Лекция 4. Возрастная иммунология
План:
1. Становление иммунной системы в эмбриогенезе.
2. Особенности иммунитета у детей.
3. Особенности иммунитета в пожилом и старческом возрасте.
Становление иммунной системы в эмбриогенезе.
Долгое время считалось, что эмбрион иммунологически полностью не компетентен. Данные исследований опровергают эту точку зрения. Хотя уровень иммунной реактивности зародышей значительно уступает половозрелым особям, тем не менее начальные этапы становления Т- и В- систем иммунитета у эмбриона проявляются очень рано. Если на ранних стадиях онтогенеза эффективность работы иммунной системы возрастает по мере развития организма, то при старении наблюдается обратный процесс _ постепенное снижение иммунных функций, что является причиной ряда заболеваний старческого возраста.
В развитии иммунной системы прослеживается два этапа. 1 ый - антигеннезависимый. Охватывает эмбриональный и ранний постнатальный периоды развития и частично продолжается всю жизнь. В этот период образуются стволовые клетки ветвей поэза и большое разнообразие антигенспецифичных клонов лимфоцитов. Предшественники Т- и В - лимфоцитов мигрируют в покровные ткани и формируют автономные лимфоидные ростки. 2 ой этап - антигензависимый, начинается после рождения и продолжается всю жизнь. Иммунная система знакомится со множеством антигенов, окружающих организм, и по мере накопления опыта, т.е. ознакомления с антигенами, формируются клоны ИКК. Особенно интенсивно этот процесс протекает в первые 5 лет жизни. На этот период приходится 90% биологической информации, 9% воспринимается до наступления пубертата и только около 1% остается на взрослое состояние.
Как видим, иммунная система ребенка справляется с очень большими нагрузками, которые падают на гуморальное звено иммунитета. Дети часто болеют, особенно в крупных городах, где высока концентрация патогенов, неблагополучна экология, и казалось бы создается впечатление тотального иммунодефицита.
Но эволюционно заложенные механизмы иммунной защиты организма ребенка справляются со всеми испытаниями на жизнеспособность и нормально реагируют на вакцинопрофилактику.
У взрослого до50% ИКК представлены клонами клеток, прошедших антигенную стимуляцию. Образуются жизненноважные клоны лимфоцитов, специфичных к основным патогенам. В организме сохраняются «наивные» клетки. Функциональная нагрузка на тимус снижается, что проявляется его возрастной инволюцией. Популяция Т- лимфоцитов также претерпевает возрастные изменения. В организме новорожденных преобладают Т2– хелперы, необходимые для антительной защиты. После рождения начинает усиленно развиваться система адаптивного клеточного иммунитета, а вместе с ним – образование ТI – хелперов и Т-киллеров. Колонизация желудочно – кишечного тракта активизируется и это оборачивается аллергизацией детского организма.
Иммунный ответ после своего завершения (нейтрализации и элиминации антигена из организма) сопровождается изменениями клональной структуры лимфоцитов, в отсутствие активирующих стимулов клон инволюцинирует. Невостребованные клетки со временем погибают от старости, процесс этот начинается с лимфоцитов – эффекторов, и иммунный ответ постепенно угасает. Клетки иммунологической памяти еще долго остаются в организме.
В старческом организме снижается общая реактивность на фоне нарастающей иммунодепрессии. Несмотря на иммунологическую память, инфекции, вызванные даже условно - патогенными микробами, могут представлять угрозу жизни. Клеточный иммунитет не справляется с большим количеством злокачественно трансформированных клеток, поэтому пожилые люди часто болеют раком.
Особенности иммунитета у детей.
В период внутриутробного развития у плода формируются центральные органы иммунитета, различные иммунокомпетентные клетки, системы интерферона, комплемента, макрофагов, главная система гистосовместимости, которые обеспечивают иммунную защиту как в процессе эмбриогенеза, так и в постанальном (послеродовой) периоде. На начальных этапах (6 неделя развития), когда размер зародыша не превышает 12 мм, наблюдается закладка тимуса. Развивающийся тимус зародыша характеризуется интенсивной пролиферацией и увеличением массы до половозрелого состояния, поле чего начинается его интенсивная инволюция.
Аллоантигены плода не отторгаются в период беременности, потому что иммунная система матери проявляет толерантность к его антигенам. Толерантность зависит, во-первых, от того, что клетки трофобласта плаценты имеют еще мало антигенов гистосовместимости. (Трофобласт – наружный слой клеток зародыша, обеспечивает контакт зародыша с материнским организмом, участвует в имплантации зародыша в стенку матки и образовании плаценты). Во-вторых, плацента обладает способностью избирательно пропускать вещества из крови матери и в обратном направлении (плацентарный барьер). В- третьих, женский организм, плацента и плод синтезирует ряд белковых веществ и небелковых факторов (гормонов), подавляющих реакции отторжения. Важную роль в сохранении плода играют Т-лимфоциты, которые появляются у него на 12 неделе. В частности, Т- супрессоры обеспечивают формирование иммунологической толерантности к собственным белкам плода, а также подавляют действие проникающих в него Т- цитотоксических лимфоцитов матери на аллоантигены развивающегося плода. Супрессорная активность иммунной системы ребенка в отношении лимфоцитов материсохраняется на протяжении первого года жизни, она регулируется после первой недели с помощью субпопуляции Т- контрсупрессоров.
На 7-8 неделе у плода появляется система комплемента. На 8-10 неделе созревают В-лимфоциты и его клоны. При контакте с антигенами в крови появляются антитела класса IgM. Содержание IgG в последние недели беременности резко возрастает вследствие активного транспорта от матери через плаценту. Эти антитела, наряду с антителами, передаваемые через молозиво и грудное молоко матери, формируют пассивный иммунитет, защищающий ребенка в первые 3-6 мес. от различных инфекций.
Секреторные IgА появляются у плода в ограниченном количестве к 3-4 мес. его жизни. Здоровый ребенок рождается, имея сформировавшиеся центральные органы иммунитета и различные иммунокомпетентные клетки, но иммунная система функционирует в первые месяцы жизни слабо.
У новорожденных содержание компонентов системы комплемента в 2 раза ниже, чем у взрослых, поэтому опсоническая активность крови у них низкая. Продукция интерферона и интерлейкинов у новорожденных также ниже, вследствие этого у них ослаблен противовирусный иммунитет. Новорожденные и дети первых месяцев жизни особенно восприимчивы к респираторно – синцитиальному вирусу и вирусу энцефаломиокардита. Фагоцитоз у новорожденных незавершенный, реакция бласттранформации проявляется слабо, низка активность Т- цитотоксических лимфоцитов и NК – клеток. Кожные пробы на ГЗТ отрицательны.
Реакция бласттрансформации РБТЛ – процесс превращения лимфоцитов на искусст. пит. среде в различные промежуточные формы. Трансформация лимфоцитов может быть индуцирована специф. и неспециф. модуляторами (ФГА) (для диагностики аллергии).
Между 2 и 6 месяцами у ребенка собственный синтез IgG протекает слабо, но у него синтезируются антитела класса IgM. К концу первого года жизни содержание IgG составляет 50-60 %, а IgА - лишь 30% содержания этих антител у взрослых. Секреторные IgА появляются в секретах после 3 мес. жизни. В течение первых 4 месяцев их концентрация ниже, чем у взрослых, поэтому местный иммунитет у них понижен, чем у взрослых, дети страдают пищевой аллергией.
Лимфоидные органы ребенка раннего возраста на патогены отвечают гиперплазией, сохраняющейся долгое время после инфекции. Лимфаденопатия наблюдается при любом воспалительном процессе и возбудители могут долго сохраняться в лимфатических узлах. В развитии ребенка существуют определенные критические периоды, когда на антигенное воздействие иммунная система дает неадекватный ответ: очень слабый, недостаточный для защиты организма, или, наоборот, чрезмерный, гипеэргический.
Первый период – в первые 29 дней жизни: на 5-7 сутки происходит первое изменение лейкоцитарной формулы крови – нейтрофилез сменяется лимфоцитозом. Гуморальный иммунитет обеспечивается материнскими антителами; фагоцитоз носит незавершенный характер. Из- за низкой активности иммунитета ребенок восприимчив к патогенным и условно –патогенным возбудителям.
Второй период – 3-6 месяцы жизни. Характеризуется ослаблением пассивного иммунитета в связи с исчезновением материнских антител. Наблюдается выраженный лимфоцитоз в крови. Синтезируются антитела IgМ, клетки иммунной памяти не образуются. Вакцинации против столбняка, дифтерии, коклюша, кори, полиомиелита повторяются 2-3 раза, лишь тогда происходит вторичный иммунный ответ с преобладающим синтезом IgG и появлением клеток иммунной памяти. У детей все еще высокая чувствительность к респираторному вирусу, аденовирусам, сохраняется недостаточность местного иммунитета (к ОРВИ). Выявляются наследственные иммунодефициты.
Третий период – 2-ой год жизни ребенка. Происходит переключение синтеза антител с IgМ на IgG. Местный иммунитет всё еще слабый. Восприимчивость к вирусным инфекциям высокая. Часто проявляются незначительные аномалии иммунной системы, диатезы и др.
Четвертый период – 4-6 год жизни. Концентрация IgG и IgМ достигает величин у взрослых, но уровень IgА остается низким, увеличивается содержание IgЕ. Местный иммунитет все еще слабый. В этот период выявляются поздние иммунодефициты, хронические заболевания.
Пятый период приходится на подростковый период: у мальчиков с 14-15 лет, у девочек – с 12- 13 лет. Клеточный иммунитет подавляется, а гуморальный стимулируется в результате секреции половых гормонов (андрогенов). Снижается содержание IgЕ. Наблюдается новый подъем частоты аутоиммунных, воспалительных и лимфопролиферативных заболеваний.
В критические периоды формирования иммунной системы выявляются наследственные изменения иммунного ответа, иммунопатологические состояния. Тяжелые иммунодефициты как агаммаглобулинемия, недоразвитие вилочковой железы редки.