокинов, эти клетки подвергаются апоптозу, что обусловливает значительную степень лимфопении, а поскольку гибнут только CD4+ Т-клетки, то нарушается также баланс субпопуляций лимфоцитов. Этот механизм лежит в основе Т-клеточного иммунодефицита, развивающегося на фоне некоторых вирусных и бактериальных инфекций.

4.7.3.2. Вторичные иммунодефициты, обусловленные функциональными нарушениями лимфоцитов

Вероятно, именно эта группа вторичных иммунодефицитов является преобладающей. Однако в настоящее время практически отсутствуют сколько-нибудь точные данные о механизмах снижения функции лимфоцитов при различных соматических заболеваниях и воздействии вредных факторов. Только в единичных случаях удается установить точные механизмы,

Введение

2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10

2.1 Иммунодефицитное состояние животных. Причина возникновения первичных и вторичных иммунодефицитов 10

2.2 Иммуномодуляторы для коррекции иммунодефицитов 23

2.3 Влияние иммуномодуляторов на фоне иммунодефицитного состояния при иммунизации животных против инфекционных болезней 40

3 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 48

3.1 Материалы и методы 48

3.1.1 Материалы 48

3.1.2 Методы определения состояния естественной резистентности животных 51

3.1.3 Методы определения специфического иммунного статуса животных 54

3.2 Результаты собственных исследований 57

3.2.1 Создание экспериментального иммунодефицита у белых крыс 57

3.2.2 Результаты клинико-гемотологических показателей крови у белых крыс на фоне экспериментального иммунодефицита... 57

3.2.3 Иммунологические показатели крови у белых крыс на фоне экспериментального иммунодефицита 59

3.2.4 Проведение скрининга иммунотропных препаратов для иммуноориентированной терапии при экспериментальном иммунодефиците 63

3.2.5 Вакцинация крыс на фоне индуцированного иммунодефицита 77

3.2.5.1 Иммунный ответ при вакцинации белых крыс против болезни Ауески после терапии экспериментального иммунодефицита 77

3.2.5.2 Изучение влияния фоспренила и ронколейкина на клинико-гематологические и иммунологические показатели крови белых крыс в сочетании с вакциной против болезни Ауески на фоне экспериментального иммунодефицита 91

3.2.6 Влияние совместного применения вакцины и иммуномодуляторов на поствакцинальный иммунитет иммунодефицитных поросят 94

3.2.6.1 Результаты отбора и определения иммунодефицитного состояния поросят-сосунов 94

3.2.6.2 Результаты влияния фоспренила и ронколейкина на показатели крови у иммунодефицитных поросят вакцинированных против болезни Ауески 97

4 ВЫВОДЫ 111

5 ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 112

6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 113

7 ПРИЛОЖЕНИЯ 146

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время одной из важнейших проблем ветеринарной науки и практики является разработка эффективных мер профилактики и лечения иммунодефицитных состояний у животных.

Интерес исследователей и практических специалистов к проблеме иммунодефицитов у животных объясняется тем, что им сопутствуют различные патологические процессы, в том числе инфекционные заболевания, вызываемые вирусами, бактериями, грибами и простейшими (Федоров Ю.Н., 2006; Бочкарев В. Ы., 2003). Иммуносупрессивными свойствами на организм обладают как антибиотики, так и классические иммунодепрессанты и цитостатики. (Шубина Н.Г. с соавт., 1998; Ратников В.Я. ссоавт. 1999).

Проблема применения иммуномодулирующих препаратов при лечении и профилактике вторичных иммунодефицитных состояний животных остается актуальной, несмотря на то, что в ветеринарной практике используется достаточно много различных иммуномодуляторов узкого спектра действия природного и синтетического происхождения. На сегодняшний день известен сравнительно небольшой круг препаратов, обладающих широким спектром. (Ожерелков СВ. и др., 2004). Это связано с целым рядом обстоятельств. Наиболее существенным из них является недостаток сведений об особенностях иммунного ответа при многих вирусных инфекциях, сравнительно небольшое количество известных природных и синтетических соединений, обладающих свойством повышения иммунной активности и не обладающих при этом токсичностью (Ершов Ф.И., 1997; Саватеева Т.Н., 1998), аллергенностью или другими побочными эффектами (Ершов Ф.И., 2006). В связи с этим актуальным представляется выявление научно обоснованных подходов к применению тех или иных иммуномодуляторов для профилактики и лечения иммунодефицитных состояний (Хаитов P.M. с соавт., 1999).

С этим связан необычный интерес врачей практически всех специальностей к проблеме иммунотерапии (Слабнов Ю.Д. с соавт., 1997; Пинегин Б.В., 2000; Деева А.В. с соавт., 2007).

Разнообразие иммунологических эффектов иммуномодуляторов природного и синтетического происхождения позволяет высказаться в пользу наличия у препарата механизмов влияния на универсальные звенья клеточной и гуморальной регуляции. Подобный механизм действия способен привести к восстановлению нарушенной функциональной активности иммунокомпетентных клеток и органов и может служить обоснованием их применения как в иммунотерапии, так и в вакцинопрофилактике (Ильясова Г.Ф., 2000; Цибулькин А.П. с соавт., В настоящее время успешность профилактики многих инфекционных болезней контролируется благодаря массовой иммунизации. Большую практическую значимость имеет выяснение возможности и эффективности одновременного применения вакцин и средств с иммуностимулирующей активностью (Павлишин В.В. с соавт., 1984; Ильясова Г. X. с соавт., 2001; Юсупов Р.Х. с соавт., 2004; Ездакова И.Ю. с соавт., 2004; Иванов А. В. с соавт., 2005; Шахов А. Г., 2006; Дементьева В.А. с соавт., 2007), с одной стороны и изыскание доступных и эффективных препаратов для стимуляции иммуногенеза, с другой.

Исходя из выше изложенного, представляется весьма актуальным изыскание средств эффективной иммунопрофилактики и иммуноориентированной терапии с целью восстановления нарушенных функций иммунной системы и обеспечения устойчивости животных к отрицательному многофакторному воздействию окружающей среды.

Цель и задача исследований. Целью работы явилось изучение влияния иммуномодуляторов на гематологические и иммунологические показатели крови иммунодефицитных животных при вакцинации против болезни Ауески.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
1. Экспериментально создать иммунодефицит у крыс, изучить клиникогематологические и иммунологические показатели крови.

2. Провести иммунотерапию и скрининг иммунотропных препаратов при экспериментальном иммунодефиците.

3. Изучить иммунный ответ при вакцинации против болезни Ауески после иммунотерапии экспериментального иммунодефицита крыс.

4. Изучить влияние фоспренила и ронколейкина на клиникогематологические и иммунологические показатели крови белых крыс и поросят - сосунов в сочетании с вирусвакциной против болезни Ауески на фоне экспериментального и естественного иммунодефицитов.

Научная новизна. Создана экспериментальная модель иммунодефицита крыс путем введения препарата циклофосфана в дозе 50 мг/кг, трехкратно через три дня.

При сравнительном изучении риботана, фоспренила, ронколейкина, циклоферона установлена высокая лечебная эффективность фоспренила и ронколейкина при экспериментальном иммунодефиците крыс.

Иммунизация леченых крыс фоспренилом и ронколейкином повышает показатели гуморальных и клеточных факторов иммунитета.

Впервые показано, что одновременное введение вакцины против болезни Ауески как с фоспренилом, так и с ронколейкином увеличивает выработку специфических факторов защиты организма иммунодефицитных животных.

Практическая ценность работы. Экспериментальный иммунодефицит, вызванный предельной дозой циклофосфана (50 мг/кг трехкратно через три дня) позволяет в лабораторных условиях создать и провести скрининг наилучших иммунотерапевтических препаратов.

Изучение изменения иммунологических параметров, характерных для иммунодефицитного состояния, позволяет рекомендовать фоспренил и ронколейкин как высокоэффективные иммуномодуляторы с длительным иммунотропным действием для стимуляции иммунитета и сохранения поголовья животных, а также как средство повышения эффективности вакцинопрофилактики болезни Ауески.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийских научно-практической конференциях, Казань (2007, 2008); Международных конференциях, Казань (2008), Покров(2008); Научно-практической конференции молодых ученых, Казань (2007).

Основные положения, выносимые на защиту:
. Оценка влияния циклофосфана на организм и показатели крови белых крыс в условиях моделированного иммунодецицита;
. Механизм формирования специфического иммунитета, устраняющего иммунодефицит животных путем иммунотерапии и вакцинации против болезни Ауески применением таких иммуномодуляторов, как: риботан, фоспренил, ронколейкин и циклоферон;
. Применение фоспренила и ронколейкина совместно с вакциной против болезни Ауески при экспериментальном и естественном иммунофефиците белых крыс и поросят.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах печатного текста и включает: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты собственных исследований, обсуждение результатов исследований, выводы, практические предложения, список используемой литературы и приложения. Список литературы содержит 264 источника (219 отечественных и 45 иностранных). Диссертация иллюстрирована 10 таблицами и 22 рисунками.

Иммунодефицитное состояние животных. Причина возникновения первичных и вторичных иммунодефицитов

В связи с широким распространением количества иммунодефицитных животных, определение иммунного статуса имеет большое значение.

Иммунодефицитные состояния или недостаточность иммунитета обуславливаются качественными изменениями защитных факторов или их компонентов. Они могут быть результатом генетических дефектов развития определенных звеньев иммунной системы или следствием различных воздействий на организм: неполноценное кормление, влияние иммунодепрессантов, ионизирующего излучения и др. Врожденные, генетически детерминированные нарушения защитных систем организма на генетической основе классифицируют как первичные иммунодефициты, приобретенные нарушения - как вторичные иммунодефициты. Первичные иммунодефицитные состояния могут зависеть от дефицита Т- и В-системы иммунитета и вспомогательных клеток и бывают комбинированными.

При недостаточности гуморального иммунитета преобладают бактериальные инфекции, а при недостаточности клеточного - вирусные и грибковые (Богданова Е.И., 1980; Карпуть И.М., 1999; Жаров А.В., 2002). Недостаточность гуморального иммунитета связана с нарушением со стороны В-клеток и проявляется в склонности к гнойновоспалительным заболеваниям. Некоторые организмы не способны вообще продуцировать гамма-глобулины и вырабатывают преимущественно неполные антитела.

Различают три типа недостаточности антител: физиологическую, наследственную (первичную) и приобретенную.

Физиологическая недостаточность наблюдается у молодняка до 3 мес. В здоровом организме при рождении в крови содержатся материнские IgG и небольшое количество собственных IgG, IgM, IgA (Ярилин А.А., 1997).

Наследственная недостаточность - гипо- или агаммаглобулинемия - встречается чаще. Молодняк с агаммаглобулинемией обычно погибает от инфекции в раннем возрасте (Гюлинг Э.В. 1989; Костына М.А., 1999).

Приобретенная недостаточность антител является результатом патологических изменений в постнатальном периоде и встречается чаще, чем наследственная. У сельскохозяйственных животных наиболее часто встречается возрастная и приобретенная иммунная недостаточность (Крыжановский Г.Н.,1985; Кульберг А.Я.,1986; Шахов А.Г., 2006).

Все виды приобретенной недостаточности антител разделяют на 5 категорий: физиологическая, катаболическая, костно-мозговые нарушения; недостаточность, зависящая от токсических факторов, и первичная ретикулоэндотелиальная неоплазия. При нарушении первых трех категорий снижается преимущественно уровень IgG, а при нарушениях последних двух происходит снижение уровня IgA, затем и IgG (Wood, С, 1977; Горбатенко С. К., 2006).

При недостаточности клеточного иммунитета отсутствуют или снижены иммунные реакции замедленного типа, наблюдаются повторные заболевания вирусными инфекциями и др. Как правило, синдром недостаточности клеточного иммунитета сочетается с поражением тимуса, шиловидной железы (Osoba D., 1965; Вагралик М.В., 1982; Deschaux Р., 1987). Молодняк с дефицитом Т-системы иммунитета тяжело переносит вирусные инфекции. Инфекции с Т-дефицитным состоянием организма развиваются вскоре после рождения. При одновременной недостаточности клеточного и гуморального иммунитета гибель наступает в первые недели жизни от вирусной, бактериальной или грибковой инфекции (Фомичев Ю.П., 1979; Голиков A.M., 1985).

Иммунодефицитные состояния необходимо учитывать при селекции, разработке лечебно-профилактических мероприятий в хозяйстве. Дефект иммунной системы выявляют, используя объективные и чувствительные методы оценки состояния иммунной системы (Колычев Н.М, Госманов Р.Г., 2006).

В последние годы для многих хозяйств актуальной становится проблема иммунодефицита животных, особенно новорожденных телят и поросят, что связано с низким качеством кормов, недостатком витаминов и микро-элементов, средств профилактики болезней. Это приводит к повышению количества ослабленных животных, которые значительно тяжелее переносят инфекционные болезни (Меерсон Ф.З., 1986; Калиниченко Л.А. с соавт., 1998; Кабиров Г.Ф. с соавт., 2002).

В современных условиях ведения животноводства важную роль в развитии болезней животных играют иммунные дефициты. В настоящее время особую актуальность приобретает изучение особенностей состояния животных в экологически неблагополучных зонах. Диапозон патогенных экологических воздействий на организм животных чрезвычайно широк (Селиванов А. В., 1984; Юсупов Р.Х., 2002).

Перечисленные изменения снижают общую резистентность организма, обуславливает широкое распространение неспецифических заболеваний. Вообще нет такого патологического состояния или болезни, при которых иммунная система не вовлекалась бы в болезненный или защитный процесс, к тому же она и сама может «болеть». Иммунопатологические процессы и болезни возникают в результате иммунологического конфликта и нарушений иммунного гомеостаза. Токсические влияния малой интенсивности вызывают явление псевдоадаптации, при которой временно компенсируются скрытые патологические процессы (Шкуратова И.А., 1997).

Иммуномодуляторы для коррекции иммунодефицитов

В настоящее время одним из фундаментальных направлений современной биологии и медицины является поиск веществ, обладающих иммунокорригирующим эффектом. Они могут выступать как потенциальные высокоактивные корректоры нарушений иммунных функций организма (Прокопенко Н.В., 2005).

Иммунодефицита, колостральный иммунитет, бессистемное применение антибиотиков и пр. указывают на необходимость иммуностимуляции организма телят при прививках (Степанов Г. В., 1991). Необходимость иммуностимуляции объясняется наличием широко распространенных иммунодефицитных состояний с разной степени выраженности, особенно у молодняка сельскохозяйственных животных (Апатенко В. М., 1991).

Развитие средств иммунологической защиты идет в двух главных направлениях: продолжаются и расширяются усилия в области традиционного вакцинного дела и одновременно быстро развивается новый раздел иммунологии - регуляция иммунологической реактивности с помощью неспецифических препаратов - иммуномодуляторов.

Специфическое лечение и профилактика, основанные на вакцинации, действенны при ограниценном числе инфекции. Сами вакцины в определенные фазы иммунизации способны подавлять сопротивляемость организма к инфекциям (Гаврилов Е.Д., и др. 2005; Гриненко Т.С., 2005).

В последнее время в связи с возрастанием роли инфекционной патологии в заболеваемости наблюдается рост интереса к средствам, направленным на повышение неспецифической резистентности организма с помощью иммуномодуляторов. Термином «иммуномодуляторы» обозначают препараты, которые в диапазоне обычно применяемых доз и схем стабильно проявляют надежный депрессивный или стимулирующий эффект.

Арсенал иммуномодуляторов достаточно широк, поэтому выбор их в каждом отдельном случае определяется тем звеном иммуногенеза, на которое должно быть направлено его действие (Т-, В- системы иммунитета). Отличительной особенностью использования иммуномодуляторов в инфекционной патологии является трудность определения той системы (специфическая и неспецифическая), на которую направлены конкретные иммуномодуляторы.

На отдельные популяции клеток иммунной системы можно воздействовать с помощью иммуномодуляторов и таким образом стимулировать иммунологические механизмы выздоровления. Данные литературы убедительно свидетельствуют о важнейшей роли иммунодепрессивного фона для реализации действия иммуномодуляторов (Цибулькин А.П., и др. 1989; 1999). Иммуномодуляторы представляют большую группу гетерогенных по природе, свойствам и механизму действия веществ. В качестве иммуномодуляторов могут выступать также вакцины (Земсков A.M., 1996).

Весьма перспективны для усиления вакцины иммуномодуляторы микробного происхождения. Наибольший практический интерес представляют пептидогликаны и глюканы, экстрагируемые из различных видов бактерий, дрожжей и грибов (Ермольева Е.В., 1976; Скляр Л. Ф. и др., 2002; Молчанов О. Е. и др., 2002).

Ряд иммуномодуляторов применяют в иммунотерапии злокачественных новообразований. Чем выше доза применяемого иммуномодулятора и чем короче интервал между его введением и инфицированием, тем сильнее выражена негативная фаза действия, что ведет в большинстве случаев к ранней гибели животных.

Если иммуномодулятор применяется с целью стимулировать иммунный ответ на антиген, то его надо ввести вместе с антигеном (т. е. в этом случае иммуномодуляторы будут действовать как адъюванты). Наиболее высокая иммуностимулирующая активность полиэлектролитов обнаружена именно при совместном введении их с антигеном в виде ковалентного конъюгата (Воробьев В.Г. и др., 1969; Хаитов Р. М. и др., 1986; Придыбайло Н.Д., 1991).

Одновременное применение иммуномодуляторов и антигенов обеспечивает наилучшие условия для проявления условий антителообразования. Если иммуномодулятор и антиген вводят в разное время, то иммунный ответ не усиливается, а ослабляется (Игнатов П.Е., 1997; Ильясова Г.Ф. и др., 1999).

Материалы и методы

Работа выполнялась в 2005-2008 г.г. на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии в ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана» и лаборатории иммунологии в ФГУ «Федеральный центр токсикологической и радиационной безопасности животных» / № гос. регистрации 01200202602/ (г. Казань) и в свиноводческом хозяйстве КТ «ВАМИН ТАТАРСТАН и КОМПАНИЯ», расположенное в Лаишевском районе Республики Татарстан.

Для решения поставленных задач в экспериментах были использованы белые крысы, белые мыши, поросята крупной белой породы.

Характер исследований и объем проведенной работы с указанием серий опытов, вида и количества, использованных животных представлены в таблице 1.

Подопытных животных отбирали по возрасту, живой массе, полу, соблюдая принципы аналогов. Во всех сериях опытов животных взвешивали перед постановкой эксперимента, проведением гематологических исследований. В течение опытов проводили клиническое наблюдение за общим состоянием животных (упитанность, подвижность, пищевая возбудимость, характер шерстного покрова).

Для изучения гематологических и иммунобиохимических показателей у животных брали кровь, которую получали у крыс из сердца и у поросят из хвостовой вены.

Для создания экспериментального иммунодефицита у лабораторных белых крыс нами применен препарат циклофосфан в различных дозах и кратностью введения.

Циклофосфан (циклофосфамид) является алкилирующим цитостатическим препаратом. Производитель: ОАО «Биохимик», г. Саранск. Этот препарат применяли для создания экспериментального иммунодефицита крыс.

При иммунизации животных использовали вирусвакцину против болезни Ауески свиней и овец, культуральная из маркированного штамма «ВК». Производитель: ФГУ «ВНИИЗЖ», г.Владимир, серия №12, контроль №149, годен до марта 2009 г.

Для стимуляции иммунной системы крыс и поросят нами были использованы иммуномодуляторы:

Риботан - комплексный иммуномодулятор, состоящий из смеси низкомолекулярных (0,5 - 1,0 кД) полипептидов и низкомолекулярных фрагментов РНК. Производитель: ЗАО «ВЕТЗВЕРОЦЕНТР»

Ронколейкин - лекарственная форма рекомбинантного интерлейкина-2 человека (рИЛ-2), выделенный и очищенный из клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae, солюбилизатор - додецилсульфат натрия (ДСН), стабилизатор - D-манит и восстановитель - дитиотреитол (ДТТ). Производитель: ООО БИОТЕХ, г. Санкт-Петербург.

Фоспренил представляет собой 0,4% раствор продукта фосфорилирования полипренолов - полиизопреноидных спиртов, относящихся к классу терпеноидов и выделяемых из хвои. В качестве лекарственной формы используется 0,25% коллоидный раствор натрия полипренилфосфата двузамещенного в комплексном растворителе, фоспренил не влияет негативно на репродуктивную функцию животных, не обладает мутагенными, эмбриотоксическими и иммунотоксическими свойствами. В соответствии с классификацией токсичности веществ, принятой в РФ, фоспренил является практически безвредным препаратом. Он не является ксенобиотиком. Производство и сырье для него экологически безопасно и широко доступно. Производитель: ЗАО «Микро-Плюс» г. Москва.

К этой группе иммунологической недостаточности относятся состояния, обусловленные тяжелыми воспалительными и токсическими процессами, дефицитом белков, в том числе иммуноглобулинов, в результате обильных и длительных кровотечений; у новорожденных вследствие слабой активности иммунологической системы может возникнуть транзиторная иммунологическая недостаточность.

Выявлена аутосомно-рецессивная форма комбинированной иммунологической недостаточности (синдром Луи-Бар), при которой глубоко нарушены функции Т- и В-систем иммунитета; она сцеплена с полом (болеют мальчики) и является следствием нарушения белкового обмена.

Прт иммунологической недостаточности отмечено резкое повышение частоты злокачественных опухолей.

При частом введении антигена или при введении его в больших дозах может наступить иммунизаторное торможение, при котором организм не будет отвечать на действие антигена дальнейшей выработкой иммунитета. При одновременном введении в организм сильного и слабого антигенов может возникать угнетение ответа на слабый антиген.

При избытке антигена, введенного в организм, наступает иммунологический паралич. Организм утрачивает способность иммунизироваться заведомо вакцинирующими дозами. Предполагают, что иммунологический паралич обусловлен связыванием антител с антигеном, длительно сохраняющимся в организме. При этом наступает блокада лимфоидно-макрофагальной системы.

На образование антител большое влияние оказывают питание, ионизирующая радиация, продукция гормонов, охлаждение и перегревание, интоксикация. При голодании или неполноценном белковом питании продукция антител снижается. Состояние гиповитаминоза также задерживает синтез антител. Наиболее чувствительными к действию ионизирующей радиации являются клетки в индуктивной фазе продукции антител, т. е. в период фиксации клетками антигена. Состояние стресса обусловливает резкое снижение общей резистентности организма, включая и гуморальный иммунитет. Выработка антител к возбудителям инфекционных болезней в ряде случаев снижается под влиянием антибиотиков, вводимых с целью лечения больных в ранних стадиях заболевания.

Таким образом, для максимального развития иммунитета определенное значение имеют химический состав, физико-химические свойства, условия введения, интервалы и доза антигена, состояние организма и внешняя среда.

Существующие в настоящее время теории образования антител пытаются объяснить этот сложный процесс с различных точек зрения.

Рис. 1. Образование антител.

1 — под контролем антигена, выполняющего функцию матрицы; 2—под контролем генов клонов плазмоцитов.

Согласно теории прямой матрицы Гауровитца — Полита, антигены проникают в поле белкового синтеза клетки — в рибосомы (рис. 1). Контакт с новообразующимися молекулами иммуноглобулина приводит к изменению первичной и вторичной его структур, в результате чего он приобретает специфическое сродство к антигену и становится антителом.

Теория непрямой матрицы Бернета—Феннера предполагает, что антиген, действуя на ДНК или РНК, специфически изменяет саморегулирующиеся нуклеопротеидные структуры клетки. Антиген в данном случае, возможно, выполняет функцию индуктора при синтезе адаптивных ферментов, растормаживая естественно репрессированные иммунологические способности клетки.

По теории естественной селекции Ерне антитела образуются в результате селекции нормальных антител. Антиген соединяется в организме с соответствующими нормальными антителами, образующийся комплекс антиген — антитело поглощается клетками, которые и вызывают выработку антител.

Клоналъно-селекционная теория -Бернета предусматривает, что популяция лимфоидных клеток генетически гетерогенна, каждый клон клеток (В-лимфоцитов) обладает различным сродством к антигенам. Вследствие контакта с антигеном клоны клеток, обладающие наибольшим сродством к нему, интенсивно пролиферируют, трансформируясь в плазматические клетки, продуцирующие антитела. Согласно этой теории, под влиянием антигенов происходит селекция иммунокомпетентных клеток. В результате иммунизации могут возникнуть мутации данного клона с последующей их пролиферацией. Эта теория в большей степени объясняет ранее неизвестные явления в иммунологии, однако она не в состоянии раскрыть механизм предсуществования многочисленных клеточных клонов, заранее готовых продуцировать иммуноглобулины.

Таким образом, образование антител подчиняется закономерностям биосинтеза белков, происходит в рибосомах плазматических клеток и контролируется системой ДНК — РНК клетки. Антиген, вероятно, выполняет пусковую функцию, не принимая затем участия в образовании антител.

В общем комплексе механизмов невосприимчивости специфические и неспецифические, клеточные и гуморальные защитные реакции представляют собой эффективную систему, обеспечивающую сохранение постоянства внутренней среды макроорганизма. Они проявляются на молекулярном, клеточном и организменном уровнях, что наделяет их широким диапазоном действия на патогенные агенты.

Наряду с защитными функциями иммунные реакции в ряде случаев могут обусловливать возникновение патологических состояний: аутоиммунных процессов, аллергии и др.