Основы клинической иммунологии и аллергологии 1 Клиническая

Основы клинической иммунологии и аллергологии 1

Клиническая иммунология - раздел иммунологии, который занимается изучением функционирования иммунной системы у здоровых и больных различными заболеваниями людей, разрабатывает методы диагностики (оценки иммунного статуса) и коррекции нарушений

Задачи КИ • Изучение функционирования иммунной системы у здоровых людей • При различных заболеваниях: – Аутоиммунных – Аллергических – Онкологических и др. • • • Выявление и изучение первичных ИД Изучение вторичных ИД Разработка методов оценки иммунного статуса Поиск и разработка иммунотропных препаратов Проведение иммунотерапии (и иммунокоррекции) при лечении заболеваний

Иммунный статус (ИС) - количественная и функциональная характеристика отдельных звеньев иммунной системы здорового или больного человека в определенный период онтогенеза при конкретных условиях окружающей среды

Методы оценки ИС: 1. Анамнез 2. Врачебное обследование 3. Лабораторное обследование: – Общий анализ крови – Иммунологическое обследование

Принципы оценки ИС 1. Использование 2 уровней оценки 2. Связь количественных показателей и функциональной активности 3. Связь показателей иммунного статуса с клиническим течением заболевания 4. Учет индивидуальной иммунологической реактивности 5. Сравнение индивидуальных показателей с показателями нормы 6. Решение вопроса о необходимости иммунокоррекции 7. Иммунологический мониторинг (наблюдение в динамике)

Уровни оценки ИС: 1 – ориентировочный: – Является обязательным – Выявляет «грубые» дефекты ИС – Включает простые тесты, может быть выполнен в любой клинической лаборатории 2 – аналитический: – Должен дать ответ, в каком звене и на каком этапе имеется дефект – Включает более сложные тесты – Требует наличия специального оборудования, специалистов-иммунологов и может быть выполнен только в иммунологической лаборатории

Тесты 1 уровня: • Общий анализ крови, число лейкоцитов, формула крови • Общее число лимфоцитов • Число Т-лимфоцитов, в % и абсолютное • Число В-лимфоцитов, в % и абсолютное • Концентрация Ig. G, Ig. A, Ig. M в сыворотке • Фагоцитарная активность Нф (ФП и ФЧ) • Общая гемолитическая активность комплемента (СН 50, АП 50) - не обязательный тест

Тесты 2 уровня: 1. По В-системе лимфоцитов: – – – Субпопуляции В-лимфоцитов Субклассы Ig Пролиферативная активность (РБТЛ) на В-митогены Антителопродуцирующая активность in vitro Способность отвечать на вакцинацию выработкой антител

Тесты 2 уровня 2. По Т-системе лимфоцитов: – Определение CD 4+ и CD 8+ субпопуляций – Пролиферативная активность (РБТЛ) на Т-митогены (ФГА) – Цитотоксическая активность Тлимфоцитов – Продукция цитокинов – Внутрикожные пробы на митогены

Тесты 2 уровня 3. По фагоцитозу – расшифровка отдельных этапов: – Хемотаксис – Опсонизация – Прикрепление – Захват – Бактерицидная активность – Метаболическая активность (NSTтест) и др.

Тесты 2 уровня 2. По системе комплемента: – Общая гемолитическая активность комплемента (СН 50, АП 50) – Комплементарный профиль (количественное содержание и функциональная активность отдельных компонентов) – Уровень фрагментов деградации белков С: С 3 а, С 5 а, С 4 а и др.

Аллергия – форма иммунного ответа, которая проявляется в развитии специфической повышенной чувствительности организма к веществам различного состава и происхождения в результате предшествующего контакта с ними син. Повышенная чувствительность, гиперчувствительность 13

Причины роста аллергических заболеваний: • Химизация • Расширение арсенала лекарственных средств • Огромные масштабы иммунопрофилактики • Повышение потребления животного белка 14

Аллергены это химические вещества любой природы, которые при попадании в организм вызывают повышенную чувствительность (сенсибилизацию) организма. 15

Классификация аллергенов Экзоаллергены – поступают извне: - ч/з кожу (контактные) - с воздухом (ингаляционные) - ч/з жкт (алиментарные) - в кровь (парентеральные) Эндоаллергены – находятся в организме постоянно, не проникают в общий кровоток: – – тиреоглобулин миелин мышечн. волокон белок хрусталика глаза белки нервных стволов, спермы и др. 16

Происхождение аллергенов • • • Бытовые Эпидермальные Пыльцевые Простые химические вещества Лекарственные Пищевые Микробные Промышленные и профессиональные Инсектные (яды насекомых) 17

Стадии аллергии 1 стадия - сенсибилизации – переход от нормальной реактивности к повышенной. Клинических проявлений нет. Факторы сенсибилизации: • Зависящие от аллергена: – путь проникновения аллергена (чаще парентерально и через дыхательные пути) – доза аллергена – природа аллергена – длительность воздействия • Состояние иммунологической реактивности или наследственная предрасположенность 18

2 стадия - разрешения – стадия клинических проявлений (на повторные попадания аллергена). 3 фазы: а) иммунологическая б) патохимическая в) патофизиологическая 3 стадия - десенсибилизации – возврат к нормальной реактивности: – спонтанная – индуцированная 19

Типы аллергических реакций: • Гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) – развивается по типу гуморального иммунного ответа, обусловлена антителами Ш Проявляется быстро: от нескольких секунд до 12 часов после повторного контакта с аллергеном • Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) – развивается по типу клеточного иммунного ответа Ш Проявляется через 24 -72 часа. 20

Классификация аллергических реакций по Кумбсу и Джеллу (1968) • Тип 1 – Анафилактический (медиаторный, реагиновый) • Тип 2 - Цитотоксический • Тип 3 - Иммунокомплексный • 4 тип - ГЗТ (клеточно-опосредованный) 21

I тип ГНТ – медиаторный, (анафилактический, Ig E-опосредованный) Возникает на экзогенные Т-зависимые аллергены чаще белковой природы (лекарственные, пищевые, пыльцевые, микробные) Аллергены: • обладают протеазной активностью • активны в очень низких дозах • способны легко диффундировать сквозь слой кожи или слизистые оболочки. 22

Механизм развития аллергии I типа I стадия – проникновение аллергена, ГИО, синтез Ig. E, повышение уровня Ig. E в крови, адсорбция на рецепторах тучных клеток и Бф. II стадия – протекает в 3 фазы: а) иммунологическая - проникновение аллергена, образование ИК (аллерген+Ig. E) на мембране тучных клеток и Бф, б) патохимическая - дегрануляция ТК и Бф, повышение уровня вазомоторных аминов, в) патофизиологическая - повышение проницаемости сосудов, спазм гладких мышечных волокон. 23

24

25

I тип ГНТ 26

I тип ГНТ Проявления: • анафилактический шок • атопии: - бронхиальная астма - крапивница - сенная лихорадка - отек Квинке - детская экзема 27

II тип ГНТ - цитотоксический Развивается на простые химические вещества, лекарства, бактериальные, вирусные антигены, Которые связываются мембранами клеток, а также на аутоантигены I стадия – проникновение аллергена, адсорбция на клетках шоковых органов, ГИО, синтез Ig. G. II стадия – проникновение аллергена, адсорбция на клетках шоковых органов, образование ИК (аллерген+Ig. G) на мембране клеток, активация комплемента, фагоцитоза, механизмов АЗКЦ, 28 повреждение клеток, воспаление.

29

II тип - механизм развития 30

Антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ) 31

II тип ГНТ Проявления: – Гемолитическая анемия – Лейкопения – Тромбоцитопения – Гломерулонефрит – Аутоиммунный тиреоидит – Поражение почек, сосудов 32

III тип - иммунокомплексный Развивается на многие аллергены, длительно и в больших количествах циркулирующие в организме I стадия – проникновение аллергена, ГИО, синтез Ig. M, Ig. G, Ig. A, образование ЦИК. II стадия – адсорбция ЦИК на клеточных мембранах (эндотелий сосудов, почечные клубочки), активация комплемента и механизмов АЗКЦ, повреждение клеток, воспаление. 33

III тип - механизм развития 34

III тип ГНТ Проявления: • • • Сывороточная болезнь Местная анафилаксия (феномен Артюса) Гломерулонефрит Ревматоидный артрит Системная красная волчанка Тиреоидит Хашимото, гепатит и др. аутоиммунные заболевания • Инфекционные болезни с образованием ИК • Опухоли с образованием ИК 35

IV тип - ГЗТ чаще развивается на простые химические в-ва (гаптены), микробные аллергены, лекарства, аутоаллергены I стадия – проникновение аллергена, КИО, образование сенсибилизированных Тлфэффекторов ГЗТ и Т-киллеров. II стадия – проникновение аллергена, усиленная продукция Т-эффекторами цитокинов, скопление и пролиферация клеток, повышение проницаемости сосудов, воспаление. 36

IV тип - ГЗТ АЛЛЕРГЕН IFN-γ Продукция цитокинов: -ФНО-бета -Хемотаксический фактор -Гамма-интерферон -Фактор торможения миграции -ИЛ, стимулирующие лимфоциты IL-2, IFN-γ перфорин, гранзимы Активированный макрофаг Продукция цитокинов -ИЛ-1, 6, 12 -ФНО-альфа -колониестимулирующий фактор -интерфероны – альфа и бета -Контактный дерматит -Поражение органов (гранулема) Т-киллер 37 КЛЕТКА-МИШЕНЬ

IV тип (ГЗТ) Проявления: • Инфекционная аллергия (туберкулинового, гранулематозного типа) • Контактная аллергия (контактный дерматит): - везикулярного типа - фолликулярного типа 38

Лекарственная аллергия • это аллергия, которая вызывается лекарственными препаратами и продуктами их превращений 39

2 группы лекарственных аллергенов • Полноценные белковой или полисахаридной природы: – Чужеродные сыворотки – Вакцины – Анатоксины • Неполноценные гаптенной природы (> 1000 препаратов): – Антибиотики – Анальгетики – Барбитураты – Антисептики и др. 40

Механизм развития - смешанный • ГНТ по медиаторному типу – анафилактический шок – крапивница – отек Квинке • ГНТ по цитотокстическому типу: – лейкопения – эритропения и др. • ГНТ по иммунокомплексному типу: – сывороточная болезнь – гломерулонефрит • ГЗТ: – контактный дерматит 41

Лекарственная аллергия Аллергены: • антибиотики - 26% (пенициллин - 59, 7%); • вакцины и сыворотки - 22. 8%, • анальгетики, сульфанидамиды и салицилаты - 10% Проявления: 1. Лекарственный анафилактический шок - чаще на антибиотики. 2. Синдром Стивенса-Джонсона (острый слизисто-кожно -глазной синдром) - описан в 1922 году. Аллергены - сульфаниламиды, жаропонижающие (производные салициловой кислоты), АБ. Клиника - высокая температура, жар, герпетические высыпания, обширные эрозии 42

3. Синдром Лайелла (синдром обожженной кожи) - описан в 1956 году. Смертность - 30 -50%. Начало – через 24 ч. 21 день с момента попадания лекарства (антибиотики, сульфаниламиды, салицилаты, барбитураты). Часто возникает на фоне ОРВИ. Развивается внезапно - озноб, рвота, понос, лихорадка, на коже - кореподобная сыпь, которая быстро превращается в пузыри, быстро достигающая больших размеров, которые вскрываются и образуют эрозии. М. б. локализованные формы. 4. Сывороточная болезнь - после введения лечебных сывороток и вакцин. 43

Виды непереносимости пищи: • Пищевая аллергия (ПА) - повышенная чувствительность на пищевые вещества • Алиментарная аллергия - на консерванты и др. добавки, присутствующие в пищевых продуктах • Псевдоаллергические реакции 44

Предпосылки развития ПА • Наследственная предрасположенность • Заболевания ЖКТ, – в т. ч. первичные и вторичные ферментопатии • Окружающая среда 45

Механизмы развития ПА: • Главных – три: – I (медиаторный) – III (иммунокомплексный) – IV (ГЗТ) • Реже – II (цитотоксический) 46

Псевдоаллергические реакции иммунологическая фаза отсутствует. Причины: 1. Поступление в организм либераторов гистамина с пищевыми продуктами (сыр, шоколад, картофель). 2. Нарушение инактивации гистамина (при заболеваниях печени). 3. Заболевания кишечника, приводящие к расстройствам процессов всасывания крупномолекулярных соединений, обладающих свойствами аллергенов и способностью вызывать неспецифические реакции (дисбактериозы, др. ). 47

Иммунодефицитные состояния (иммунодефициты – ИД) • Это нарушения нормального иммунного статуса, которые обусловлены дефектом одного или нескольких звеньев иммунной системы. В результате – низкая эффективность или полное отсутствие иммунного ответа

2 группы ИД: • Первичные (врожденные) – обусловлены генетически • Вторичные – приобретенные под влиянием факторов внешней среды

Структура первичных ИД По преобладающему типу поражений: 1. В-клеточные 2. Т-клеточные 3. Комбинированные (В- и Тклеточные) 4. Дефекты врожденного иммунитета (фагоцитоза, комплемента)

В-клеточные ИД снижение количества В-лимфоцитов, нарушение ГИО, отсутствие или нарушение синтеза Ig: – Агаммаглобулинемия (б-нь Брутона) – Гипогаммаглобулинемия – Дисгаммаглобулинемии Проявления –повышенная чувствительность к инфекциям

Т-клеточные ИД недоразвитие тимуса и паращитовидных желез, снижение количества и нарушение дифференцировки Т-лимфоцитов, отсутствие или снижение КИО : – Аплазия или гипоплазия тимуса (синдром Ди Джорджи) – Недостаточность аденозиндезаминазы и др. Проявления: – – Вирусные инфекции Грибковые инфекции Опухоли Хронические бактериальные инфекции

Тяжелый комбинированный имунодефицит (ТКИД) • Отсутствие Т-клеток и сильные нарушения адаптивного иммунитета • Недоразвитие лимфоидной ткани • Ранняя клиническая манифестация заболевания, в первые недели жизни • Проявления – упорная диарея, нарушение всасывания в кишечнике, прогрессирующее поражение бронхо-легочного аппарата. Гнойные инфекции кожи и слизистых • 16 вариантов: – Х-сцепленный дефицит γ (c)-цепи – Дефицит тирозинкиназы – Дисгенезия тимуса (синдром Незелофа) т др.

Другие первичные ИД • Синдром Ди-Джорджи • Х-сцепленная агаммаиммуноглобулинемия Брутона • Гипер-Ig. M-синдром • синдром Вискотта-Олдрича и др. 54

Дефекты фагоцитоза: • Недостаточность ферментов – нарушение бактерицидной и переваривающей активности • Нарушения хемотаксиса • Недостаточность опсонирующих факторов сыворотки • Недостаточная экспрессия рецепторов (С 3 в, Fc- и др. ) Проявления – повышенная чувствительность к гноеродным микроорганизмам

Дефекты фагоцитоза • Хроническая гранулематозная болезнь: – Дефект фермента NADPH-оксидазы – Нарушение образования активных форм кислорода и ослабление бактерицидной активности фагоцитов • Синдромы, связанные с дефектами адгезии лейкоцитов → нарушение трансмиграции лейкоцитов в очаг воспаления) • Синдром Чедиака-Хигаси → нарушение транспорта лизосомальных гранул • Дефекты миелопероксидазы и глюкозо-6 фосфат дегидрогеназы → нарушение образования активных форм кислорода) • Дефекты NF-κB-зависимого пути 56

Дефекты комплемента дефицит любого компонента: – С 1, 4, 2 – аутоиммунные заболевания – С 3, 5 – рецидивирующие гнойновоспалительные заболевания – С 6, 7, 8 – менингококковая и гонококковая инфекции – Дефицит С 1 -ингибитора – наследственный ангионевротический отек

Причины вторичных ИД • Инфекционные заболевания: – – Вирусные Бактериальные Протозойные Гельминтозы • Соматические заболевания печени, почек, поджелудочной железы • Нарушения гормонального баланса • Образ жизни (условия труда, быта, питание и др. ) • Экологические факторы • Лекарственные препараты: – Иммунодепрессанты – Некоторые антибиотики

Вторичные ИД • Т- система: – Снижение общего числа – Снижение и дисбаланс субпопуляций • В-лимфоциты (как правило, активированы): – Дисгаммаглобулинемия • Фагоцитарная система страдает не всегда • Система комплемента – меняется комплементарный профиль

Аутоиммунные болезни (АБ) • Особая группа патологических состояний, которая характеризуется агрессией иммунной системы против собственных клеток, их фрагментов или отдельных белков

Причины АБ 1. Аутоиммунизация антигенами, к которым не вырабатывается естественная иммунологическая толерантность 2. Отмена естественной иммунологической толерантности с помощью модифицированных антигенов или иммунокомпетентных клеток: – Появление «запрещенных» клонов Лф (мутации, лимфопролиферативные заболевания) – Дерепрессия клонов Лф к собственным Аг – Снижение продукции блокирующих антител

Причины АБ 3. Аномальная антигенная стимуляция: – Изменение структур организма вирусами, лекарственными препаратами – Перекрестные антигены микроорганизмов – Перекрестные реакции идиотипов

Механизмы повреждения тканей при АБ • • Иммунокомплексный Цитотоксический Т-киллерный Т-эффекторный (ГЗТ)

Классификация АБ • Органоспецифические – поражение определенных органов: – Полиневрит – Сахарный диабет – Тиреоидит Хашимото – Миокардит – Дерматит – Гемолитическая анемия и др. • Органонеспецифические: – Системная красная волчанка – Ревматоидный артрит

Иммунотерапия • Использование принципов и методов иммунологии для лечения заболеваний • 2 подхода: – Медикаментозная иммунотерапия – использование фармакологических препаратов – иммуностимуляторов(иммуномодуляторов) и иммунодепрессантов – Иммунобиотерапия – использование агентов биологической природы: моноклональных Ат, рекомбинантных цитокинов, молекул, созданных с помощью генной инженерии, а также клеток (как правило, клонированных) 65

Иммунокоррекция – комплекс мероприятий, позволяющих скорригировать нарушения иммунного статуса • Задачи: – Повышение сниженной иммунологической реактивности – Угнетение повышенной реактивности – Замещение недостающих факторов реактивности

Показания для иммунокоррекции • Аллергия и аутоиммунные болезни • Первичные и вторичные ИД • Опухоли и лимфопролиферативные заболевания • Посттрансплантационные реакции • Нарушения репродукции

Виды иммунокоррекции • Общая и местная • Комбинированная и монокоррекция • Активная: – Стимулирующая – Подавляющая • Пассивная – Заместительная – Подавляющая

Средства для иммунокоррекции • Биологические – из тканей живых организмов: – животных, – человека, – микроорганизмов • Химические: – природные, – синтетические • Физические: – лучевая терапия, – ультразвук, – магнитное поле и др.

Иммуностимуляторы • Т-лимфоцитов: – препараты тимуса (Тактивин, Вилозен и др. ) – химические препараты (левамизол, диуцифон) – медиаторы иммунной системы (ИЛ-2) • В-лимфоцитов – препараты костного мозга, селезенки (Миелопид, Спленин) • Фагоцитов: – полисахариды (зимозан, продигиозан) – нуклеинат натрия и др.

Заместительная иммунокоррекция: • • Пересадка костного мозга Имплантация тимуса Трансфузия лейкоцитов Введение гамма-глобулина

Иммунодепрессанты • Кортикостероидные гормоны (преднизолон, декаметазон, гидрокортизон) • Цитостатики: – антиметаболиты (меркаптопурин, азотиоприн, метотрексат) – алкилирующие соединения (циклофосфан, хлорбутил) • Антибиотики (актиномицин Д, циклоспорин А) • Алкалоиды (винкристин) • Нестероидные противовоспалительные средства • Моноклональные антитела

Противоопухолевый иммунитет

Концепция иммунного надзора (Ф. М. Бернет) – контроль со стороны иммунной системы (Тлф) за соматическими клетками и элиминация любых клеток, несущих чужеродную генетическую информацию 2 уровня контроля: • Немедленный – NK-клетки, цитотоксич. Мн, Мф, Гц, Тк • Последующий – специфический ИО с участием цитотоксических Тлф, Мф, Ат, Иф С другой стороны – опухолевые клетки развивают иммуносупрессивное действие на иммунную систему

Опухолевые антигены • Эмбриональные белки: – α-фетопротеин – Хорионический гонадотропин – Ракоэмбриональный антиген • Опухольспецифические трансплантационные антигены (TSTA): – Тканеспецифические – Нетканеспецифические – Уникальные (β-катенин) – продукты мутантных генов

Механизмы ускользания опухолей от иммунного надзора • Низкая экспрессия молекул ГКГС I класса – нарушение распознавания • Не экспрессируются CD 80 и CD 86 – анергия • Ат защищают опухоли от действия Тлф (феномен усиления опухолевого роста) • Феномен модуляции мембранных Аг (погружение внутрь клетки) • Выделение растворимых форм Аг • Мутации генов опухолевых клеток

Механизмы ускользания опухолей от иммунного надзора • Индукция иммуносупрессии: – Продукция цитокинов, подавляющих иммунный ответ • Трансформирующие факторы α- и β • ИЛ-10 • Простагландин Е-2 – Формирование иммунологической толерантности к опухолевому антигену – Активация супрессоров

Подходы к активации иммунной защиты от опухолей • Применение адъювантов – эффекта не дало • Внедрение цитокиновой терапии – положительный результат • Обходные пути: – Адоптивная терапия: • Обработка цитокинами клеток (NK, Т-киллеров) и введение в организм – Генная цитокинотерапия – Создание опухолевых вакцин – Иммунотоксины

Трансплантационный иммунитет • Иммунный ответ, на гомо (алло-) трансплантат, ведущий к его отторжению или рассасыванию

Группы трансплантатов Гетеротрансплантаты Аллотрансплантаты Сингенные трансплантаты Аутотрансплантаты

Трансплантационные антигены • Антигены эритроцитов системы АВО • ГКГС (HLA-антигены): – – А – 60 антигенных специфичностей В – 136 С – 58 DP – 66, DQ – 25, DR - 137 Наибольшая плотность Аг 1 класса (А, В, С) – на клетках селезенки и л/у, затем печени, почек, кишечника, аорты Молекулы 2 класса (D) – на Тлф, Влф, частично на Мф, некоторых эпителиальных клетках

Типы реакций отторжения • Хозяин против трансплантата • Трансплантат против хозяина (РТПХ, болезнь РАНТ)

Этапы отторжения 1. 5 дней – васкуляризация трансплантата сосудами реципиента 2. К 7 дню скапливаются Мф, Лф, гистиоциты вокруг трансплантата 3. С 8 по 11 день – инфильтрация трансплантата клетками, их агрегация, образование тромбов, нарушение иннервации и трофики пересаженного органа

Механизм отторжения органов и тканей • Т-киллеры против пересаженной ткани • Антитела против ткани + комплемент и лизис клеток ткани • Т-эффекторы ГЗТ • Полиморфноядерные лейкоциты перекрывают сосуды, которые питают трансплантат • На границе трансплантата вал из лимфоидных клеток