Проблемы искусственного иммунитета

Различная иммунологическая реактивность отдельных тканей  и  органов организма и несоответствие во многих случаях  между  наличием  иммунитета  и присутствием  антител  послужили  основой  для  построения  теории  местного иммунитета  А. М. Безредки (1925). Согласно этой теории,  местный  иммунитет  возникает  независимо  от общего иммунитета и не  связан  с  антителами.  Чувствительными  к  инфекции являются   только   определённые   ткани   (например,   к   сибирской   язве чувствительна только кожа)  и  поэтому  их  иммунизация  приводит  к  общему иммунитету организма. Отсюда предложение иммунизировать кожу  против  кожных инфекций,  кишечник  против  кишечных  инфекций.  Большой  экспериментальный материал, полученный при  изучении  этого  вопроса,  показал,  что  местного иммунитета, как зависящего от всего организма явления не  существует  и  что во всех случаях местная  иммунизация  сопровождается  возникновением  общего иммунитета с образованием антител. Вместе  с  тем  было  установлено,  что местная иммунизация может быть в некоторых случаях целесообразной  благодаря особенностям иммунологической реакции тех или других тканей.

                               Механизмы иммунитета

Механизмы иммунитета  схематически  можно  разделить  на  следующие группы:  кожные  и  слизистые  барьеры;  воспаление,  фагоцитоз,   ретикуло-эндотелиальная система; барьерная функция лимфатической  ткани;  гуморальные факторы; реактивность клеток организма.

Кожные и слизистые  барьеры.  Кожа  непроходима  для  большинства бактерий. Все  воздействия,  способствующие  повышению  проницаемости  кожи, понижают её устойчивость  к  инфекции,  а  все  воздействия,  понижающие  её проницаемость, действуют в обратном направлении.  Однако  кожа  является  не только   механическим   барьером   для   микробов.   Она   обладает    также стерилизующими свойствами, и микробы, попавшие  на  кожу,  быстро  погибают. Арнольд (1930) и другие учёные наблюдали, что чудесная  палочка,  помещённая на здоровую кожу человека, исчезает настолько быстро,  что  через  10  минут может быть обнаружено только 10%, а через 20 минут –  1%  всего  помещённого на кожу количества бактерий; через 30  минут  чудесную  палочку  уже  вообще нельзя было обнаружить. Кишечная и брюшнотифозная палочки исчезали через  10 минут. Установлено, что бактерицидное действие кожи связано со  степенью  её чистоты. Стерилизующее действие кожи обнаруживается  лишь  в  отношении  тех видов микробов, которые приходят с ней в соприкосновение сравнительно  редко или  вовсе  с  ней  не  встречаются.  Оно  ничтожно  в  отношении  микробов, являющихся частыми обитателями кожи,  например  жёлтого  стафилококка.  Есть основания  полагать,  что  бактерицидные  свойства  кожи   главным   образом обусловлены содержанием в отделяемом потовых и сальных желез молочной  и жирных кислот.  Было  показано,  что  эфирные  алкогольные  экстракты  кожи, содержащие жирные кислоты и мыла, обладают заметным бактерицидным  действием в отношении стрептококка, палочек дифтерии и кишечных бактерий, в  то  время как солевые лишены или почти лишены этого свойства.

Слизистые оболочки также  являются  защитным  барьером  организма  в отношении микробов, причём эта защита обусловлена  не  только  механическими функциями. Высокая кислотность желудочного  сока,  а  также  наличие  в  нём слюны,  обладающей  бактерицидными  свойствами,   препятствуют   размножению бактерий. Слизистая оболочка  кишечника,  содержащего  громадное  количество бактерий,   обладает   резко    выраженными    бактерицидными    свойствами. Бактерицидное  действие  отделяемого  слизистых  оболочек  связано  также  с наличием в этом отделяемом особого вещества – лизоцима.  Лизоцим  содержится в слезах, мокроте, слюне, плазме и сыворотке крови,  лейкоцитах,  в  курином белке, в икре рыб. В наибольшей  концентрации  лизоцим  найден  в  слезах  и хрящах. Лизоцим не был обнаружен в спинномозговой жидкости, в мозгу, кале  и поте. Лизоцим растворяет не только  живых,  но  и  мёртвых  микробов.  Кроме сапрофитов, он действует  и  на  некоторых  патогенных  микробов  (гонококк, сибиреязвенную бациллу), несколько подавляя  их  рост  и  вызывая  частичное растворение. Лизоцим не оказывает какого-либо действия на изученные  в  этом отношении  вирусы.  Наиболее  показательной   является   роль   лизоцима   в иммунитете роговицы, а также полостей рта, глотки и носа. Роговица –  ткань, крайне чувствительная к инфекции, непосредственно соприкасается с  громадным количеством микробов воздуха, в том числе и с такими, которые могут вызвать в  ней  нагноения  (стафилококки,  пневмококки).  Однако   эти   заболевания роговицы сравнительно редки, что можно  объяснить  высокой  бактерицидностью слёз, постоянно омывающих роговицу, и содержанием в них лизоцима.  Благодаря высокому содержанию лизоцима в слюне необычно быстро  заживают  всякие  раны во рту. Если бы такая же раневая  поверхность,  какая  возникает,  например, при экстракции зуба, была в какой-либо другой области  организма,  заражение было бы не минуемо. Однако во рту, несмотря  на  наличие  в  нём  громадного количества микробов,  этого  не  происходит.  Бактерицидность  слюны  делает понятным распространённый  у  всех  животных  инстинкт  вылизывания  языком. Таким вылизыванием достигается не только механическое удаление  инфекта,  но и внесение в рану  бактерицидного  агента.  При  этом  к  внесённым  в  рану микробам из полости рта животные оказываются  менее  восприимчивыми,  чем  к постороннему инфекту. Физиологическая функция лизоцима до сих пор остаётся не изученной.

Защитная  роль  кожи  и  слизистых  оболочек  обн6аруживается   при изучении сравнительной летальности восприимчивых животных, заражённых  через кожу или слизистые оболочки и минуя этот барьер. Кроме лизоцима в  тканях  и жидкостях обнаружены и другие бактерицидные вещества.

Бактерицидные свойства  молока  были  подробно  изучены  Уилсоном  и Розенблюмом (1952). Особый фактор,  названный лактенином,  бактерицидный в отношении гемолитического стрептококка, был найден в молоке людей,  коров  и овец. Лактенин сохраняется при пастеризации, но разрушается при t0   800   и выше.

Все эти малоисследованные  вещества (Лактенин, полипептид и др.)  не являются бактерицидными в прямом смысле этого слова, убивающими  бактерийную клетку путём деструкции её протоплазмы. Они подавляют размножение  микробов, по-видимому, воздействуя на их обмен, подобно антибиотикам.

В некоторых случаях наличие  в  тканях  тех  или  других  элементов, образующихся в процессе обмена  веществ,  может  препятствовать  размножению некоторых  микробов  или  способствовать  ему.   Известно,   например,   что незначительные  концентрации  железа   создают   оптимальные   условия   для продукции токсина некоторыми штаммами дифтерийных микробов и что  содержание железа в дифтерийных плёнках у человека может быть значительно меньше  этого оптимума. Поэтому только немногие штаммы могут вызывать тяжёлое  заболевание у человека при наличии соответствующей концентрации железа.

 Воспаление и фагоцитоз.

Фагоцитоз – активный захват и поглощение  живых  клеток  или  каких-либо небольших частиц одноклеточными организмами  либо  особыми  клетками  – фагоцитами. Фагоцитоз – одна из защитных реакций организма, главным  образом при воспалении. Открыт И.И.Мечниковым в 1882 году.

При  значительной  вирулентности   микроба   и   при    достаточной инфекционной дозе кожные и  слизистые  барьеры  могут  оказаться  совершенно недостаточными, и  микроб  проникает  в  кожу,  слизистые  оболочки  либо  в подкожный или в подслизистый слой. В значительном  числе случаев при этом развивается воспалительный процесс. Изучение роли этого  процесса  в  защите организма от микробов связано с именем И.И. Мечникова.

Мечников изучал функции  зародышевых листков,  в  частности  среднего зародышевого листка – мезодермы у эмбрионов беспозвоночных  животных;  вводя в организм губки  какое-либо  постороннее  тело  (стеклянный  капилляр),  он наблюдал, что оно окружалось  подвижными  амебовидными  клетками  мезодермы, способными заглатывать различные инертные  частицы.  Аналогичный  процесс  – устремление  лейкоцитов,  окружение  и  поглощение  ими   инородного   тела, вызывающего воспалительный процесс – наблюдался и у других  видов  животных, как имеющих кровеносную систему, так и лишённых её. Этот процесс  поглощения клетками микробов и других корпускулярных  элементов  И.И.  Мечников  назвал фагоцитозом.  Многочисленные   исследования,   поставленные   с   различными микробами, позволили Мечникову сделать заключение о  превалирующем  значении фагоцитоза в воспалительных процессах и о защитной функции  самого  процесса воспаления. Фагоцитоз в воспалительной реакции является действительно  одним из существенных механизмов защиты на всех ступенях  зоологической  лестницы. Однако защитный механизм воспалительной реакции оказался  сложнее,  чем  это можно было думать, и фагоцитоз не исчерпывает всех тех возможностей  защиты, которые  несёт  с  собой  воспалительный  процесс.  В  механизме  воспаления существенную роль  играют  гистамин  и  серотонин,  освобождающиеся главным образом из тучных клеток. Они влияют на проницаемость  стенок  капилляров  и основного вещества соединительной ткани и усиливают фагоцитарную  активностьэндотелия и мезенхимы.  Существенное  значение  имеют глобулиновый  фактор проницаемости  и  его  ингибитор,  а  также  многие  другие  вещества   типа ферментов, меняющиеся на различных стадиях воспалительного процесса.

Значительную   роль   в   фиксации   и   уничтожении   микробов   в воспалительном очаге играют фагоцитоз и антитела.

Лейкоциты,  которые  в  изобилии  скапливаются  в  зоне  воспаления, образуют своеобразный вал, препятствующий диссеминации организмов. Наряду  с этим клеточные элементы лейкоцитарного вала активно уничтожают  возбудителя. Повышение  капиллярного  давления  и  увеличение  проницаемости  капилляров, имеющие место  при  воспалении,  вызывают  увеличение  количества  жидкости, проникающей через  эндотелий  капилляров.  Воспалительная  зона  обогащается содержащимися в крови веществами, в том числе и  антителами  (нормальными  и иммунными). Антитела, воздействуя на бактерии, делают  их  более  доступными клеточным факторам защиты и задерживают их в зоне воспаления. Возможно,  что алексин, бетализин, и другие неспецифические факторы защиты,  концентрируясь в зоне воспаления, играют роль в  сложном  механизме  защиты,  обусловленном воспалительной реакцией.

Как известно, основным свойством  фагоцитов является  их  способность к внутриклеточному перевариванию. Однако не всегда и  не  в  отношении  всех микробов  эта  способность  выражена  в  должной  степени.  Иногда  микробы, захваченные фагоцитами, не только не перевариваются ими,  но  сохраняются  и размножаются в них (незавершённый фагоцитоз). В  этом  случае  фагоцитоз  не является защитной  реакцией  организма,  а  наоборот,  защищает  микробы  от бактерицидных свойств организма. Однако  такое  явление  встречается  редко. Другой  особенностью  фагоцитов  является  их  положительный  химиотаксис  в отношении   микробов   и   их   продуктов.   Положительный   химиотаксис   и обусловливает  возможность  уничтожения  проникающих  в  организм   микробов скапливающимися в месте их проникновения лейкоцитами.  Однако  большие дозы микробов    или    токсинов    могут    вызвать отрицательный химиотоксис, и тогда фагоцитарная  реакция   не  может быть реализована. При воспалительной реакции имеет место  значительное  скопление лейкоцитов,   которые   проходят    через    стенки    сосудов    вследствие химиотоксического  притяжения.  Гной,  накапливающийся при   воспалительных процессах, и представляет собой эти скопления.

  Но и при отсутствии  воспаления защитная роль фагоцитоза  может  быть обнаружена вполне демонстративно. При введении иммунному животному  микробов последние  немедленно  захватываются  фагоцитами;   так,   например,   вводя культуру сибирской язвы лягушке, можно наблюдать, что через некоторое  время все микробы фагоцитируются, и инфекция не развивается. Тоже можно наблюдать при введении самых разнообразных непатогенных микробов любому  животному.  В восприимчивом  организме  фагоцитоз  либо   вовсе   не   наблюдается,   либо наблюдается только в незначительной степени. Фагоциты  способны  захватывать живых микробов. Если взять у  лягушки,  получившей  культуру  сибиреязвенных бацилл, экссудат, содержащий лейкоциты, целиком захватившие всех  бацилл,  и ввести его морской свинке, последняя погибнет от  сибирской  язвы,  так  как лейкоциты лягушки, попав в неподходящую среду в  организме  морской  свинки, погибают и освобождают таким образом заключённых в них вполне  вирулентных микробов. Доказательством несомненного  значения  фагоцитоза  как  защитного механизма  организма  является  также  то  обстоятельство,  что   подавление фагоцита  или  создание  для  него   препятствий   понижает   резистентность организма. Если  споры  столбняка  хорошо  отмыть  от  токсина  и  ввести  в животный  организм,  то  они  быстро  фагоцитируются,   причём   заболевания столбняком не наступит. Однако если  ввести  эти  споры  в  ватном  тампоне, когда  лейкоциты  не  смогут  их  поглотить  или  сделают  это   с   большим опозданием, споры успевают прорасти и наступает заболевание и  смерть.  Если ввести  культуру   микробов   вместе   с   молочной   кислотой,   обладающей отрицательным химиотоксическим действием на лейкоцитов, смерть  наступит  от такой дозы культуры, которая  без  кислоты  легко  переносится  животным.  С другой  стороны,  увеличение  количества  лейкоцитов,   особенно   в   месте внедрения  инфекции,  несомненно,  повышает  резистентность  организма.  Оно может быть вызвано и неспецифическими агентами. Несомненно,  что  лейкоцитоз является   одним   из   факторов   неспецифического   иммунитета,    который воспроизводят при так называемой протеинотерапии.

  Связывание  (адсорбция)  лейкоцитами  токсинов   многократно   было описано разными авторами в отношении как дифтерийного,  так  и  столбнячного токсина, хотя полученные результаты были довольно противоречивы.

Реакция фагоцитоза имеет  защитную функцию не при  всех  инфекционных заболеваниях.  Например,  при  менингите,  вызванном   палочкой   инфлюэнцы, последняя поглощается, но  не  разрушается фагоцитами,  защищающими её  от действия  антител.  Но  при  подавляющем  большинстве  бактерийных  инфекций фагоцитоз в той или иной мере несёт защитные функции.  Иное  значение  имеет фагоцитоз  при  вирусных  инфекциях.  Фагоцитарная  реакция  не   при   всех инфекционных процессах оказывается равнозначной.  Это  вполне  соответствует взглядам  И.И.  Мечникова,  который  при  изучении  фагоцитарных  реакций  у различных животных и с различными микробами установил различные  формы  этой реакции в её эволюционном развитии. Стафилококк  захватывается  и  убивается лейкоцитами,  гонококк  фагоцитируется  ими,  но   остаётся   живым   внутри лейкоцитов,  и,  наконец,  некоторые   вирусы   вообще   не   фагоцитируются лейкоцитами. Возможно, что эти три примера представляют собой три  различные стадии эволюционного развития фагоцитарной реакции.

                                РЕГУЛЯЦИЯ ИММУНИТЕТА.

        Интенсивность  иммунного ответа  во  многом  определяется  состоянием нервной  и  эндокринной  систем.  Установлено,  что  раздражение   различных     подкорковых   структур   (таламус,   гипоталамус,   серый    бугор)    может сопровождаться  как  усилением,  так  и  торможением  иммунной  реакции   на введение  антигенов.  Показано,  что   возбуждение   симпатического   отдела автономной  (вегетативной)  нервной  системы,  как  и  введение  адреналина, усиливает фагоцитоз  и  интенсивность  иммунного  ответа.  Повышение  тонуса парасимпатического  отдела   вегетативной   нервной   системы   приводит   к противоположным реакциям.

        Стресс, а также депрессии угнетают  иммунитет, что сопровождается  не только повышенной восприимчивостью к различным заболеваниям,  но  и  создает благоприятные условия для развития злокачественных новообразований.

        За  последние годы  установлено,  что  гипофиз  и  эпифиз  с  помощью особых  пептидных  биорегуляторов,  получивших  наименование   «цитомедины», контролируют  деятельность   тимуса.   Передняя   доля   гипофиза   является регулятором преимущественно клеточного, а задняя – гуморального иммунитета.

                       ИММУННАЯ РЕГУЛЯТОРНАЯ СИСТЕМА.