Развитие иммунитета у детей в возрастном аспекте.

Развитие иммунитета у детей в возрастном аспекте. Зав. кафедрой педиатрия № 1, профессор Шашель В. А.

Иммунолгия- • Наука о защитных силах организма. • Основана трудами Л. Пастера, И. И. мечникова, П. Эрлиха около 100 лет назад. • Л. Пастер впервые заложил основы учения об искусственном иммунитете, т. е предупреждение инфекционных болезней возможно путем прививки человеку ослабленного возбудителя (1880 г).

• И. И Мечников открыл фагоцитоз и сформулировал теорию клеточной защиты организма. • П. Эрлих открыл существование антител и разработал гуморальную теорию иммунитета. • На определенном этапе развития иммунологии эти две теории противопоставлялись.

Иммунная система ( ИС)- • Это важнейший механизм адаптации организма, обеспечивающий защиту организма от вторжения чужеродных биологических агентов. Благодаря способности распознавать «свое» и «чужое» . • Действие ИС направлено не только на чужеродные агенты, но и на собственные измененные клетки.

Иммунная система • Состоит из: их функции: 1. Органы распознавать, 2. Ткани уничтожать, 3. Клетки выводить из организма 4. Молекулы

Различают два вида иммунитета: • Естественный ( врожденный), • Приобретенный ( адаптационный). • Естественный иммунитет является неспецифмическим по отношению к патогенным агентам, приобретенный – специфическим.

Неспецифические факторы защиты: • Покровно- барьерные ткани ( кожа, слизистые оболочки)- их целостность, скорость смены эпителия и эпидермиса, функционирование желез и состав нормальной микрофлоры определяют эффективность их защиты. • Изменение состава нормальной микрофлоры ротоглотки и кишечника может стать причиной иммунологической недостаточности.

• Гуморальные факторы: лизоцим –это белок, обладающий бактерицидными свойствами, содержится в слезной жидкости, слюне. Секретах ЖКТ и др. • Интерферон, • С- реактивный протеин, • а- антитрипсин, • Лактоферрин, • Трансферрин, • Лактопероксидаза.

Клеточные факторы: • Микрофаги и макрофаги- они осуществляют фагоцитоз. • Фагоциты делятся на: - циркулирующие ( гранулоциты и моноциты), - тканевые ( макрофаги соединительной ткани, купферовские клетки, дендритные клетки селезенки и л/у, альвеолярные и интерстициальные макрофаги легких, клетки Лангерганса, клетки микроглии. • Нарушение ф-й фагоцитов приводит к повышенной восприимчивости организма к инфекциям

Уничтожение АГ фагоцитами делится на стадии: 1. Хемотаксис –направленное движение фагоцита к антигену. 2. адгезия фагоцитов к эндотелию. 3. выход фагоцитов во внесосудистое пространство. 4. опсонизация антигена ( связывание с антителами и комплементом) и прикрепление к нему фагоцита. 5. фагоцитоз. 6. активация метаболизма фагоцитов. 7. расщепление антигена.

Эозинофилы • Играют важную роль в защите от гельминтов и простейших. • По свойствам сходны с нейтрофилами, но обладают меньшей фагоцитарной активностью. • В норме эозинофилы угнетают воспаление.

Базофилы и тучные клетки: • Секретируют медиаторы- гистамин, лейкотриены, простагландины, фактор активации тромбоцитов, - которые повышают проницаемость сосудов и участвуют в воспалении. • Базофилы циркулируют в крови, время их жизни всего несколько суток. • Тучные клетки ( их больше, чем базофилов) находятся в тканях. • Б и ТК несут на своей поверхности рецепторы к Ig. E и участвуют в аллергических реакциях немедленного типа.

Макрофаги: • Основной тип клеток моноцитарной системы лимфоцитов. • Это долгоживущие, крупные клетки. • Бывают: - Подвижные ( моноциты крови); - Фиксированные макрофаги ( альвеолярные макрофаги дыхательных путей, купферовские клетки печени, париетальные макрофаги брюшины, макрофаги селезенки, л/у).

• Клетки предшественницы макрофагов- моноциты, выйдя из костного мозга, несколько суток циркулируют в крови, затем мигрируют в ткань. • Роль макрофагов: - Обеспечить фагоцитоз, - переработать и представить антигена Т- лимфоцитам. • Макрофаги вырабатывают ферменты, некоторые белки сыворотки, кислородные радикалы, простагландины, лейкотриены, цитокины ( ИЛ-1, ИЛ-6, фактор некроза опухоля).

Моноциты: • Являются предшественниками клеток Лангерганса, клеток микроглии и других клеток, способных к переработке и представлению антигена. • Макрофаги и моноциты не способны к специфическому распознаванию антигена.

Естественные киллерные клетки (ЕКК), К-клетки, NK-клетки: • Объектами для них являются клетки живых организмов других видов или опухолевые клетки. • Естественные киллеры способны выделять цитотоксические вещества в момент прилипания к объекту и лизировать объект. • Эти клетки убивают измененные собственные клетки, раковые клетки, простейшие и грибы.

Система комплемента- • Часть системы неспецифического иммунитета, представляет собой комплекс растворимых белков, обеспечивающих первичную ( неполную) защиту против инфекционных агентов. • Система комплемента облегчает: - Фагоцитоз (опсонизация); - стимулирует воспаление и реакции гиперчувствительности. • Компоненты комплемента синтезируются гепатоцитами и мононуклеарными фагоцитами.

Активация компонентов комплемента проходит по: Классическому пути: Альтернативному пути: • Активация начинается • Идет без участия антител. связыванием с • Активация начинается с фракции С 3 b и имеет комплексом антиген- отношение к неспецифическим антитело компонента С 1 и реакциям защиты. имеет отношение к • Дефекты любых компонентов комплемента проявляются специфическому рецидивирующими иммунитету. бактериальными и грибковыми инфекциями. • Дефект компонентов С 1 -С 4 - аутоиммунными заболеваниями.

Специфические защитные реакции: • Это избирательные реакции организма на конкретные антигены. • Осуществляются иммунной системой. • Механизмы приобретаются организмом после контакта с конкретным чужеродным веществом – антигеном. • Распознование и элиминацию чужеродных макромолекул осуществляют иммунокомпетентные клетки- лимфоциты и продуцируемые и секретируемые ими макромолекулы – антитела ( Ig).

Центральные органы ИС: • Это костный мозг и вилочковая железа. • В этих органах идут процессы образования, дифференцировки и созревания иммуннокомпетентные клетки до выхода в циркуляцию и заселения ими периферических органов ИС, где находятся зрелые лимфоциты.

Костный мозг: • Все клетки ИС происходят из стволовых клеток костного мозга, которые дифференцируются в лимфоциты, гранулоциты, моноциты, эритроциты и мегакариоциты. • В костном мозге происходит раннее, антигеннезависимое созревание и дифференцировка В-лимфоцитов. • Уменьшение количества стволовых клеток и нарушение их дифференцировки приводят к иммунодефицитам.

Тимус: • Дифференцировка костномозговых клеток- предшественниц Т-лимфоцитов и превращение их в зрелые Т-лимфоциты. • После полового созревания тимус начинает уменьшаться в размерах и постепенно теряет иммунологическую активность. • Возрастная инволюция тимуса является одной из причин развития ИДС у пожилых людей.

Тимус вырабатывает ряд гормонов: • Они регулируют дифференцировку и функции Т- лимфоцитов. • Под их влиянием в сыворотки и ткани происходит «дозревание» Тл на периферии. • Обеспечивают взаимодействие ИС с нервной и эндокринной системой. • Основная функция зрелых Тл- распознавание чужеродных антигенов на поверхности антиген- презентирующих или любых клеток-мишеней организма.

Периферические органы иммунной системы: • Лимфоузлы, • Селезенка, • Лимфатические фолликулы ЖКТ. • Эти органы связаны по сосудам, лимфоциты получают информацию об антигене и передают ее во все органы иммунной системы.

Лимфоузлы: • Периферические органы иммунной системы, расположенные по ходу лимфатических сосудов. • Они задерживают антигены и предотвращают их распространение. • В паренхиме различают: - Корковое вещество- В-зависимая зона- содержит лимфатические фолликулы, состоящие в основном из В-лимфоцитов. - Тл расположены в паракортикальной – Т- зависимой зоне.

Селезенка: • Задерживает и уничтожает антигены, циркулирующие в крови. • Лимфоидная ткань содержит В- и Т- зависимые зоны. • Лимфатические фолликулы ЖКТ- миндалины, собственно лимфатические фолликулы и пейеровы бляжки. • Также разделены на В- и. Т- зависимые зоны.

Лимфоциты: • Способны распознавать антиген. • Они делятся на: - В-лимфоциты – 10 -15% лимфоцитов крови. - Т лимфоциты – 70 -80% лимфоцитов крови. - Нулевые клетки- оставшаяся часть.

В- лимфоциты: • Вырабатывают антитела к разным антигенам. • Являются основным эффектором гуморального иммунитета.

Т-лимфоциты: • Участвуют в реакциях клеточного иммунитета: - Аллергических реакциях замедленного типа, - Реакциях отторжения трансплантанта, - Обеспечивает противоопухолевый иммунитет.

Т- лимфоциты делятся на: • Т-хелперы ( CD 4)помогают другим клеткам ИС выполнять свои важные функции ; бывают Тh 1 и Th 2; • Т-супрессоры (CD 8)контролируют степень ИС, не допускают чрезмерной активации ИС; • Цитотоксические Т-лимфоциты воздействуют непосредственно на чужеродные клетки.

Нулевые клетки: • Крупнее В- и Т лимфоцитов. • Имеют бобовидные ядра. • В цитоплазме много азурофильных гранул. • Они распознают антиген без ограничения по HLA и не образуют клетки памяти. • Одна из разновидностей нулевых клеток- NK- клетки – разрушают клетки-мишени ( опухолевые или инфицированные вирусами) без участия антител.

Иммунокомпетентные клетки (ИКК): • Это моноциты, Т- и В- лимфоциты. • Выделяют: 1. Антигенпрезентирующие – моноциты и макрофаги, эндотелиальные клетки, пигментные клетки кожи ( клетки Лангерганса). 2. Регуляторные (регулируют течение иммунных реакций)– Т- и В-хелперы, супрессоры, контрсупрессоры, Тл памяти. 3. Эффекторные ( обеспечивают заключительный этап в борьбе с АГ)-Т-и В-киллеры и В-лимфоциты, являющиеся антителопродуцентами.

• В соответствии с двумя путями дифференцировки Т лимфоцитов специфический иммунный ответ делится на клеточно-опосредованный и гуморальный.

Клеточно-опосредованный: • Клеточный механизм направлен на борьбу с внутриклеточными паразитами: - вирусы; - Микобактерии туберкулеза; - Грибы; - Простейшие. • Они размножаются внутри клеток, что защищает их от действия антител и комплемента.

Клеточно-опосредованный ИО: • Антигенраспознающие CD 8 - лимфоциты пролиферируют, активируются и формируют клон эффекторных цитотоксических лимфоцитов, которые определяют специфичность этого ответа.

Клеточный ИО делится на: • Противовирусный, где CD 8+ клетки выступают как в роли регуляторов, так и эффекторов, и хроническое воспаление (гиперчувствительность замедленного типа), - где в роли регуляторов выступают CD 4+ Тх1; - А в роли эффекторов – активированные ИФН- гамма макрофаги и эозинофилы.

Гуморальный иммунитет: • Предшественники В- лимфоцитов возникают в костном мозге и проходят окончательную дифференцировку в пейеровых бляшках кишечника. • Они способны АГ в растворе и связывать белковые, полисахаридные и липопротеидные растворимые АГ. • Субпопуляции В-лифоцитов- это Ig А, G, M, E, D.

• Часть активированных В- лимфоцитов превращаются в клетки памяти, которые обеспечивают более быстрый и эффективный иммунный ответ при повторном контакте с АГ.

Выделяют 4 стадии первичного ИО: • На I стадии ( 3 -4 суток) АТ к соответствующему АГ в сыворотке отсутствуют. • На II стадии появляются Ig. M и спустя 10 -14 сут после контакта с АГ – Ig. G. • На III стадии уровень АТ постоянный. • IV стадия первичного иммуного ответа растягивается на месяцы с постепенным снижением уровня АТ.

Вторичный ИО: • Развивается при повторном контакте с АГ. • АТ Ig. G быстро появляются и в более высоком титре. • Ig. G распадаются медленнее, чем Ig. M.

Ig. G: • В сыворотке крови в норме до 80%. • Он проходит через плаценту и обеспечивает пассивный иммунитет новорожденным от 3 до 6 месяцев. • Поступают с молозивым материнского молока в кровоток новорожденного через слизистую оболочку кишечника, где обеспечивают антибактериальную и антитоксическую защиту. • Период полураспада в сыворотке –около 3 недель.

Ig. A: • В сыворотке крови содержится 13, 5%. • Основной фактор гуморальной защиты слизистых оболочек в системе местного имунитета. • Связывает вирусные и микробные АГ.

Ig. М: • Включает большинство АТ к грамотрицательным микроорганизмам. • Составляет 6% от общего количества. • Ig. Е: имеет огромное патфизиологическое и клиническое значение. • Ig. D: имеет функциональное значение только на этапах созревания В-лимфоцитов. В клинических целях не исследуется.

Особенности ИС детского возраста: • Формирование центральных и периферических органов иммунопоэза начинается с первых недель внутриутробного развития. • На 4 неделе гестации закладывается тимус, его формирование длится в течение 7 -12 недель. • Т-лимфоциты появляются в тимусе плода на 12 неделе внутриутробной жизни, между 12 и 16 нед. появляются Т-супрессоры и Т-хелперы.

• Формирование костного мозга у эмбриона регистрируется с 7 -8 недели гестации параллельно образованию хрящевого скелета. • Рудимент селезенки появляется на 5 неделе гестации, ее заселение лимфоцитами заканчивается к 11 неделе. • На 3 мес. жизни эмбриона селезенка становится его кроветворным органом, приобретая максимальную лимфопоэтическую активность к 5 мес.

• К 17 -18 нед. беременности клетки селезенки самостоятельно синтезируют Ig. G, а основной транспорт материнских Ig. G через плаценту начинается после 26 недель. • При внутриутробном контакте плода с АГ ИС плода отвечает нарастанием синтеза Ig. M. • Повыш. Ig. Mв пуповинной крови ( более 0, 3 гл) говорит о АГ стимуляции плода или о внутриутробном инфицировании. • Материнские АТ класса Ig. M через плаценту не переходят, что объясняет недостаточную незащищенность нов-х от грам отриц. бактерий.

• Зрелые В-лимфоциты регистрируются на 12 -15 неделе гестации. • С 10 -12 недели продуцируются Ig. M, • С 12 -20 недели – Ig. G. • С 20 -30 недели – Ig. A. • С 11 -21 недели – Ig. Е. • Ig. A и Ig. Е не поступают через плаценту плоду от матери. • При благоприятном течении беременности и отсутствии антигенной стимуляции секретирующая способность плазматических клеток плода низка и к моменту рождения уровень

• Ig. А определяется в следовых количествах. • Широкий диапазон величин Ig. Е в пуповинной крови от4 до 102 ед связывают с наличием у матери аллергических заболеваний. • Содержание Ig. D при рождении очень низко или нет вовсе. • АТ новорожденного представлены в основном материнскими Ig. G, транспорт которых через плаценту начинается с 6 недели гестации. • Ig. G защищают нов-х и детей первых месяцев жизни от дифтерийного токсина, вирусов полиомиелита, кори, краснухи, от микробных инфекций, вызываемых менингококками и стрептококками.

Особенности ИС детского возраста: • Содержание Ig. М в крови у детей достигает уровня взрослых к 3 -5 годам жизни. • s. Ig. A отсутствует в секретах слизистых оболочек у новорожденных и появляется после 3 месяца жизни. На протяжении первых 3 -4 лет их концентрация в слюне, в назальном секрете в 4 -5 раз ниже, чем у взрослых – «физиологическая» недостаточность местного иммунитета у детей раннего возраста.

В пубертатном периоде: • Происходит второй перекрест в формуле белой крови: начинают преобладать нейтрофилы. • Вилочковая железа начинает подвергаться инволюции. • В процессе роста ребенка существуют «критические» периоды развития иммуно- биологической реактивности.

Первый критический период: • Период внутриутробного развития ребенка является для иммунной системы критическим. • Воздействие инфекционных факторов на плод в период формирования и дифференцировки органов и тканей ИС – АГ возбудителей воспринимаются ИС плода как свои собственные, что снижает иммунный ответ на эти АГ в последующем.

Второй критический период: • Период после рождения- период новорожденности, когда развитие механизмов иммунитета и становление взаимосвязей происходит стремительно. • Лимфоидная ткань ребенка получает мощный стимул к развитию, связанный с заселением слизистых оболочек нормальной микрофлорой.

• Характерна склонность к генерализации микробно - воспалительных процессов, к септическим состояниям. Высока чувствительность к вирусным инфекциям, против которых ребенок не защищен материнскими АТ. • На 5 -6 сутки жизни осуществляется первый перекрест в формуле белой крови, устанавливается абсолютное и относительное преобладание лимфоцитов.

Третий критический период: • Период от3 до 6 месяцев. • Снижение пассивного гуморального иммунитета за счет катаболизма материнских Ig. G. • Сохраняется супрессорная направленность иммунных реакций при выраженном лимфоцитозе в крови, недостаточность системы местного иммунитета. • На большинство АГ развивается первичный иммунный ответ.

Четвертый критический период: • Это второй год жизни. • Синтез Ig переключается на Ig. G. • Супрессорная направленность функций Т- клеточного звена сменяется хелперной. • Синтез Ig. A еще недостаточен, система местного иммунитета не сформирована. • Дети склонны к повторным вирусным и бактериальным инфекциям ЛОР-органов, органов дыхания.

• Проявляются многие первичные иммунодефициты, аутоиммунные и иммунокомплексные болезни (гломерулонефрит, васкулит). • Проявляются иммунопатологические диатезы, пищевая аллергия ослабевает. • По иммуно-биологическим характеристикам значительная часть детей не готова к условиям пребывания в детском коллективе.

Пятый критический период: • Это 5 -7 год жизни. • Осуществляется второй перекрест в содержании форменных элементов белой крови. • Концентрация Ig. M и Ig. G соответствует уровню взрослых. • Уровень Ig. A нарастает, достигая взрослых к 6 -8 годам. • Синтез Ig. E достигает максимальных значений. • Соотношение Тх и Тс достигает значений зрелого организма. • У детей развиваются хронические воспалительные заболевания полигенной природы.

Шестой критический период: • Это подростковый период. Девочки – 12 -13 лет. Мальчики – 14 -15 лет. • Скачок массы и длины тела сопровождается относительным снижением размеров органов лимфоидной системы. • Гормональная перекрестка ( увеличение уровня андрогенов) вызывает подавление Т-клеточного звена иммунитета. • Содержание Ig. E снижается. • Повышается чувствительность к микобактериям (туберкулез), аутоиммунные и лимфопролиферативные заболевания.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!