Основные патогенетические механизмы иммунопатологических реакций были классифицированы еще в 1964 году P. G. H. Gell и P. R. A. Coombs. В этой классификации выделяется 4 типа реакций:
I тип – реагиновый, или гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ). Клинические проявления аллергии этого типа обусловлены дегрануляцией тучных клеток (тканевых и кровяных базофилов) посредством соединения молекул аллергена с прикрепленными на этих клетках двумя молекулами IgE и IgG4.
II тип – антителозависимая цитотоксичность. Клинические проявления обусловлены цитотоксичностью антител.
III тип – иммунокомплексный. Клинические проявления обусловлены иммунокомплексной цитотоксичностью.
IV тип – реакции, обусловленные сенсибилизированными эффекторными лимфоцитами, или клеточные реакции (реакции гиперчувствительности замедленного типа ГЗТ).
Позже (Roitt, 1980) был выделен пятый тип:
V тип – реакции обусловленные действием антител направленных против рецепторов физиологических медиаторов.
В настоящее время эти процессы характеризуются как иммунопатологические.
Ниже приведена краткая характеристика разных типов реакций гиперчувствительности по упомянутой классификации.
I тип зависит от образования особых антител типа IgE и IgG4 имеющих высокое сродство (аффинность) к тучным клеткам, базофилам и к некоторым другим типам клеток. Эти антитела называют гомоцитотропными (к ним относятся и реагины человека), поскольку у них выражена тропность к клеткам (тканям) того же вида животного, от которого они получены. Эти два иммуноглобулина практически все время находятся на поверхности клеток, имеющих для них рецепторы.
Антиген вступает во взаимосвязь с фиксированными на тучных клетках или базофилах гомоцитотропными антителами, что приводит к активации клеток и секреции из них разнообразных биологически активных веществ, в том числе медиаторов аллергии. Последние делятся на медиаторы 1-го и 2-го порядка. К медиаторам 1-го порядка относятся вещества, всегда имеющиеся в гранулах тучных клеток, – гистамин, серотонин, МДВА (медленно действующее вещество анафилаксии), ФАТ (фактор активации тромбоцитов), гепарин, гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, арилсульфатазы и др. Медиаторы 2-го порядка синтезируются в активированной тучной клетке. Это в основном производные арахидоновой кислоты – лейкотриены, простагландины, обладающие примерно в 1000 раз большей биологической активностью, чем гистамин.
Эти медиаторы, воздействуя на периферические ткани, вызывают повышение проницаемости сосудов, отек ткани, сокращение гладкой мускулатуры, гиперсекрецию слизи из слизистых желез, раздражение периферических чувствительных нервных рецепторов, что в целом приводит к клиническим проявлениям аллергии. На этом этапе в реакцию ГНТ включаются нейтрофилы, тромбоциты, эозинофилы, а также макрофаги, формирующие клеточный пейзаж инфильтрации гиперергического воспаления.
Типичными примерами этого вида реакций является аллергическая бронхиальная астма, вызываемая экзоаллергенами, аллергические риниты, конъюнктивиты, аллергическая крапивница, анафилактический шок и др.
II тип (цитотоксический или цитолитический) – антителозависимая цитотоксичность. При этом виде реакции антитела IgG, IgM взаимодействуют с естественными антигенами клеточных поверхностей или же с антигенами, вторично сорбированными на клеточной поверхности. Повреждение и лизис клеток возникает вследствие активации образующимся комплексом антиген-антитело системы комплемента. Примером такого типа цитотоксической ре акции являются гемотрансфузионные реакции, возникающие вследствие несовместимости групп крови. В этом случае в качестве антигенов, с которыми взаимодействуют антитела, выступают естественные клеточные структуры. Антигены, являющиеся мишенью для антител, могут быть представлены внеклеточными структурами. Такая ситуация возникает при нефротоксическом нефрите, когда антитела взаимодействуют с антигенами базальной мембраны почечных клубочков. В других случаях, как, например, при лекарственной тромбоцитопенической пурпуре, антитело взаимодействует с антигеном (лекарственным препаратом или с продуктом его метаболизма), включенным в состав клеточной поверхности. К этому же типу гиперчувствительности могут быть отнесены реакции, при которых в результате взаимодействия антигена с антителом опсонизируется клеточная поверхность (Fc-фрагментом антитела, ориентированным наружу) или формируется иммунное прилипание (за счет фиксации С3-компонента комплемента), что подготавливает фагоцитоз фагоцитирующими клетками.
Наконец, ко II типу гиперчувствительности может быть отнесена и антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность. В этом случае лизис клеток наступает вследствие действия на них клеток-киллеров (К-клетки, например), вступающих в реакцию за счет молекулы антитела, которая антигенсвязывающим участком соединена с поверхностью клетки-мишени, а Fc-фрагментом - с рецептором клетки-киллера. Лизис осуществляется в этом случае без участия комплемента.
III тип гиперчувствительности, зависимой от образования иммунных комплексов (Артюс-подобная реакция; повреждения токсическими комплексами). При этом типе реакции растворимые антигены взаимодействуют с антителами IgG (преципитирующие антитела) не на клеточных поверхностях, а в жидкостных системах, в результате чего образуются иммунные комплексы, что ведет к активации комплемента и к агрегации тромбоцитов со всеми последующими событиями, приводящими к повреждению тканей. Примером таких реакций является сывороточная болезнь и феномен Артюса.
IV тип – клеточно-опосредованная (замедленная или туберкулиновая) гиперчувствительность. В основе этого типа гиперчувствительности лежит взаимодействие Т-лимфоцитов, несущих на своей поверхности специфические рецепторы (сенсибилизированные Т-лимфоциты), с представленным на макрофаге антигеном, что стимулирует Т-клетку и вызывает высвобождение из нее цитокинов, опосредующих внешние проявления замедленной гиперчувствительности. Классическим примером таких реакций является туберкулиновая реакция, контактная аллергия. В том случае, если действие лимфоцитов направлено против вирусов, инфицирующих клетки, или против трансплантационных антигенов, стимулированные лимфоциты трансформируются в бластные клетки, обладающие свойствами клеток-киллеров по отношению к клеткам-мишеням, несущим данный антиген. К этим реакциям принадлежит аллергия, формирующаяся при некоторых инфекционных заболеваниях, реакция отторжения трансплантата, некоторые виды аутоиммунных поражений. Невозможность элиминации антигена приводит к скоплению в ткани макрофагов и к образованию характерных гранулем.
V тип гиперчувствительности (стимулирующий тип реакции). В этих реакциях участвуют антитела, не обладающие комплементсвязывающей активностью. Если эти антитела направлены против тех или иных компонентов клеточной поверхности, участвующих в физиологической активации клетки, то можно ожидать, что антитела будут вызывать стимуляцию данного типа клеток со всеми вытекающими отсюда последствиями. Такие реакции наступают при воздействии на клетку антител, направленных против рецепторов физиологических медиаторов. Примером могут быть антитела, взаимодействующие с антигенными структурами, расположенными вблизи или в самом рецепторе тиреостимулирующего гормона (ТСГ). Воздействие таких антител на тиреоидные клетки приводит к реакции, аналогичной действию самого ТСГ: к активации аденилатциклазы клеточной мембраны и затем – к стимуляции циклическим АМФ тиреоидных клеток.
Следует иметь в виду то важное обстоятельство, что в клинических проявлениях аллергии и в механизме развития отдельных нозологических форм принимает участие, как правило, не один, а несколько типов гиперчувствительности. Например, в анафилактических реакциях помимо основного, ведущего, I типа может участвовать и II тип, а при лекарственной аллергии удается находить признаки четырех типов гиперчувствительности.