Аллергия - патологическая форма иммунной реактивности. Формируется, как правило, в результате повторного контакта клеток иммунной системы с чужеродным антигеном. Сопровождается изменением (обычно - повышением) чувствительности к данному антигену. Характеризуется обнаружением и часто (но не всегда) деструкцией и элиминацией чужеродного антигена, а также повреждением собственных структур организма, снижением его адаптивных возможностей и нарушениями его жизнедеятельности. В отличие от иммунитета (физиологической формы иммунной реактивности) аллергическим реакциям свойственны, помимо прочих, четыре обязательных признака:
-повреждение, наряду с чужеродными, собственных структур организма;
-неадекватность реакции на антиген (по выраженности - гиперергический ответ, по масштабу - обычно генерализация реакции);
-развитие, помимо собственно аллергической реакции, других - неиммунных расстройств в организме;
-снижение адаптивных возможностей организма в целом.
При аллергических реакциях нередко достигается и биологически полезный результат. Он заключается в обнаружении, локализации, деструкции и удалении из организма причины аллергии - антигена.
Причина аллергических реакций - антигены - агенты белковой и небелковой (гаптены) природы, называемые аллергенами.
Аллерген - вещество экзо- либо эндогенного происхождения, вызывающееобразование антител, сенсибилизированных лимфоцитов и медиаторов аллергии, повреждающих как аллергены и их носителей, так и собственные структуры организма.
По способу проникновения в организм аллергены различают:
-ингаляционные
-пищевые
-контактные
-иньекционные
В зависимости от источника поступления в организм:
-бытовые (домашняя пыль)
-промышленные (бензол, формалин и т.д.)
-пищевые
-лекарственные
-пыльцевые (растения)
-эпидермальные (шерсть животных)
Различают аллергены экзогенного и эндогенного происхождения, в зависимости от источника возникновения:
-экзогенные
-эндогенные
Экзогенные аллергены бывают:
-растительного
-животного
-инфекционного происхождения
-синтетические
Экзогенные аллергены являются наиболее частой причиной реакций гиперчувствительности. К ним относятся:
- продукты питания (молоко, шоколад, яйца, фрукты, овощи, приправы и т.д.);
- лекарственные средства (антибиотики, барбитураты, наркотики, сульфаниламиды, новокаин и др.), вакцины;
- пыльца растений, трав, деревьев, кустарников, цветов, компоненты пыли (неорганические - микроскопические соединения кремнезема, металлов, различные соли, глинозем; органические - живые и неживые микробы, клещи, грибы, насекомые и их фрагменты; чешуйки кожи; частицы перьев, волос, шерсти, синтетических тканей, пластмасс и т.п.)
- синтетические соединения различного происхождения (косметические и моющие средства, пестициды и гербициды, красители, удобрения и т.п.).
Эндогенные аллергены (аутоаллергены) подразделяются на естественные и приобретенные.
Естественные эндоаллергены - это белковые компоненты так называемых забарьерных органов, имеющих гистогематические барьеры, такие как гематоэнцефалический, гематоофтальмический, гематотестикулярный, гематотиреоидный, гематокохлеарный. Существование этих барьеров делает невозможным контакт иммунокомпетентных клеток с антигенами тканей головного мозга, глаз, семенников, щитовидной железы, внутреннего уха в период эмбриогенеза, когда происходит становление иммунологической толерантности к собственным белкам. Невозможность такого контакта является причиной того, что к антигенам этих забарьерных органов не сформировалась иммунологическая толерантность, т.е. в организме существуют клоны лимфоцитов, способные давать иммунный ответ на указанные антигены. В условиях патологии, когда нарушается целостность специализированных гистогематических барьеров, лимфоциты могут проникать в забарьерные ткани и взаимодействовать с нормальными их компонентами, инициируя комплекс клеточных и гуморальных иммунных реакций - развивается аутоаллергия.
Приобретенны е эндоаллергены - это собственные белки организма, которые изменили свою конформацию вследствие действия на них факторов внешней среды. В зависимости от природы этих факторов приобретенные эндоаллергены могут быть неинфекционными (ожоговые, холодовые, лучевые) и инфекционными. Инфекционные приобретенные эндоаллергены - это собственные белки организма, измененные под действием инфекционных агентов или продуктов их жизнедеятельности. Они бывают простыми и комплексными (ткань - микроб, ткань - токсин).
Аллергические реакции по происхождению аллергенов бывают:
-аллергические реакции, вызванные экзогенными аллергенами;
-аутоаллергические реакции;
По клиническим признакам (классификация Кука):
-аллергические реакции немедленного типа, проявляются сразу же или через 15-20 мин. после контакта аллергена с сенсибилизированным организмом. Такими реакциями являются анафилактический шок, бронхиальная астма, аллергия на пыльцу растений и др.
- аллергические реакции замедленного типа, проявляются через 24-48 ч. после контакта аллергена с сенсибилизированным организмом. Примером таких реакций могут быть туберкулиновая проба, реакция отторжения трансплантата.
По характеру аллергена,месту взаимодействия его с эффекторами иммунной системы и иммунному механизму, вовлеченному в повреждение ткани (классификация Кумбса и Джелла):
-I тип - анафилактические реакции;
-II тип - цитотоксические реакции;
-III тип - иммунокомплексные реакции;
-IV тип - гиперчувствительность замедленного типа.
По патогенезу аллергические реакции различают:
-аллергические реакции гуморального типа (I, II и III типы реакций по Кумбсу и Джеллу);
-аллергические реакции клеточного типа (IVтип реакций по Кумбсу и Джеллу).
В большинстве случаев клинически выраженную аллергическую реакцию вызывает повторное попадание в организм или образование в нем того же аллергена (его называют разрешающим), который при первом воздействии сенсибилизировал этот организм (т.е. обусловил выработку специфических антител и Т-лимфоцитов).
Существует понятие «аутоаллергические реакции » - это реакции, причиной которых являются собственные антигены (эндогены). Их патогенез включает в себя механизмы развития аллергических реакций II, Ш и IV типов. В основе развития аутоаллергии лежат:
1.механизмы, связанные с антигенами:
а. демаскировка естественных эндоаллергенов (нарушение целостности специализированных гистогематических барьеров);
б. образование приобретенных эндоаллергенов (действие факторов, изменяющих конформацию собственных белков);
2.механизмы, связанные с иммунной системой:
а. отмена иммунологической толерантности к нормальным компонентам клеток (например, повреждение Т-супрессоров);
б. появление в результате мутации «запретных» клонов лимфоцитов, воспринимающих «свое» как «чужое».
Состояние и болезни иммунной аутоагрессии характеризуются нарушением жизнедеятельности организма, вызванным развитием патогенных иммунных реакций, направленных против антигенов собственных клеток и неклеточных структур. К наиболее вероятным механизмам происхождения иммунной аутоагрессии относят заболевания, обусловленные изменениями в системе иммунобиологического надзора (иммунозависимые болезни) и вызванные изменениями вне системы иммунобиологического надзора (иммунонезависимые болезни).
В основе возникновения и развития иммунозависимых, но антигеннезависимых болезней иммунной аутоагрессии, лежит единый механизм - образование клонов Т- и В-лимфоцитов, а также иммуноглобулинов, действующих против собственных интактных структур. При них, как правило, выявляются признаки наследственной предрасположенности (системная красная волчанка, иммуноагрессивные формы гемолитической анемии, тиреоидит, ревматоидный артрит, рассеянный склероз, тромбоцитопения, лейкопения, миопатия, склеродермия).
Патогенез иммунонезависимых (антигеннезависимых) болезней иммунной аутоагрессии не отличается от естественного хода нормальных реакций иммунитета, но иммунологической атаке подвергаются генетически неизмененные аутологичные структуры собственного организма (воспаление или травма яичка, головного мозга, глаза, постинфекционные эндо-, мио- перикардит, нефрит, гепатит, альвеолит и т.д.)
Нередко развиваются так называемые неспецифические аллергические реакции.
Парааллергия - когда белковые аллергены (как сенсибилизирующий, так и разрешающий) имеют близкую, но не идентичную структуру, развиваются парааллергические реакции (например, при проведении массовых вакцинаций от различных болезней с небольшими промежутками времени между ними).
Гетероаллергия - вариант неспецифической аллергии, когда разрешающим антигеном является какое-либо негативное воздействие(охлаждение, перегревание, интоксикация, облучение организмаи т.д., развитие острого диффузного гломерулонефрита или периодическое обострение хронического после воздействия какого-то из факторов). Разрешающим агентом являются аллергены, образующиеся под влиянием указанных факторов.
Различают аллергию активную и пассивную. Активная формируется в ответ на внедрение в организм или образование в нем аллергена. Если развитие аллергической реакции является результатом попадания в организм крови или ее компонентов, содержащих аллергические антитела (например, при переливании крови или плазмы крови), либо лимфоцитов из ранее аллергизированного организма, то такую реакцию называют пассивной, перенесенной, трансплантированной.
В патогенезе аллергических реакций выделяют три стадии:
1. Иммунологическую
2. Патохимическую
3. Патофизиологическую (стадия клинических проявлений)
Иммунологическая стадия - это период от первого контакта аллергена с организмом до взаимодействия этого же аллергена, обычно при повторном поступлении его в организм, с эффекторами иммунной системы (антителами или Т-лимфоцитами).
Сущность иммунологической стадии состоит в сенсибилизации организма.
Сенсибилизация - это состояние повышенной чувствительности организма к определенному антигену, в основе которого лежит активация антигенспецифических лимфоцитов, их пролиферация и образование антител или сенсибилизированных Т- эффекторов а также распределение антител или Т-эффекторов в организме. Она может быть активной и пассивной. При активной организм самостоятельно образует антитела или сенсибилизированные Т-эффекторы. Пассивная сенсибилизация возникает тогда, когда в организм вводят извне специфичные к данному антигену готовые антитела или сенсибилизированные Т-эффекторы.
Патохимическая стадия - это период от начала взаимодействия аллергена с эффекторами иммунной системы (антителами или Т- лимфоцитами) до появления биологически активных веществ- медиаторов аллергических реакций.
Патофизиологическая стадия - это период времени от начала действия медиаторов на клеточные и тканевые структуры организма до полного появления клинических признаков.
Аллергические реакции I (анафилактического) типа по классификации Кумбса и Джелла (реакции гиперчувствительности немедленного типа или реагиновые реакции).
Сущность их заключается в том, что гуморальные антитела фиксируются на поверхности клеток (главным образом тучных клеток - тканевых базофилов), антиген находится в свободном состоянии. Реакция «антиген+ антитело (IgE)» происходит на поверхности этих клеток).
Анафилаксия - это состояние повышенной и качественно измененной чувствительности к повторному парентеральному введению чужеродного белка или состояние пониженной устойчивости к действию антигена, которое наступает в результате иммунизации.
Выделяют генерализованные (общие) анафилактические реакции, (анафилактический шок и др.), и местные (феномен Овери).
Клиническими примерами анафилактических реакций I(анафилактического) типа являются анафилактический шок, бронхиальная астма, поллинозы, крапивница, аллергический насморк, отек Квинке (ангионевротический отек).
Патогенез реакций этого типа сводится к следующему:
На начальных стадиях осуществляется взвимодействие антигена(аллергена) с имунокомпетентными клетками, формирование специфичных по отношению к аллергенам клонов плазматических клеток, синтезирующих IgE и IgG. Эти антитела фиксируются на клетках-мишенях первого порядка (преимущественно тучных клетках), имеющих большое число высокочувствительных рецепторов к ним.
При повторном попадании аллергена в организм происходит его взаимодействие с фиксированными на поверхности клеток- мишеней первого порядка (тучных клеток и базофильных лейкоцитов) молекулами IgE, что сопровождается немедленным выбросом содержимого гранул этих клеток в межклеточное пространство (дегрануляция). Дегрануляция имеет своим следствием, во-первых, тот факт, что во внутреннюю среду организма попадает большое количество разнообразных БАВ, оказывающих самые различные эффекты на разные эффекторные клетки (в особенности на сократительные и секреторные). Во-вторых, многие БАВ, высвободившиеся при дегрануляции клеток-мишеней первого порядка, активируют клетки- мишени второго порядка (нейтрофилы, эозинофилы, лимфоциты, тромбоциты, моноциты и макрофаги), из которых в свою очередь, секретируются различные БАВ.
Образующиеся БАВ называются медиаторами аллергии и обуславливают:
- повышение проницаемости стенок микрососудов и развитие отека тканей (гистамин, серотонин, лейкотриены, Сu,Du, простагландины F2α);
- нарушение кровообращения (аденозин, гистамин, серотонин, простагландины, кинины, тромбоксан);
- сужение просвета бронхиол, спазм кишечника(лейкотриены, серотонин);
- гиперсекрецию слизи, аллергический насморк, фарингит, трахеит;
- прямое повреждение клеток и внеклеточных структур;
- зуд, боль вследствие раздражения нервных окончаний.
Функциональные изменения, составляющие сущность патофизиологической стадии, сводятся к нарушению общей гемодинамики, расстройствам микроциркуляции и развитию острой недостаточности внешнего дыхания.
Аллергические реакции IІ (цитотоксического, цитолитического типа). При реакциях гиперчувствительности IІтипа антитела (обычно IgG или IgM), находящиеся в свободном состоянии, связываются с антигенами на поверхности клеток. Это приводит к фагоцитозу, активации клеток - киллеров или опосредованному системой комплемента лизису клеток.
Цитотоксические реакции проявляются в следующих клинических формах:
- аутоаллергические болезни (инфекционно- аллергические формы нефрита, миокардита, энцефалита, гепатита, тиреоидита, полиневрита и т.д.);
- гемотрансфузионный шок, возникающий при переливании несовместимой по группам АВО или резус-фактору крови;
- гемолитическая болезнь новорожденных (резус- конфликт)
- аллергия на лекарственные препараты
- отторжение трансплантанта, «лекарственные» цитопении, агранулоцитоз.
Для патохимической стадии этого типа реакции характерными являются активация комплемента и образование промежуточных и побочных продуктов его активации, генерация свободных радикалов и пероксидов активированными макрофагами и К-лимфоцитами, освобождение макрофагами лизосомных ферментов.
В патофизиологическую стадию активированный комплемент, свободные радикалы, пероксидыповреждают клетки и вызывают их гибель. Это в свою очередь является причиной развития воспаления. Если количество антител, реагирующих с антигеном, небольшое и является недостаточным чтобы вызвать повреждение, то может наблюдаться эффект стимуляции функциональной активности клеток. На этом основано стимулирующее действие небольших доз сывороток и развитие аутоиммунного тиреотоксикоза.
Аллергические реакции III(иммунокомплексного, преципитинового)типа характеризуются тем, что антиген и антитело находятся в свободном состоянии (не фиксированы на поверхности клеток). Их взаимодействие происходит в крови и тканевой жидкости, происходит образование иммунных комплексов, которые оседают на стенках капилляров, активируют систему комплемента, приводя к развитию воспалительной реакции (васкулитам).
Причиной аллергических реакций этого типа являются хорошо растворимые белки, повторно попадающие в организм (инъекции сыворотки или плазмы, вакцинации, инфицирование микробами, грибами) или образующиеся в самом организме (инфицирование, опухолевый рост, парапротеинемия).
В стадии сенсибилизации В-лимфоциты продуцируют и секретируют IgG и IgM, обладающие выраженной способностью образовывать преципитаты при их контакте с антигенами. Эти преципитаты называют иммунными комплексами, а болезни, в патогенезе которых они играют существенную роль, иммунокомплексными.
Если иммунные комплексы образуются в крови или лимфе, а затем фиксируются в различных тканях и органах, то развивается системная (генерализованная) форма аллергии (например, сывороточная болезнь). В тех случаях, когда иммунные комплексы формируются вне сосудов и фиксируются в определенных тканях, развиваются местные формы аллергии (например, мембранозный гломерулонефрит, васкулиты, периартерииты, альвеолит, феномен Артюса).
Наиболее часто иммунные комплексы фиксируются в стенках микрососудов, на базальной мембране гломерул почек, в подкожной клетчатке, на клетках миокарда, синовиальных оболочках и в суставной жидкости. Местные аллергические реакции III типа всегда сопровождаются развитием воспаления.
В патохимической стадии реакций III типа имеют значение две группы процессов:
- активация биохимических систем плазмы крови (системы комплемента, калликреин-кининовой системы, системы свертывания крови);
- освобождение активированными макрофагами лизосомальных ферментов, основных катионных белков, свободных радикалов и пероксидов (лейкотриенов, простагландинов, вазоактивных агентов, прокоагулянтов и т.д.).
Во время патофизиологической стадии аллергических реакций III типа происходят местные изменения, которые характеризуются тем, что иммунные комплексы откладываются на поверхности эндотелия, на базальных мембранах сосудов, в тканях. В результате активации комплемента и действия продуктов, секретируемых макрофагами, происходит повреждение клеток и развивается воспаление. Чаще всего оно возникает в клубочках почек (гломерулонефрит), легких (альвеолит), сосудистой стенке (васкулит). Кроме того, образование преципитатов непосредственно в капиллярах вызывает первичные нарушения микроциркуляции и развитие некротических изменений в тканях.
Активация биохимических систем крови может быть причиной общих изменений, в частности, диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС-синдрома). Кроме того, прикрепление иммунных комплексов к поверхности форменных элементов крови (нейтрофилов, тромбоцитов) вызывает поглощение и разрушение последних макрофагами. В результате развивается цитопения (лейкопения, тромбоцитопения).
Иммунокомплексные механизмы имеют значение в патогенезе следующих групп заболеваний:
- заболевания, обусловленные экзогенными антигенами (сывороточная болезнь, некоторые формы аллергии на лекарственные препараты, аллергический альвеолит);
- аутоаллергические болезни (системная красная волчанка, ревматоидный артрит, узелковый периартериит, тиреоидит Хашимото);
- инфекционные болезни (гепатит В, стрептококковые инфекции)
В реакциях гиперчувствительности IV типа (клеточно - опосредованных, замедленного типа) принимают участие не антитела, а Т-клетки, взаимодействующие с соответствующим антигеном (сенсибилизированные Т-клетки), которые привлекают в очаг аллергического воспаления макрофаги. Сенсибилизированные Т-клетки после связывания антигена оказывают либо непосредственное цитотоксическое действие на клетки-мишени, либо их цитотоксический эффект опосредуется с помощью лимфокинов. Примеры реакций IV типа - аллергический контактный дерматит, туберкулиновая проба при туберкулезе и лепре, реакция отторжения трансплантата, бактериальная аллергия, реакция противоопухолевого иммунитета, аутоаллергические болезни.
Причинами могут служить компоненты микроорганизмов (возбудителей туберкулеза, лепры, бруцеллеза, пневмококков, стафилококков), одно- и многоклеточных паразитов, грибов, гельминтов, вирусов, собственные измененные и чужеродные белки (в том числе, находящиеся в вакцинах).
Сущность иммунологической стадии реакций этого типа сводится к тому, что происходит сенсибилизация организма, в основе которой лежит образование Т-лимфоцитов, имеющих на своей поверхности специфические рецепторы к данному антигену. Если образование таких «сенсибилизированных» Т-лимфоцитов происходит в самом организме, то говорят об активной сенсибилизации. Введение в организм готовых Т-лимфоцитов, имеющих специфические рецепторы к данному антигену, вызывает состояние пассивной сенсибилизации.
Во время патохимической стадии аллергических реакций IV типа выделяются высокомолекулярные вещества белкового и гликопротеидного происходжения, продуцируемые Т-лимфоцитами, - лимфокины. Они классифицируются:
-По механизму действия:
а. лимфокины, повреждающие клетки-мишени (цитотоксины);
б. лимфокины, вызывающие пролиферацию клеток (митогенные факторы);
в. лимфокины, влияющие на миграцию разных типов клеток (хемотаксины).
-По характеру влияния на клетки-мишени:
а. активирующие;
б. угнетающие.
Клетками-мишенями для лимфокинов являются разные популяции лимфоцитов, макрофаги, гранулоциты, свои и чужеродные клетки тканей. Есть лимфокины, которые вызывают и общие реакции организма. Примеры лимфокинов: интерлейкин-2, фактор бласттрансформации, фактор активации макрофагов, интерферон.
Клинически изменения проявляются по-разному. Наиболее часто реакции манифестируются как инфекционно-аллергические (туберкулез, бруцеллез, сальмонеллез), в виде диффузного гломерулонефрита (инфекционно-аллергического генеза), контактных аллергий - дерматита, коньюнктивита.
Принципы терапии и профилактики аллергии. Как и при большинстве болезней, лечение и профилактика аллергических реакций основана на реализации этиотропного, патогенетического, саногенетического и симптоматического принципов.
Этиотропная терапия направлена на устранение аллергена из организма, а профилактика - на предотвращение контакта организма с аллергеном.
Патогенетическая терапия направлена на разрыв основных звеньев патогенеза аллергии, а профилактика - на опережающую блокаду потенциальных механизмов ее развития (гипо- либо десенсибилизация организма, имеющая целью блокаду иммунных сенсибилизирующих процессов, направленная на предотвращение образования и нейтрализацию медиаторов аллергии).
Десенсибилизация может быть специфической и неспецифической:
- Специфическая десенсибилизация достигается путем парентерального введения (по схемам, по Безредко) того аллергена, который предположительно вызвал сенсибилизацию (метод расчитан на образование комплекса аллергена с антигеном и снижение содержания соответствующих иммуноглобулинов).
- Неспецифическая применяется в тех случаях, когда специфическая по каким-то причинам невозможна или не эффективна, либо когда не удается выявить аллерген. Ее можно достичь применением некоторых лекарственных средств (например, антигистаминных и мембрано- стабилизирующих) при аллергии немедленного типа; иммунодепрессантов (в том числе глюкокортикоидов) и иммуномодуляторов - при аллергии замедленного типа, а также используя некоторые виды физиотерапевтических воздействий.
Саногенетическая терапия направлена на активацию защитных, компенсаторных, репаративных, замещающих и других адаптивных процессов и реакций в тканях, органах и организме в целом. С этой целью применяют витамины, адаптогены (женьшень, элеутерококк), проводят немедикаментозные мероприятия: закаливание, физические нагрузки, лечебное голодание и д.р.
В качестве симптоматической терапии используют средства, направленные на ликвидацию структурных и функциональных изменений, возникающих при аллергии (противовоспалительные, спазмолитические, гипертензивные, транквилизаторы, обезболивающие, психоаналептики) и проводят физиотерапевтические процедуры.